第3节 生态系统的物质循环
一、单选题
1.下图为部分碳循环示意图，有关叙述正确的是( )
A.图中由生产者、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ构成的食物链中，能量最少的是Ⅲ
B.生产者为第一营养级，①②⑥⑧过程所含能量之和为生产者固定的总能量
C.根瘤菌与豆科植物互利共生时，其生命活动所需的有机碳来自⑥过程
D.①⑦⑧过程主要以 的形式进行，②③④⑤⑥过程以有机物的形式进行
2.气候变化与生态系统的碳循环密切相关。如表为A、B两个不同时期陆地生态系统中生物群落与大气环境的碳交换情况。下列相关叙述中,错误的是 ( )
时期 碳吸收量(kgC·a-1) 碳释放量(kgC·a-1)
A 1.20×1014 1.20×1014
B 1.20×1014 1.26×1014
A.生态系统中碳的吸收主要通过光合作用实现,碳的释放主要通过生物的呼吸作用实现
B.如果碳释放量远远大于碳吸收量,会引起温室效应
C.A时期陆地生态系统碳吸收量等于碳释放量,说明此时海洋在调节大气碳含量中无作用
D.B时期大量植树造林可以使碳的吸收量和释放量趋于平衡
3．环境问题是全世界人民密切关注的问题，以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济模式越来越成为促进国家经济持续增长和可持续发展的重要经济模式。下列说法正确的是( )
A．煤、石油和天然气的大量燃烧，致使大气中的CO2急剧增加
B．大气中CO2进入生物群落的方式只能是植物的光合作用
C．生物群落中的碳元素进入大气的方式只能是微生物的分解作用
D．大力植树造林是缓解温室效应的唯一方法
4．下图1是生态系统的碳循环部分示意图，其中甲、乙、丙、丁组成了生物群落；图2为相关食物网。下列说法不正确的是( )
A．图1中缺少两个箭头，分别是“无机环境→丁”以及“甲→丙”
B．图1中的丁、丙分别和图2中的a、e相对应
C．图1中的甲对应图2中的d、c、b
D．上图中Pb、Hg等有害物质在乙和e中积累相对较多
5．下列关于生态系统的物质循环的叙述，不正确的是( )
A．所说的物质是指组成生物体的一些基本化学元素
B．所说的生态系统是地球上最大的生态系统——生物圈
C．所说的循环是指物质在生物群落与非生物环境之间循环往复运动
D．物质在循环过程中不断递减
6.在生态系统中,对碳循环起决定作用的关键环节是( )
A.微生物的分解作用
B.绿色植物的光合作用和微生物的分解作用
C.动物的呼吸作用
D.煤和石油的燃烧
7．如图表示生态系统中碳循环的部分过程，其中甲、乙、丙、丁组成生物群落。下列相关分析错误的是( )
A．④增多是温室效应产生的主要原因
B．图中箭头可以表示碳元素的循环方向
C．甲、乙种间关系的调节还需要信息传递的作用
D．无机环境中的CO2可以来自细胞呼吸
8.某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤（ 左右）为实验材料，研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用，对土壤处理情况如表所示。下列有关叙述不正确的是( )
1组 2组 3组 4组
土壤处理 灭菌 不灭菌 灭菌 不灭菌
土壤湿度 湿润 湿润 较干燥 较干燥
A.该实验能探究不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用
B.该实验的自变量为土壤是否灭菌，因变量是土壤的湿度
C.为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理
D.预期结论是1、3组的落叶不被分解，2、4组中的落叶被不同程度分解
9．如图表示某生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分，①～⑦表示生理过程。下列有关该图的分析，错误的是( )
A．乙是该生态系统的基石
B．⑦过程中碳的传递形式是CO2
C．①过程主要是指绿色植物的光合作用
D．丙中的多种生物之间只存在竞争关系
2．环境中的汞、铅等重金属随食物、饮水进入生物体内，能够形成多种比较稳定的化合物，分布于生物体的多种组织细胞中，不易被排出体外。某生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级，在某一时间测得所含某种重金属的浓度，结果如图。关于该生态系统，下列说法正确的是( )
A．甲在该生态系统中处于第二营养级
B．该重金属在极地生态系统的生物体内可检测到
C．该重金属可以通过食物链回归非生物环境
D．丁可能是该生态系统的分解者
