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任务一 物质循环与能量流动的关系
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1.生态系统中的各种成分，正是通过__________和__________，才能紧密地联
系在一起，形成一个统一的整体。
能量流动
物质循环
2.物质循环与能量流动的区别和联系
项目 能量流动 物质循环
形式
特点 __________、逐级递减 __________
范围 生态系统各营养级 ________(具有全球性)
联系 ①同时进行,彼此相互依存,不可分割; ②能量的固定、储存、转移和释放,离不开__________________等过程; ③______是能量沿食物链(网)流动的载体;______是物质在生物群落和非 生物环境之间循环往返的动力; ④能量流动和物质循环的渠道都是________________ 化学能
有机物
单向流动
循环往复
生物圈
物质的合成和分解
物质
能量
食物链和食物网
(1)绘制物质循环图解时，注意物质是可以循环的。
(2)能量流动是单向的，生产者的能量可流向消费者和分解者，但消费者与分解
者中的能量不能流向生产者。
例1 能量流动和物质循环是生态系统的主要功能。下列叙述正确的是( )
B
A.无机自然环境中的物质和能量都可以被生物群落反复利用
B.生态系统的物质循环和能量流动是同时进行、彼此相互依存的
C.任何生态系统都需要不断得到来自系统外的物质和能量的补充
D.物质循环和能量流动的渠道分别是生态系统的组成成分和营养结构
[解析] 无机自然环境中的物质可以被生物群落反复利用，能量不能反复利用，
A错误；生态系统的物质循环和能量流动是同时进行、彼此相互依存的，B正
确；因为能量流动是单向的、逐级递减的，任何生态系统都需要不断得到来自
系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能，物质是可以循环利用的，
可以没有系统外的补充，C错误；物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食
物网，D错误。
例2 [2024·海南海口期中] 分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系
简图，能得到的结论是( )
D
A.物质作为能量的载体，使能量只能沿着食物链(网)流动
B.能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落内循环往复
C.能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量
D.能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程
[解析] 食物链和食物网是生态系统能量流动的渠道，能量也可从生产者、消费
者流向分解者，不经过食物链(网)，A错误；物质不能在生物群落内循环往复，
而是在生物群落和非生物环境间循环往复，B错误；生产者所固定的太阳能总
量即流经该生态系统的总能量，而能量①②③④的总和不等于流经该生态系统
的总能量，C错误；由图可得，生产者通过光合作用将太阳能储存在含碳有机
物中，将能量通过含碳有机物传递给下一营养级，并且还有部分能量通过呼吸
作用以热能形式释放，因此能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的
合成和分解等过程，D正确。
任务二 探究·实践——探究土壤微生物的分解作用
1.实验原理
(1)土壤中存在种类、数目繁多的__________________________________等微
生物，它们在生态系统中的成分主要为________。
(2)分解者的作用是将环境中的________分解为________，其分解速度与环境
中的________等生态因子相关。
细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌
分解者
有机物
无机物
湿度
2.实验设计、现象和结果分析
案例1 案例2
实验假设 微生物能分解落叶使之腐烂 微生物能分解淀粉
设 计 实验 组 对土壤进行高温处理
①___ ___组 对土壤②____________处理
自变 量 土壤中是否含微生物 是否含有微生物
对照
不进行任何
案例1 案例2 实验现象 在相同时间内实验组落叶腐烂程度 ③______对照组 A ④________
产生砖红色沉淀
B 变蓝
⑤__________________
结论分析 微生物对落叶有分解作用 土壤浸出液中的微生物能分解 淀粉 注：在、中加入碘液，在、 中加入斐林试剂。
低于
不变蓝
不产生砖红色沉淀
续表
例3 下列有关“探究土壤微生物的分解作用”实验的叙述，错误的是( )
B
A.气候、温度等因素均会影响落叶分解的时间
B.探究微生物对落叶的分解作用时，对照组土壤要灭菌处理
C.具有分解作用的土壤微生物包括细菌、真菌、放线菌等多种类型
D.探究微生物对淀粉的分解作用时，需提前制备土壤浸出液静置备用
[解析] 气候、温度等因素均会影响落叶的分解时间，如在温暖、湿润的环境中，
落叶分解较快，A正确；探究微生物对落叶的分解作用时，自变量是微生物的
有无，自变量是人为改变的量，因此实验组土壤要进行灭菌处理，B错误；具
有分解作用的土壤微生物主要营腐生生活，包括细菌、真菌、放线菌等多种类
型，C正确；探究微生物对淀粉的分解作用时，需提前制备土壤浸出液静置备
用，D正确。
