生物（人教版）必修三：5.3生态系统的物质循环 同步练习（含解析）

自我小测
一、选择题
1．“猪—沼—茶”是华南山地丘陵地区常见的生态农业模式，由种植（茶树）、养殖（猪）、农户（人）和沼气生产（微生物）四个子系统构成。该生态农业模式（　　）
A．是由茶树、猪、人和微生物组成的生态系统
B．实现了物质和能量在系统中的多级循环利用
C．使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环
D．注重系统内部的自身调节作用，不需要外部投入
2．下列关于生态系统中碳循环的说法，错误的是（　　）
A．各级消费者所利用的碳都直接或间接来自生产者
B．分解者在碳循环中起重要作用
C．碳在无机环境中仅以CO2形式存在
D．碳在无机环境与生物群落间是以CO2形式进行循环的
3．下列关于生态系统物质循环的叙述，不正确的是（　　）
A．所指的物质是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素
B．所说的生态系统是指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无机环境之间反复出现、循环流动
D．物质在循环过程中不断递减
4．利用泥浆生物反应器处理污染土壤，原理是将污染土壤用水调成泥浆状，同时加入部分营养物质和菌种等，在有氧条件下剧烈搅拌，使污染物快速分解。由此推知，该反应器（　　）
A．能够实现物质循环
B．主要处理有机污染
C．可看作一个小型生态系统
D．存在能量输入、传递、转化和散失
5．根据下面的碳循环示意图进行分析，不正确的是（　　）
A．碳从无机环境进入生物群落的途径只有通过光合作用
B．参与过程④的生物与同区域中的动物、植物共同构成了群落
C．该区域的各种生物之间以及生物与无机环境之间要不断地进行物质循环、能量流动
D．若绿色植物的优势种为草本植物，将来可能会演替为森林生态系统
6．下图表示生物圈中元素的循环过程，下列有关叙述中正确的是（　　）
A．③过程代表绿色植物的光合作用
B．图中A、B分别代表消费者和生产者
C．温室效应主要是由⑦过程造成的
D．农业生产中的松土可以增大⑤过程
7．生态系统中C、N等元素活动的特点是（　　）
A．单向的
B．循环地、反复地出现，由一种形式转变成另一种形式
C．逐级递减的
D．快速运动的
8．从物质循环的角度看，人体内的碳元素究其根源是来自（　　）
A．食物中的碳 B．大气中二氧化碳中的碳
C．燃料中的碳 D．非生物环境中的碳
9.某生态系统中各成分之间存在着如下图所示的关系。下列说法正确的是（　　）
A．该生态系统的捕食链可表示为：甲→乙→丙
B．该生态系统中流经乙的能量最多
C．所有箭头表示的含义可以是物质的循环
D．所有箭头表示的含义可以是能量在食物链中的流动
10．下图为生态系统中碳循环过程示意图，箭头表示物质循环方向。下列相关叙述正确的是（　　）
A．图中乙、丙、丁构成了该生态系统的生物群落
B．图中②③④过程均可表示不同生物的呼吸作用
C．缺少类群甲则生态系统的物质循环不能正常进行
D．由于呼吸作用的消耗，丁对食物的同化量远小于摄入量
11．大气中CO2过多与碳循环失衡有关。2009年哥本哈根世界气候大会所倡导的低碳生活获得普遍认同。根据下图所作出的判断不正确的是（　　）
A．增加自养生物种类和数量有利于降低大气中的CO2含量
B．大气中CO2的增加主要与异养生物②的数量增加有关
C．该生态系统中的自养生物与所有异养生物构成了生物群落
D．该图能表示物质循环过程，不能准确表示能量流动方向
12．据下图判断，下列叙述不符合生态学原理的是（　　）
A．物质经过多级利用，实现了良性循环
B．每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益
C．由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用率降低
D．由于各级废物都可以再利用，减少了废物和污染
二、非选择题
13．研究发现，每升天然水中含0.01毫克汞或者0.1毫克的杀虫剂，就会对人体造成危害。某研究小组开展了对某湖泊中环境问题的研究。他们首先选取了该湖泊中5种不同的生物A、B、C、D、E，并对其进行消化道内食物组成的分析；然后又请当地湖泊研究所的专家对这5种生物体内2种污染物的含量进行了测定，如下表所示。分析回答下列问题。
生物种类 消化道内食物组成 千克体重污染物含量/mg
汞 某种杀虫剂
A 鱼（甲） 鱼（乙） 78 96
B 河蚌 水蚤、小球藻 25 57
C 小球藻 / 3 5
D 鱼（乙） 水蚤 10 31
E 水蚤 小球藻 5 15
（1）表中生物可能形成的食物链（网）为__________，河蚌（B）和水蚤（E）的关系是____________。
（2）若C中的能量不变，将B的食物比例由C∶E＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统传递给B的能量是原来的________倍。
（3）上图为该湖泊生态系统参与碳循环的示意图，甲、乙、丙、丁代表生态系统的4种成分，图中以CO2形式流动的是______（填序号），①的生理作用主要是__________，该生态系统中丙的成分为____________。
（4）分析上表，你认为这一湖泊面临的主要环境问题是什么？_____________________
___________________________。针对这一问题，你将提出什么样的保护或改善建议？_______________________________________________________________________________。
14．气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。
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
（1）生态系统碳的吸收主要是通过________作用实现的，碳的释放主要是通过________作用实现的。