二、非选择题
11．蚯蚓是森林中的土壤动物之一，主要以植物的枯枝败叶为食。请回答：
(1)为探究蚯蚓对森林凋落物的作用，研究者选择4种树种的叶片做不同处理，于6～9月进行了室外实验。每种叶片置于两个盆中，与土壤混合均匀，将数目相等的蚯蚓置于其中饲养，统计蚯蚓的食物消耗量，结果如下图所示。
①实验时所选蚯蚓生长状况应基本一致，目的是___________________________________
_____________________________________________________________________________。
②由实验结果可知，蚯蚓对半分解叶的消耗量明显________未分解叶的消耗量，在不同叶片中，对________________最为喜好。由此说明，________________________是影响蚯蚓摄食偏好的主要因素。
(2)森林生态系统中的各种生物统称为________。从生态系统的成分角度看，蚯蚓属于________，从生态系统的功能角度看，蚯蚓的行为促进了___________________________
_____________________________________________________________________________。
(3)依据上述研究实验，若在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树，有利于________蚯蚓的数量和种类。
12．某生态系统碳循环的部分示意图如下：
回答下列问题：
(1)图中的字母_______表示大气中的CO2库，由于许多因素的影响，使其含量夏季________(填“高于”或“低于”)冬季。
(2)CO2被生产者吸收转变成体内物质进入生物群落，再被图中的A、B的__________和C的分解作用以及E的燃烧，转变成CO2后再重新循环。若此生态系统中的生物群落处在正常演替过程中，生产者吸收的CO2量______(填“大于”或“小于”)整个生物群落排放的CO2量。
(3)若将本题图修改为该生态系统的能量流动示意图，可将D的含义改为___________，其他字母及文字代表的含义不变，还需要修改之处有：增加“光→A”、取消“→E→D”、______。第3节 生态系统的物质循环
一、单选题
1.下图为部分碳循环示意图，有关叙述正确的是( )
A.图中由生产者、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ构成的食物链中，能量最少的是Ⅲ
B.生产者为第一营养级，①②⑥⑧过程所含能量之和为生产者固定的总能量
C.根瘤菌与豆科植物互利共生时，其生命活动所需的有机碳来自⑥过程
D.①⑦⑧过程主要以 的形式进行，②③④⑤⑥过程以有机物的形式进行
答案： D
解析：分析题图，Ⅰ和生产者之间有来回双箭头，Ⅰ为大气中的 库，Ⅳ是分解者，二者不能参与食物链的构成，A错误;生产者同化的碳的总量为光合作用固定的能量，即①过程所含的能量，B错误;根瘤菌与豆科植物互利共生时，其生命活动所需的有机碳来自豆科植物的光合作用，即②过程，C错误;碳在生物群落和无机环境之间主要以 的形式流动，在生物群落内部以有机物形式流动，即①⑦⑧过程主要以 的形式流动，②③④⑤⑥过程以有机物的形式流动，D正确。
2.气候变化与生态系统的碳循环密切相关。如表为A、B两个不同时期陆地生态系统中生物群落与大气环境的碳交换情况。下列相关叙述中,错误的是 ( )
时期 碳吸收量(kgC·a-1) 碳释放量(kgC·a-1)
A 1.20×1014 1.20×1014
B 1.20×1014 1.26×1014
A.生态系统中碳的吸收主要通过光合作用实现,碳的释放主要通过生物的呼吸作用实现
B.如果碳释放量远远大于碳吸收量,会引起温室效应
C.A时期陆地生态系统碳吸收量等于碳释放量,说明此时海洋在调节大气碳含量中无作用
D.B时期大量植树造林可以使碳的吸收量和释放量趋于平衡
答案 C
3．环境问题是全世界人民密切关注的问题，以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济模式越来越成为促进国家经济持续增长和可持续发展的重要经济模式。下列说法正确的是( )
A．煤、石油和天然气的大量燃烧，致使大气中的CO2急剧增加
B．大气中CO2进入生物群落的方式只能是植物的光合作用
C．生物群落中的碳元素进入大气的方式只能是微生物的分解作用
D．大力植树造林是缓解温室效应的唯一方法
答案：A