例4 某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深 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，对土壤的处理情况见下表。下列叙述不正
确的是( )
组别 1组 2组 3组 4组
土壤处理 灭菌 不灭菌 灭菌 不灭菌
湿润 湿润 较干燥 较干燥
B
A.该实验的目的之一是探究土壤微生物对落叶的分解作用与土壤湿度的关系
B.该实验的自变量为土壤是否经灭菌处理，实验中的对照组是1组和3组
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.预期结果是1、3组的落叶不被分解，2、4组的落叶被不同程度分解
[解析] 2组和4组可以形成对照，且自变量是土壤的湿润程度，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。该实验的自变量有2个：
是否灭菌和湿度，以是否灭菌为自变量的对照实验有：1和2、3和4；以不同湿
度为自变量的对照实验有：1和3、2和4，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和3组土壤灭菌，
没有微生物分解落叶，2组和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落叶分解程度不同，D正确。
1.正误辨析
(1)对任何一个自然生态系统而言，物质可以被生物群落反复利用而不依赖于
系统外的供应，但能量是逐级递减的，且是单向流动不循环的，必须从系统外
获得。( )
×
[解析] 物质循环具有全球性，对多数自然生态系统而言，不能实现物质循环，
需要系统外物质的供应。
(2)生态系统的物质循环和能量流动是独立进行的。( )
×
[解析] 生态系统的物质循环和能量流动同时进行，彼此之间相互依存，不可分
割。
(3)对人类利用强度较大的生态系统，应实施相应的物质、能量投入，保证生
态系统内部结构与功能的协调。( )
√
(4)只有在光照的条件下，生态系统的能量流动和物质循环才是同时进行的。
( )
×
[解析] 生态系统的能量流动和物质循环总是同时进行的。
(5)探究落叶是否在土壤微生物的作用下腐烂的实验中，可采用加热烘干的方
法除去实验组中的土壤微生物的作用。( )
×
[解析] 采用加热烘干的方法会改变土壤的理化性质。
2.[2023·山西吕梁开学考试] 地球上碳循环主要表现为自然生态系统的绿色植
物从空气中吸收二氧化碳，经光合作用转化为碳水化合物并释放出氧气，同时
又通过生物地球化学循环过程及人类活动将二氧化碳释放到大气中。下列有关
物质循环和能量流动的叙述错误的是( )
B
A.生物圈中碳元素在非生物环境和生物群落之间循环往复运动
B.生态系统的能量流动都是从生产者固定太阳能开始，沿着食物链逐级递减
C.植树造林提高森林覆盖率和秸秆还田提高农田土壤储碳量等措施都能缓解温
室效应
D.能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，二者同时进行，彼此相互依存，
不可分割
[解析] 碳循环具有全球性和循环往复运动的特点，A正确；生态系统的能量流
动不都是从生产者固定太阳能开始的，如硝化细菌进行化能合成作用，利用的
是化学能，B错误；植树造林提高森林覆盖率和秸秆还田提高农田土壤储碳量
等措施都能降低大气二氧化碳浓度，缓解温室效应，C正确；能量流动和物质
循环是生态系统的主要功能，二者同时进行，彼此相互依存，不可分割，共同
维持生态系统的相对稳定状态，D正确。
3.[2023·吉林松原月考] 下列关于“探究土壤微生物分解作用”的实验设计的叙
述，错误的是( )
C
A.对照组的土壤不做处理，为自然状态
B.对照组和实验组应该包埋同种等量落叶
C.实验组土壤灭菌的方法为恒温加热
D.实验时间为几天甚至几周，因此要有计划地观察和记录
[解析] 本实验为对照实验，设计实验组和对照组，对照组的土壤应不做处理，
处于自然状态，实验组为了排除土壤微生物的作用，应对土壤进行处理，A正
确；该实验的自变量是土壤中微生物的有无，放入土壤中的落叶的种类和数量
都属于无关变量，应保持相同，B正确；“探究土壤微生物对落叶的分解作用”
实验中，对实验组的处理要尽可能避免土壤理化性质的改变，可以将土壤用塑
料袋包好，放在恒温箱中处理 ，C错误；实验时间为几天甚至几周，
因此要有计划地观察和记录，D正确。
4. [2023·湖北黄石期中] 如表是不同纬度地带的六类生态系统(甲、乙、丙、丁、
戊、己)枯叶输入量和枯叶现存量的比较：
生态系统类型 甲 乙 丙 丁 戊 己
1.5 7.5 11.5 7.5 9.5 50.0
44.0 35.0 15.0 5.0 3.0 5.0
由上表分析可知( )
B
A.土壤有机物积累量最多的生态系统是己
B.最可能是热带雨林生态系统的是己
C.枯叶分解速率与环境温度和湿度没有关系
D.分解者的分解作用由强到弱依次是甲 乙 丙 丁 戊 己
[解析] 从表中可知，土壤有机物积累量最多的是生态系统甲，A错误；热带雨
林气候适宜，物种丰富度高，枯叶输入量很高，但其微生物丰富，有机质降解
较快，因此枯叶现存量少，B正确；枯叶分解速度与环境温度和湿度等有关，
环境的温度会影响分解者的种类以及分解者的分解作用，C错误；己生态系统
枯叶输入量最多，现存量少，因此分解作用最强的是己，分解作用最弱的是甲，
D错误。
1．能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，下列说法错误的是（ ）
A．能量流动和物质循环是两个相对独立的过程
B．太阳能只有通过生产者才能输入到生态系统中
C．生态系统中所有生物的生命活动都需要能量
D．非生物环境中的物质可以被生物群落反复利用