（2）表中________时期的生态系统处于稳定状态，原因是____________________。
（3）由于过度的人工碳排放，破坏了生态系统的________，导致大气中________增加并引起全球气候变化。
（4）人们正在积极开发新能源以减少碳排放。如“叶绿素太阳能电池”是模仿类囊体吸收光能的特性而制造的，类囊体吸收光能的过程发生在光合作用的________阶段；又如经改造的蓝藻能在细胞内将光合作用产生的________直接发酵转化为燃料乙醇。
15．下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。
请据图回答问题。
（1）生态系统的碳循环是指碳元素在_________________________之间不断循环的过程。
（2）X与甲中图示生物类群的能量来源不同，X代表的生物为________________。
（3）大气中的CO2在甲中图示的________处（在a～d中选择）合成有机物；含碳有机物在甲中图示的________处（在a～d中选择）可以分解为CO2。
（4）除化学燃料燃烧外，还可以通过____________________________作用产生CO2。
参考答案
1．答案：C
2．解析：生态系统中，碳在无机环境中还能以碳酸盐的形式存在。
答案：C
3．解析：由生态系统物质循环的概念可知，本题的A、B、C三项都是正确的。物质在循环过程中是不会递减的，因为物质只能进行转移和变化，但不会消失。
答案：D
4．解析：根据题意，该菌种是需氧型微生物，“同时加入部分营养物质”又说明它不是自养型微生物。该反应器没有生产者，不可看作一个小型生态系统，也就无法实现物质循环和能量流动。该微生物主要处理有机污染。
答案：B
5．答案：A
6．解析：B是生产者，C是消费者，A是分解者；④是光合作用，③⑤是呼吸作用，⑧是微生物的分解作用，⑦是化学燃料的燃烧作用，①②是指碳元素以有机物形式分别由生产者、消费者流向分解者，⑥是碳元素以有机物的形式由生产者流向消费者。
答案：C
7．解析：在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素，不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落回到无机环境的循环过程。循环过程中，元素的存在形式会由一种形式转变为另一种形式。
答案：B
8．解析：人在生态系统中是消费者，所需要的碳是直接或间接地来自生产者，但是生产者中的碳都是通过光合作用固定大气中的二氧化碳。
答案：B
9．解析：题图中甲是生产者，丙是消费者，乙是分解者。分解者不参与食物链的构成。任何一个生态系统中总是流经生产者的能量最多。该图中箭头可以表示物质的循环过程但不能表示能量的流动过程。
答案：C
10．解析：根据图中箭头指向判断，乙为生产者，甲为分解者，丙为初级消费者，丁为次级消费者。甲、乙、丙、丁构成了该生态系统的生物群落。图中②过程表示呼吸作用，③和④过程表示捕食的过程。缺少甲，则碳元素无法完全从生物群落返回无机环境。同化量小于摄入量是因为食物中有一部分不能被消化吸收，与呼吸作用无关。
答案：C
11．解析：自养生物可以固定大气中的CO2，因而增加其数量可降低大气中的CO2。大气中CO2的增加主要与人类过量燃烧化学燃料有关。能量只能单向流动，不能循环，因而该图只能表示物质循环过程。
答案：B
12．解析：图示生态农业并没有延长食物链，而是实现物质和能量的多级利用，提高了系统总能量的利用率，避免了环境污染，实现了物质的良性循环。
答案：C
13．解析：（1）先确定小球藻为生产者，再根据消化道中的食物组成确定消费者的类型（初级、次级……），最后写出具体的食物链（网）。
（2）B的食物比例为C∶E＝1∶1时，设B中的能量为x，则需要C的能量为1/2x÷0.1＋1/2x÷0.1÷0.1＝55x；B的食物比例为C∶E＝2∶1时，设B中的能量为y，则需要C的能量为2/3y÷0.1＋1/3y÷0.1÷0.1＝40y；据题意C中的能量不变，则55x＝40y，y/x＝1.375。
（3）据图可知甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者，丁为非生物成分（大气中的CO2）。①过程为生产者的光合作用，②为生产者的呼吸作用。在生产者和大气中的CO2之间是以CO2形式循环的，即①②是以CO2形式循环的，消费者的呼吸作用和分解者的分解作用均以CO2的形式进入大气中，即⑥和⑤以CO2的形式进入大气中。
（4）根据表格可知，污染物为重金属离子（汞）和杀虫剂污染。可以从源头上、污染后的处理方法等方面考虑。此空为开放性的问题，只要合理即可。
答案：（1）　捕食和竞争　（2）1.375　（3）①②⑤⑥　光合作用　分解者　 （4）重金属离子（汞）和杀虫剂污染　防止重金属离子、杀虫剂等有害物质进入水体（其他合理答案也可）
14．解析：（1）生态系统主要通过生产者的光合作用吸收CO2，而碳的释放主要是通过生物的呼吸作用实现的。
（2）A时期的生态系统碳吸收量与碳释放量相等，应该处于稳定状态。
（3）过度的人工碳排放会破坏生态系统内正常的碳循环过程，导致大气中温室气体CO2增加，从而引起全球气候变化。
（4）光能的吸收过程发生在光合作用的光反应阶段。光合作用的直接产物葡萄糖可经无氧呼吸产生乙醇（酒精）。
答案：（1）光合　呼吸
（2）A　碳吸收量等于碳释放量
（3）碳平衡　CO2
（4）光反应　有机物
15．解析：生态系统的物质循环是指组成生物体的基本元素在生物群落与无机环境之间反复出现，循环运动。生态系统中的生产者主要指绿色植物，其次还有化能合成细菌。呼吸作用产生二氧化碳的场所是线粒体，光合作用产生有机物的场所是叶绿体基质。CO2回到大气中去的途径有化学燃料燃烧，其次还有动、植物的细胞呼吸以及微生物的分解作用。
答案：（1）生物群落与无机环境
（2）化能自养细菌（或硝化细菌等）
（3）c　a和b
（4）动、植物的细胞呼吸以及微生物的分解