解析： 近代工业的迅速发展，导致化石燃料大量燃烧，打破了生物圈中碳循环的平衡，因此减缓温室效应的重要措施是减少化石燃料的燃烧。光合作用和化能合成作用都能够固定大气中的CO2。动植物的呼吸作用和微生物的分解作用都能释放CO2。
4．下图1是生态系统的碳循环部分示意图，其中甲、乙、丙、丁组成了生物群落；图2为相关食物网。下列说法不正确的是( )
A．图1中缺少两个箭头，分别是“无机环境→丁”以及“甲→丙”
B．图1中的丁、丙分别和图2中的a、e相对应
C．图1中的甲对应图2中的d、c、b
D．上图中Pb、Hg等有害物质在乙和e中积累相对较多
答案 B
解析 图1中，丁是生产者，甲和乙是消费者，丙是分解者，因此图中还缺少无机环境→丁和甲→丙的过程，A正确；图1中的丁是生产者、丙是分解者，图2中的a是生产者、e是消费者，丁、丙与a、e不相对应，B错误；图1中的甲是初级消费者，对应图2中的初级消费者d、c、b，C正确；Pb、Hg等有害物质在高营养级积累最多，所以在上图中乙和e中积累相对较多，D正确。
5．下列关于生态系统的物质循环的叙述，不正确的是( )
A．所说的物质是指组成生物体的一些基本化学元素
B．所说的生态系统是地球上最大的生态系统——生物圈
C．所说的循环是指物质在生物群落与非生物环境之间循环往复运动
D．物质在循环过程中不断递减
答案：D
解析：物质循环的实质为组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素在生物圈这个最大的生态系统中循环往复运动，在这个过程中物质是守恒的。
6.在生态系统中,对碳循环起决定作用的关键环节是( )
A.微生物的分解作用
B.绿色植物的光合作用和微生物的分解作用
C.动物的呼吸作用
D.煤和石油的燃烧
答案： B
7．如图表示生态系统中碳循环的部分过程，其中甲、乙、丙、丁组成生物群落。下列相关分析错误的是( )
A．④增多是温室效应产生的主要原因
B．图中箭头可以表示碳元素的循环方向
C．甲、乙种间关系的调节还需要信息传递的作用
D．无机环境中的CO2可以来自细胞呼吸
解析：选A 由图示可知，甲是生产者，丁是分解者，乙、丙是消费者。温室效应产生的主要原因是化石燃料的大量燃烧；物质是循环的，因此图示中的箭头可以表示碳元素的循环方向；信息传递可以调节种间关系；无机环境中的CO2可以来自生物的细胞呼吸，也可以来自化石燃料的燃烧。
8.某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤（ 左右）为实验材料，研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用，对土壤处理情况如表所示。下列有关叙述不正确的是( )
1组 2组 3组 4组
土壤处理 灭菌 不灭菌 灭菌 不灭菌
土壤湿度 湿润 湿润 较干燥 较干燥
A.该实验能探究不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用
B.该实验的自变量为土壤是否灭菌，因变量是土壤的湿度
C.为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理
D.预期结论是1、3组的落叶不被分解，2、4组中的落叶被不同程度分解
答案： B
解析：题中表格有两个自变量：土壤是否灭菌和土壤湿度，因此可以探究不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用，A正确；该实验的自变量是土壤湿度和是否灭菌，因变量是落叶分解程度，B错误；作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理，防止落叶中的微生物影响实验结果，C正确；1、3组土壤灭菌，土壤中没有微生物分解落叶，2、4组没有灭菌，土壤中有微生物分解落叶，只是在湿润和较干燥的环境中分解程度不同，D正确。
9．如图表示某生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分，①～⑦表示生理过程。下列有关该图的分析，错误的是( )
A．乙是该生态系统的基石
B．⑦过程中碳的传递形式是CO2
C．①过程主要是指绿色植物的光合作用
D．丙中的多种生物之间只存在竞争关系
答案： D
解析： 由图可知，乙、丙、丁都指向甲，因此甲是无机环境，根据双向箭头可判断出乙是生产者，生产者是生态系统的基石，A正确；⑦过程表示呼吸作用释放CO2，B正确；①过程将CO2输入到生物群落中，主要是指绿色植物的光合作用，C正确；丙中多种生物之间可能存在捕食关系，D错误。