[解析]能量流动和物质循环彼此依存，不可分割，A错误；生产者所固定的太阳能的总量是流经该生态系统的总能量，太阳能只有通过生产者的固定才能输入到生态系统中，B正确；生态系统中所有生物的生命活动都需要能量，C正确；物质可以循环利用，生态系统中非生物环境中的物质可以被生物群落反复利用，D正确。
A
2．生态农业是一种高效的农业生态系统，如图为一个生态农业的模式图，据图判断下列说法正确的是（ ）
A．蘑菇的能量来源是秸秆，故蘑菇
属于消费者
B．流经这个生态系统的总能量除了
有生产者固定的太阳能，还有人类对
该生态系统不断补充的矿质元素
C．流入沼气池的秸秆、粪便中的能量得到了利用，而流入水稻、杂草的沼渣中的能量没有得到利用
D．该生态农业工程体现了循环原理，使粪便、秸秆、沼渣中的有机物得到了循环利用
C
[解析]蘑菇的能量来源是秸秆，蘑菇将秸秆中的有机物分解成无机物，故蘑菇属于分解者，A错误；对该生态系统不断补充的矿质元素是以无机物的形式补充的，没有为该生态系统提供能量，B错误；秸秆、粪便中的能量流入沼气池后作为燃料得到了利用，而提供给水稻、杂草的沼渣中的物质得到了利用，能量没有得到利用，C正确；该生态农业工程体现了循环原理，使粪便、秸秆、沼渣中的物质（元素）得到了循环利用，D错误。
3．图甲为某农田生态系统的碳循环的部分示意图，图乙为能量流向卷叶螟的过程，图中字母表示各种能量数值，M为摄入量。下列分析错误的是（ ）
A．用图甲中各种生物的同化量可以构建能量金字塔
B．细菌、蚯蚓等分解有机物是物质循环过程中的重要环节
C．能量流动和物质循环是两个相互依存、不可分割的过程
D．如果碳释放量远远大于碳吸收量，会引起温室效应
A
[解析]能量金字塔是以营养级得到的能量依次排序，细菌、蚯蚓等属于分解者不纳入营养级，A错误；细菌、蚯蚓等分解者可以将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，故细菌、蚯蚓等分解有机物是物质循环过程中的重要环节，B正确；生态系统的物质循环与能量流动紧密联系，缺一不可，物质作为能量的载体，能量作为动力，两者相互依存、不可分割，C正确；碳释放量远远大于碳吸收量会导致大气中CO2增多，引起温室效应，D正确。
4．土壤中的微生物数量是极其繁多的，下列关于土壤微生物的叙述正确的是（ ）
A．土壤中的微生物均是分解者，可以将土壤中有机物分解为无机物
B．土壤微生物对落叶的分解能力与土壤的温度、湿度有关
C．探究落叶的腐烂是否与土壤微生物有关，实验组的土壤要进行100℃高温灭菌处理
D．土壤微生物的存在能够促进生态系统的物质和能量的循环利用
B
[解析]土壤中的微生物不都是分解者（如硝化细菌是化能自养型的微生物，属于生产者），分解者可以将土壤中有机物分解为无机物，再供绿色植物吸收利用，以促进生态系统的物质循环利用，但能量不能被循环利用，A、D错误；土壤微生物的分解能力受温度和土壤湿度影响较大，一般情况下，温度与湿度越高，土壤微生物的分解能力越强，反之，则越弱，B正确；若要探究落叶的腐烂是否与土壤微生物有关，实验的自变量应为土壤微生物的有无，因变量是土壤中落叶的腐烂情况，对照组土壤不做处理，实验组土壤进行灭菌处理，以尽可能排除实验组土壤微生物对落叶腐烂的影响。但实验组的土壤不能进行100℃高温灭菌处理，尽可能避免土壤理化性质的改变，可以将土壤用塑料袋包好，放在60℃恒温箱中处理1h，C错误。
练 习 册
知识点一 能量流动与物质循环的关系
1.下列关于生态系统的能量流动和物质循环的叙述，错误的是( )
C
A.能量流动是单向的，物质循环是循环往复的
B.能量流动和物质循环是生态系统的主要功能
C.能量流动和物质循环是两个完全独立的过程
D.物质作为能量流动的载体，能量作为物质循环的动力
[解析] 在物质循环过程中，非生物环境中的物质可以被生物群落反复利用；在
能量流动中，能量是单向流动、逐级递减的，A正确。食物链和食物网是生态
系统的物质循环和能量流动的渠道，能量流动和物质循环是生态系统的主要功
能，B正确。能量的固定、储存、转移、释放，都离不开物质的合成和分解等
过程，所以能量流动和物质循环不是两个完全独立的过程，它们彼此相互依存，
不可分割，C错误。物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量
是推动物质循环的动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往
返，D正确。
2.某生态系统中各成分之间存在的关系如下图所示。下列说法正确的是( )
C
A.该生态系统的食物链可表示为甲 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
[解析] 分析题图可知，甲是生产者，乙是分解者，丙是消费者。分解者不参与
(捕食)食物链的构成，A错误；生态系统中流经生产者的能量最多，B错误；该
图中所有箭头可以表示物质的循环，但有些箭头不能表示能量在食物链中的流
动过程，C正确，D错误。
3.[2024·江苏连云港期末] 如图为生态
系统的物质循环与能量流动示意图，甲、
乙、丙、丁为生态系统的组成成分，
是丙中的 4 种生物。下列相关叙
述正确的是( )
D
A.碳只能以 的形式循环，具有全球性
B.甲是生态系统的基石，甲中碳的主要存在形式是有机物
C.该生态系统的营养结构为乙
D.碳循环过程需要能量作为驱动
[解析] 碳在生物群落内部的传递形式是有机物，在生物群落与非生物环境之间
的传递形式主要是 ，A错误；乙是生产者，乙是生态系统的基石，B错误；
由图中、能量相对值基本相等可知，、 属于同一营养级，该生态系统的营
养结构为 ，C错误；物质循环和能量流动是相互依存的，碳循环过
程需要能量作为驱动，D正确。
4.[2023·山东潍坊期末] 林德曼对赛达伯格湖各营养级之间的能量传递效率进
行了统计，结果发现：生产者固定的太阳能只相当于该湖区入射光能的 左
右，植食性动物同化的能量约占生产者同化量的 ，而次级消费者同化的
能量只约占植食性动物同化量的 ，下列相关叙述，不正确的是( )
C
A.生产者主要是绿色植物，它们通过光合作用固定太阳能
B.植食性动物属于初级消费者，可加快生态系统的物质循环
C.次级消费者呼吸作用消耗和粪便排出等原因导致其同化量仅占植食性动物的
D.物质是上述能量流动过程的载体，能量流动又驱动了物质在生态系统中循环
[解析] 生产者指的是自养生物，自养生物主要是绿色植物，绿色植物能通过光
合作用固定太阳能，A正确；植食性动物属于初级消费者，消费者的存在可加
快生态系统的物质循环，B正确；次级消费者呼吸作用消耗的能量属于其同化
量的一部分，次级消费者粪便中的能量属于上一营养级的同化量，由于植食性
动物自身的呼吸作用消耗，以及遗体残骸等难以被次级消费者利用等，次级消
费者的同化量仅占植食性动物的， 错误；物质循环与能量流动之间是
相互依存的，物质是能量流动过程的载体，能量流动又驱动了物质在生态系统
中循环，D正确。
5.为了更好地推进乡村振兴计划，某大学
生村干部给某村引进赤松茸，进行“稻菇轮
作”栽培模式，如下图所示，相关叙述错误
的是( )
C
A.赤松茸在该系统中担任分解者的角色
B.该模式有助于物质的循环利用
C.该模式提高了秸秆中能量的传递效率
D.该模式通过减少化肥的使用来降低环境污染
[解析] 由图可知，赤松茸菌种接种在以秸秆发酵的栽培基料上，属于该生态系
统中的分解者，A正确；菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料，有利于物质的
循环利用，B正确；该模式充分利用了秸秆中的能量，从而提高能量的利用率，
但不能提高能量的传递效率，C错误；该模式可以减少化肥的使用量，进而降
低对环境的污染，D正确。
6.秸秆还田是当今世界上普遍采用的一项培肥地力的增产措施，利用机械将收
获后的农作物秸秆粉碎翻埋是最常用的一种方式。秸秆还田在杜绝了秸秆焚烧
所造成的大气污染的同时还有增肥增产作用。下列说法错误的是( )
C
A.秸秆还田可以提高土壤中有机质含量和土壤肥力
B.秸秆还田既减少了资源浪费，又有利于促进物质循环
C.微生物分解秸秆过程可以为农作物生长提供物质和能量
D.若用某些秸秆饲养牛羊，其粪便再还田，则可以提高能量利用率
[解析] 秸秆中含有大量有机物，能被土壤中的微生物分解形成无机盐等物质，
因此秸秆还田能有效提高土壤中的有机质含量和土壤肥力，A正确；秸秆还田
能实现物质的循环利用，因此秸秆还田既减少了资源浪费，又有利于促进物质
循环，B正确；微生物分解秸秆过程可以为农作物生长提供物质，但不能提供
能量，C错误；若用某些秸秆饲养牛羊，其粪便再还田，可实现能量的多级利
用，提高能量利用率，D正确。
知识点二 探究土壤微生物的分解作用
7.[2023·安徽阜阳期中] 某兴趣小组设计实验来探究自然状态下土壤微生物对
落叶的分解作用。下列操作及分析错误的是( )
B
A.自变量是土壤微生物的有无，而因变量是落叶的腐烂程度
B.探究微生物对落叶的分解作用时，实验组的土壤不做处理
C.实验组中落叶的分解速度明显低于对照组落叶的分解速度
D.土壤的温度和湿度、落叶的种类和大小都应保持相同且适宜
[解析] 该实验是探究自然状态下土壤微生物对落叶的分解作用。自变量是土壤
中微生物的有无(可采用普通土壤和去除土壤中微生物的土壤)，采用普通土壤
的为对照组，采用去除土壤中微生物的为实验组，因变量是落叶的腐烂程度，
A正确；探究微生物对落叶的分解作用时，实验组的土壤要进行灭菌处理，以
尽可能地排除土壤微生物的作用，同时尽可能避免土壤理化性质的改变，B错
误；实验组的土壤要进行灭菌处理，实验组由于缺乏土壤微生物的作用，其落
叶的腐烂程度明显低于对照组，即实验组落叶的分解速度明显低于对照组，C
正确；土壤的温度和湿度、落叶的种类和大小都属于无关变量，无关变量应保
持相同且适宜，D正确。
8.某兴趣小组以带有落叶的表层土壤(距离地面约 )为实验材料，研究土壤
微生物对落叶的分解作用，他们对土壤的处理情况见下表。下列叙述错误的是
( )
组别 1 2 3 4
土壤处理 不处理 不处理
土壤湿度 湿润 湿润 较干燥 较干燥
A.该实验的自变量是土壤是否进行 放置处理，实验中的对照组是2组和4组
B. 放置处理的目的是既排除土壤中微生物的作用，又避免改变土壤的理化
性质
C.该实验控制自变量的原则是减法原则，无关变量有落叶种类、数量等
D.预期结果是2、4组的落叶不被分解，1、3组中的落叶被不同程度地分解
A
[解析] 该实验的自变量是土壤是否进行 放置处理和土壤湿润条件，A错
误。 放置处理的目的是既排除土壤中微生物的作用，又避免过高的温度
改变土壤的理化性质，B正确。减法原则是指与常态比较人为去除某种影响因
素，该实验通过高温去除土壤中微生物，是减法原则，无关变量有落叶种类、
数量等，C正确。因为2、4组土壤进行 放置处理，土壤中微生物被消灭，
无法分解落叶；1、3组土壤没有进行 放置处理，存在微生物，但因其土
壤的湿润条件不同，落叶的分解程度不相同，D正确。
9.小麦秸秆是一种常见的农业废弃物，
为了解决秸秆降解难题，某科研团队在
山东省将当年收获的小麦秸秆切割成小
段，于7月下旬开始分别进行露天堆放、
水泡和土埋3种方式的处理，3次重复，
每隔15天检测一次秸秆腐解残留量，结
果见下图。下列分析不合理的是( )
A.翻耕土埋是利用秸秆的合理方法，此
过程未实现能量的多级利用
B.土壤中的空气和水分等条件有利于多
种微生物对秸秆进行分解
C.如果将处理开始时间延迟60天，则最
终秸秆残留量均高于图中数据
D.由堆放、水泡2条曲线可以推测好氧
型微生物分解能力高于厌氧型微生物
√
[解析] 由图可知，翻耕土埋方式秸秆