2．环境中的汞、铅等重金属随食物、饮水进入生物体内，能够形成多种比较稳定的化合物，分布于生物体的多种组织细胞中，不易被排出体外。某生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级，在某一时间测得所含某种重金属的浓度，结果如图。关于该生态系统，下列说法正确的是( )
A．甲在该生态系统中处于第二营养级
B．该重金属在极地生态系统的生物体内可检测到
C．该重金属可以通过食物链回归非生物环境
D．丁可能是该生态系统的分解者
答案： B
解析： 根据分析可知，该生态系统中的食物链是丁→乙→甲→丙，所以乙属于第二营养级，甲属于第三营养级，A错误；生物富集是指生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象，重金属会沿食物链和食物网在生物体内富集，营养级越高的生物体内重金属浓度的相对值越高，但不会通过食物链回到非生物环境，C错误；甲、乙、丙、丁为四个营养级，而分解者不参与食物链，所以丁不可能是该生态系统的分解者，D错误。
二、非选择题
11．蚯蚓是森林中的土壤动物之一，主要以植物的枯枝败叶为食。请回答：
(1)为探究蚯蚓对森林凋落物的作用，研究者选择4种树种的叶片做不同处理，于6～9月进行了室外实验。每种叶片置于两个盆中，与土壤混合均匀，将数目相等的蚯蚓置于其中饲养，统计蚯蚓的食物消耗量，结果如下图所示。
①实验时所选蚯蚓生长状况应基本一致，目的是___________________________________
_____________________________________________________________________________。
②由实验结果可知，蚯蚓对半分解叶的消耗量明显________未分解叶的消耗量，在不同叶片中，对________________最为喜好。由此说明，________________________是影响蚯蚓摄食偏好的主要因素。
(2)森林生态系统中的各种生物统称为________。从生态系统的成分角度看，蚯蚓属于________，从生态系统的功能角度看，蚯蚓的行为促进了___________________________
_____________________________________________________________________________。
(3)依据上述研究实验，若在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树，有利于________蚯蚓的数量和种类。
答案 (1)①排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响 ②高于(或“大于”) 杨的半分解叶 叶片种类和分解(腐解)程度 (2)群落 分解者 物质循环和能量流动 (3)增加
12．某生态系统碳循环的部分示意图如下：
回答下列问题：
(1)图中的字母_______表示大气中的CO2库，由于许多因素的影响，使其含量夏季________(填“高于”或“低于”)冬季。
(2)CO2被生产者吸收转变成体内物质进入生物群落，再被图中的A、B的__________和C的分解作用以及E的燃烧，转变成CO2后再重新循环。若此生态系统中的生物群落处在正常演替过程中，生产者吸收的CO2量______(填“大于”或“小于”)整个生物群落排放的CO2量。
(3)若将本题图修改为该生态系统的能量流动示意图，可将D的含义改为___________，其他字母及文字代表的含义不变，还需要修改之处有：增加“光→A”、取消“→E→D”、______。
答案 (1)D 低于 (2)呼吸作用 大于 (3)无机环境 取消“D→A”
解析 (1)题图显示：A、B、C、E均有箭头指向D，说明D表示大气中的CO2库。A、D之间是双向箭头，A、B死的有机物等可被C利用，说明A是生产者，C是分解者，进而推知：B是消费者，E为化石燃料的燃烧。由于许多因素的影响，特别是夏季植物的光合作用较冬季旺盛，使夏季大气中CO2的含量低于冬季。(2)CO2被生产者吸收，通过光合作用转变成体内的含碳有机物进入生物群落，再被图中的A生产者、B消费者的呼吸作用和C分解者的分解作用以及E化石燃料的燃烧，转变成CO2后再重新循环。若此生态系统中的生物群落处在正常演替过程中，则随着演替的进行，生物的种类和数量，特别是生产者的种类和数量逐渐增多，因此生产者吸收的CO2量大于整个生物群落排放的CO2量。(3)若将本题图修改为该生态系统的能量流动示意图，可将D的含义改为无机环境，其他字母及文字代表的含义不变。因能量流动起源于生产者固定的太阳能、渠道是食物链和食物网、特点之一是单向流动，所以还需要修改之处有：增加“光→A”、取消“→E→D”、取消“D→A”。