残留量最少，即分解最快，因此是利用
秸秆的合理方法；能量多级利用是指原
本直接流向分解者的能量，可以再度被
利用，如通过沼气池微生物发酵利用秸
秆等制成沼气让人们再次利用，而翻耕
土埋过程未实现能量的多级利用，A正
确。微生物对秸秆的分解包括体外有机物分解和体内呼吸作用，土壤中的空气
和水分等条件有利于微生物对秸秆的分解，B正确。
将处理开始时间延迟60天，即时间由7
月下旬开始变成9月下旬开始，整个过
程温度将变低，温度影响酶的活性，导
致分解速率变慢，最终秸秆残留量均高
于图中数据，C正确。与水泡相比，堆
放时氧气较为充足，而曲线图显示采用
堆放方式秸秆残留物的减少速率慢且秸
秆残留量较高，可推测好氧型微生物的
分解能力弱于厌氧型微生物，D错误。
10.如图为生物圈中碳循环示意图，其中①至⑩表示过程，Ⅰ至Ⅳ表示细胞或细
胞中的某些结构。据图分析下列相关的问题：
(1)图中流经生态系统的总能量是通过____过程实现的，表示呼吸作用过程的
是________，碳循环在生物群落内以有机物的形式进行的过程有________。
(填序号)
①
②③④
⑦⑧⑨
[解析] 流经生态系统的总能量是生产者通过①(光合作用和化能合成作用)固定
的总能量。呼吸作用将生物体内的有机物分解并释放二氧化碳到无机环境，因
此②③④表示呼吸作用。碳循环在生物群落内即⑦⑧⑨过程以有机物的形式进行。
(2)丙代表的生态系统成分是________，其中的 主要指___________类生物。
乙在生态系统中的作用是______________________________________________
_________________________。
分解者
(腐生)真菌
能够加快生态系统的物质循环，对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用
[解析] 丙代表的生态系统成分是分解者，分解者主要是营腐生生活的细菌和真
菌，图中Ⅳ表示细菌细胞，所以 为营腐生生活的真菌。乙代表生态系统中的
消费者，消费者的作用是能够加快生态系统的物质循环，对于植物的传粉和种
子的传播等具有重要作用。
(3)生态系统的能量流动和物质循环是同时进行的；物质作为能量的载体，使
能量沿着___________流动。能量作为动力，使物质能够不断地在___________
___________之间循环往返。
食物链(网)
生物群落和非生物环境
[解析] 生态系统的能量流动和物质循环是同时进行的。物质作为能量的载体，
使能量沿着食物链(网)流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和
非生物环境之间循环往返。
11.[2023·福建三明期中] 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。请回答下列问题：
(1)为探究蚯蚓对森林凋落物的作用，研究者选择4个树种的叶片做不同处理，
于 月进行了室外实验，结果如图所示。
完善实验思路：将上述4个树种的叶片平均分为四组，每组半分解叶片和未分
解叶片称重后分别置于两个盆中，______________________________________
_______________________________________________。
与土壤混合均匀，将数目相等且适量的蚯蚓置于其中饲养，一段时间后统计蚯蚓的食物消耗量
[解析] 设计实验时应遵循对照原则、等量原则和单一变量原则等，本实验目的
是探究蚯蚓对森林凋落物的作用，实验自变量为叶片的种类和分解程度，因此
实验思路为将题述4个树种的叶片平均分为四组，每组半分解叶片和未分解叶
片称重后分别置于两个盆中，与土壤混合均匀，将数目相等且适量的蚯蚓置于
其中饲养，一段时间后统计蚯蚓的食物消耗量。
(2)
[解析] 为排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响，实验所选择蚯蚓生长状况应基
本一致。分析图中数据可知，蚯蚓对半分解叶的消耗量比较多，蚯蚓对不同植
物不同处理的叶片的消耗量有差异，说明蚯蚓对植物叶片的种类有选择，对分
解程度有选择，其中对蒙古栎未分解叶的消耗量最少，说明蚯蚓对蒙古栎未分
解叶最不喜好。
①实验时所选蚯蚓生长状况应基本一致，目的是__________________________
________。
排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响
②由实验结果可知，蚯蚓对半分解叶的消耗量明显______(填“高于”或“低于”)
对未分解叶的消耗量，在不同叶片中，对________________最不喜好。由此说
明____________________是影响蚯蚓摄食偏好的重要因素。
高于
蒙古栎未分解叶
叶片种类和分解程度
(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_____
(填“增加”或“减少”)蚯蚓的数量。
增加
[解析] 分析图中数据可知，蚯蚓对杨树半分解叶的消耗量最大，说明蚯蚓对杨
树半分解叶最喜好，若在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树，有利于增加蚯蚓
的数量和种类，使整个生态系统的生物种类和数量都增加，有利于提高生态系
统的自我调节能力，增加生态系统的抵抗力稳定性。第2课时 能量流动与物质循环的关系、探究土壤微生物的分解作用
【任务活动】
任务一
[资料]
1.能量流动 物质循环
2.化学能 有机物 单向流动 循环往复 生物圈 物质的合成和分解 物质 能量 食物链和食物网
反馈评价
例1 B [解析] 无机自然环境中的物质可以被生物群落反复利用,能量不能反复利用,A错误;生态系统的物质循环和能量流动是同时进行、彼此相互依存的,B正确;因为能量流动是单向的、逐级递减的,任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能,物质是可以循环利用的,可以没有系统外的补充,C错误;物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网,D错误。
例2 D [解析] 食物链和食物网是生态系统能量流动的渠道, 能量也可从生产者、消费者流向分解者,不经过食物链(网),A错误;物质不能在生物群落内循环往复,而是在生物群落和非生物环境间循环往复,B错误;生产者所固定的太阳能总量即流经该生态系统的总能量,而能量①②③④的总和不等于流经该生态系统的总能量,C错误;由图可得,生产者通过光合作用将太阳能储存在含碳有机物中,将能量通过含碳有机物传递给下一营养级,并且还有部分能量通过呼吸作用以热能形式释放,因此能量的固定、储存、转移和释放,都离不开物质的合成和分解等过程,D正确。
任务二
1.(1)细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌 分解者
(2)有机物 无机物 温度、湿度
2.对照 不进行任何 低于 不变蓝 不产生砖红色沉淀
反馈评价
例3 B [解析] 气候、温度等因素均会影响落叶的分解时间,如在温暖、湿润的环境中,落叶分解较快,A正确;探究微生物对落叶的分解作用时,自变量是微生物的有无,自变量是人为改变的量,因此实验组土壤要进行灭菌处理,B错误;具有分解作用的土壤微生物主要营腐生生活,包括细菌、真菌、放线菌等多种类型,C正确;探究微生物对淀粉的分解作用时,需提前制备土壤浸出液静置备用,D正确。
例4 B [解析] 2组和4组可以形成对照,且自变量是土壤的湿润程度,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。该实验的自变量有2个:是否灭菌和湿度,以是否灭菌为自变量的对照实验有:1和2、3和4;以不同湿度为自变量的对照实验有:1和3、2和4,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和3组土壤灭菌,没有微生物分解落叶,2组和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落叶分解程度不同,D正确。
【当堂自测】
1.(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
[解析] (1)物质循环具有全球性,对多数自然生态系统而言,不能实现物质循环,需要系统外物质的供应。
(2)生态系统的物质循环和能量流动同时进行,彼此之间相互依存,不可分割。
(4)生态系统的能量流动和物质循环总是同时进行的。
(5)采用加热烘干的方法会改变土壤的理化性质。
2.B [解析] 碳循环具有全球性和循环往复运动的特点,A正确;生态系统的能量流动不都是从生产者固定太阳能开始的,如硝化细菌进行化能合成作用,利用的是化学能,B错误;植树造林提高森林覆盖率和秸秆还田提高农田土壤储碳量等措施都能降低大气二氧化碳浓度,缓解温室效应,C正确;能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,二者同时进行,彼此相互依存,不可分割,共同维持生态系统的相对稳定状态,D正确。
3.C [解析] 本实验为对照实验,设计实验组和对照组,对照组的土壤应不做处理,处于自然状态,实验组为了排除土壤微生物的作用,应对土壤进行处理,A正确;该实验的自变量是土壤中微生物的有无,放入土壤中的落叶的种类和数量都属于无关变量,应保持相同,B正确;“探究土壤微生物对落叶的分解作用”实验中,对实验组的处理要尽可能避免土壤理化性质的改变,可以将土壤用塑料袋包好,放在60 ℃恒温箱中处理1 h,C错误;实验时间为几天甚至几周,因此要有计划地观察和记录,D正确。
4.B [解析] 从表中可知,土壤有机物积累量最多的是生态系统甲,A错误;热带雨林气候适宜,物种丰富度高,枯叶输入量很高,但其微生物丰富,有机质降解较快,因此枯叶现存量少,B正确;枯叶分解速度与环境温度和湿度等有关,环境的温度会影响分解者的种类以及分解者的分解作用,C错误;己生态系统枯叶输入量最多,现存量少,因此分解作用最强的是己,分解作用最弱的是甲,D错误。第2课时 能量流动与物质循环的关系、探究土壤微生物的分解作用
任务一 物质循环与能量流动的关系
【资料】 阅读教材P65“能量流动和物质循环的关系”的相关内容。
1.生态系统中的各种成分,正是通过 和 ,才能紧密地联系在一起,形成一个统一的整体。
2.物质循环与能量流动的区别和联系
项目 能量流动 物质循环
形式 光能→ →热能 化学元素(无机物)→ →无机物
特点 、逐级递减
范围 生态系统各营养级 (具有全球性)
联系 ①同时进行,彼此相互依存,不可分割; ②能量的固定、储存、转移和释放,离不开 等过程; ③ 是能量沿食物链(网)流动的载体; 是物质在生物群落和非生物环境之间循环往返的动力; ④能量流动和物质循环的渠道都是
生态系统物质循环和能量流动的关系图解
(1)绘制物质循环图解时,注意物质是可以循环的。
(2)能量流动是单向的,生产者的能量可流向消费者和分解者,但消费者与分解者中的能量不能流向生产者。
例1 能量流动和物质循环是生态系统的主要功能。下列叙述正确的是 ( )
A.无机自然环境中的物质和能量都可以被生物群落反复利用
B.生态系统的物质循环和能量流动是同时进行、彼此相互依存的
C.任何生态系统都需要不断得到来自系统外的物质和能量的补充
D.物质循环和能量流动的渠道分别是生态系统的组成成分和营养结构
例2 [2024·海南海口期中] 分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图,能得到的结论是( )
A.物质作为能量的载体,使能量只能沿着食物链(网)流动
B.能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落内循环往复
C.能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量
D.能量的固定、储存、转移和释放,都离不开物质的合成和分解等过程
任务二 探究·实践——探究土壤微生物的分解作用
1.实验原理
(1)土壤中存在种类、数目繁多的 等微生物,它们在生态系统中的成分主要为 。
(2)分解者的作用是将环境中的 分解为 ,其分解速度与环境中的 等生态因子相关。
2.实验设计、现象和结果分析
案例1 案例2
实验 假设 微生物能分解落叶使之腐烂 微生物能分解淀粉
设计 实验 组 对土壤进行高温处理 放入淀粉糊的A烧杯中加入30 mL土壤浸出液
① 组 对土壤② 处理 放入等量淀粉糊的B烧杯中加入30 mL蒸馏水
自变 量 土壤中是否含微生物 是否含有微生物
实验现象 在相同时间内实验组落叶腐烂程度③ 对照组 A A1 ④
A2 产生砖红 色沉淀
B B1 变蓝
B2 ⑤
结论分析 微生物对落叶有分解作用 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
注:在A1、B1中加入碘液,在A2、B2中加入斐林试剂。
例3 下列有关“探究土壤微生物的分解作用”实验的叙述,错误的是 ( )
A.气候、温度等因素均会影响落叶分解的时间
B.探究微生物对落叶的分解作用时,对照组土壤要灭菌处理
C.具有分解作用的土壤微生物包括细菌、真菌、放线菌等多种类型
D.探究微生物对淀粉的分解作用时,需提前制备土壤浸出液静置备用
例4 某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5 cm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,对土壤的处理情况见下表。下列叙述不正确的是 ( )
组别 1组 2组 3组 4组
土壤 处理 灭菌 不灭菌 灭菌 不灭菌
湿润 湿润 较干燥 较干燥
A.该实验的目的之一是探究土壤微生物对落叶的分解作用与土壤湿度的关系
B.该实验的自变量为土壤是否经灭菌处理,实验中的对照组是1组和3组
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.预期结果是1、3组的落叶不被分解,2、4组的落叶被不同程度分解
1.正误辨析
(1)对任何一个自然生态系统而言,物质可以被生物群落反复利用而不依赖于系统外的供应,但能量是逐级递减的,且是单向流动不循环的,必须从系统外获得。 ( )
(2)生态系统的物质循环和能量流动是独立进行的。 ( )
(3)对人类利用强度较大的生态系统,应实施相应的物质、能量投入,保证生态系统内部结构与功能的协调。 ( )
(4)只有在光照的条件下,生态系统的能量流动和物质循环才是同时进行的。 ( )
(5)探究落叶是否在土壤微生物的作用下腐烂的实验中,可采用加热烘干的方法除去实验组中的土壤微生物的作用。 ( )
2.[2023·山西吕梁开学考试] 地球上碳循环主要表现为自然生态系统的绿色植物从空气中吸收二氧化碳,经光合作用转化为碳水化合物并释放出氧气,同时又通过生物地球化学循环过程及人类活动将二氧化碳释放到大气中。下列有关物质循环和能量流动的叙述错误的是 ( )
A.生物圈中碳元素在非生物环境和生物群落之间循环往复运动
B.生态系统的能量流动都是从生产者固定太阳能开始,沿着食物链逐级递减
C.植树造林提高森林覆盖率和秸秆还田提高农田土壤储碳量等措施都能缓解温室效应
D.能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,二者同时进行,彼此相互依存,不可分割
3.[2023·吉林松原月考] 下列关于“探究土壤微生物分解作用”的实验设计的叙述,错误的是 ( )
A.对照组的土壤不做处理,为自然状态
B.对照组和实验组应该包埋同种等量落叶
C.实验组土壤灭菌的方法为100 ℃恒温加热1 h
D.实验时间为几天甚至几周,因此要有计划地观察和记录
4.[2023·湖北黄石期中] 如表是不同纬度地带的六类生态系统(甲、乙、丙、丁、戊、己)枯叶输入量和枯叶现存量的比较:
生态系统类型 甲 乙 丙 丁 戊 己
枯叶输入量/ (t·hm-2·a-1) 1.5 7.5 11.5 7.5 9.5 50.0
枯叶现存量/ (t·hm-2) 44.0 35.0 15.0 5.0 3.0 5.0
由上表分析可知 ( )
A.土壤有机物积累量最多的生态系统是己
B.最可能是热带雨林生态系统的是己
C.枯叶分解速率与环境温度和湿度没有关系
D.分解者的分解作用由强到弱依次是甲>乙>丙>丁>戊>己第2课时 能量流动与物质循环的关系、探究土壤微生物的分解作用
1.C [解析] 在物质循环过程中,非生物环境中的物质可以被生物群落反复利用;在能量流动中,能量是单向流动、逐级递减的,A正确。食物链和食物网是生态系统的物质循环和能量流动的渠道,能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,B正确。能量的固定、储存、转移、释放,都离不开物质的合成和分解等过程,所以能量流动和物质循环不是两个完全独立的过程,它们彼此相互依存,不可分割,C错误。物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;能量是推动物质循环的动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返,D正确。
2.C [解析] 分析题图可知,甲是生产者,乙是分解者,丙是消费者。分解者不参与(捕食)食物链的构成,A错误;生态系统中流经生产者的能量最多,B错误;该图中所有箭头可以表示物质的循环,但有些箭头不能表示能量在食物链中的流动过程,C正确,D错误。
3.D [解析] 碳在生物群落内部的传递形式是有机物,在生物群落与非生物环境之间的传递形式主要是CO2,A错误;乙是生产者,乙是生态系统的基石,B错误;由图中b、c能量相对值基本相等可知,b、c属于同一营养级,该生态系统的营养结构为,C错误;物质循环和能量流动是相互依存的,碳循环过程需要能量作为驱动,D正确。
4.C [解析] 生产者指的是自养生物,自养生物主要是绿色植物,绿色植物能通过光合作用固定太阳能,A正确;植食性动物属于初级消费者,消费者的存在可加快生态系统的物质循环,B正确;次级消费者呼吸作用消耗的能量属于其同化量的一部分,次级消费者粪便中的能量属于上一营养级的同化量,由于植食性动物自身的呼吸作用消耗,以及遗体残骸等难以被次级消费者利用等,次级消费者的同化量仅占植食性动物的20.1%, C错误;物质循环与能量流动之间是相互依存的,物质是能量流动过程的载体,能量流动又驱动了物质在生态系统中循环,D正确。
5.C [解析] 由图可知,赤松茸菌种接种在以秸秆发酵的栽培基料上,属于该生态系统中的分解者,A正确;菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料,有利于物质的循环利用,B正确;该模式充分利用了秸秆中的能量,从而提高能量的利用率,但不能提高能量的传递效率,C错误;该模式可以减少化肥的使用量,进而降低对环境的污染,D正确。
6.C [解析] 秸秆中含有大量有机物,能被土壤中的微生物分解形成无机盐等物质,因此秸秆还田能有效提高土壤中的有机质含量和土壤肥力,A正确;秸秆还田能实现物质的循环利用,因此秸秆还田既减少了资源浪费,又有利于促进物质循环,B正确;微生物分解秸秆过程可以为农作物生长提供物质,但不能提供能量,C错误;若用某些秸秆饲养牛羊,其粪便再还田,可实现能量的多级利用,提高能量利用率,D正确。
7.B [解析] 该实验是探究自然状态下土壤微生物对落叶的分解作用。自变量是土壤中微生物的有无(可采用普通土壤和去除土壤中微生物的土壤),采用普通土壤的为对照组,采用去除土壤中微生物的为实验组,因变量是落叶的腐烂程度,A正确;探究微生物对落叶的分解作用时,实验组的土壤要进行灭菌处理,以尽可能地排除土壤微生物的作用,同时尽可能避免土壤理化性质的改变,B错误;实验组的土壤要进行灭菌处理,实验组由于缺乏土壤微生物的作用,其落叶的腐烂程度明显低于对照组,即实验组落叶的分解速度明显低于对照组,C正确;土壤的温度和湿度、落叶的种类和大小都属于无关变量,无关变量应保持相同且适宜,D正确。
8.A [解析] 该实验的自变量是土壤是否进行60 ℃放置处理和土壤湿润条件,A错误。60 ℃放置处理的目的是既排除土壤中微生物的作用,又避免过高的温度改变土壤的理化性质,B正确。减法原则是指与常态比较人为去除某种影响因素,该实验通过高温去除土壤中微生物,是减法原则,无关变量有落叶种类、数量等,C正确。因为2、4组土壤进行60 ℃放置处理,土壤中微生物被消灭,无法分解落叶;1、3组土壤没有进行60 ℃放置处理,存在微生物,但因其土壤的湿润条件不同,落叶的分解程度不相同,D正确。
9.D [解析] 由图可知,翻耕土埋方式秸秆残留量最少,即分解最快,因此是利用秸秆的合理方法;能量多级利用是指原本直接流向分解者的能量,可以再度被利用,如通过沼气池微生物发酵利用秸秆等制成沼气让人们再次利用,而翻耕土埋过程未实现能量的多级利用,A正确。微生物对秸秆的分解包括体外有机物分解和体内呼吸作用,土壤中的空气和水分等条件有利于微生物对秸秆的分解,B正确。将处理开始时间延迟60天,即时间由7月下旬开始变成9月下旬开始,整个过程温度将变低,温度影响酶的活性,导致分解速率变慢,最终秸秆残留量均高于图中数据,C正确。与水泡相比,堆放时氧气较为充足,而曲线图显示采用堆放方式秸秆残留物的减少速率慢且秸秆残留量较高,可推测好氧型微生物的分解能力弱于厌氧型微生物,D错误。
10.(1)① ②③④ ⑦⑧⑨
(2)分解者 (腐生)真菌 能够加快生态系统的物质循环,对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用
(3)食物链(网) 生物群落和非生物环境
[解析] (1)流经生态系统的总能量是生产者通过①(光合作用和化能合成作用)固定的总能量。呼吸作用将生物体内的有机物分解并释放二氧化碳到无机环境,因此②③④表示呼吸作用。碳循环在生物群落内即⑦⑧⑨过程以有机物的形式进行。(2)丙代表的生态系统成分是分解者,分解者主要是营腐生生活的细菌和真菌,图中Ⅳ表示细菌细胞,所以Y为营腐生生活的真菌。乙代表生态系统中的消费者,消费者的作用是能够加快生态系统的物质循环,对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用。(3)生态系统的能量流动和物质循环是同时进行的。物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返。
11.(1)与土壤混合均匀,将数目相等且适量的蚯蚓置于其中饲养,一段时间后统计蚯蚓的食物消耗量
(2)①排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响 ②高于 蒙古栎未分解叶 叶片种类和分解程度
(3)增加
[解析] (1)设计实验时应遵循对照原则、等量原则和单一变量原则等,本实验目的是探究蚯蚓对森林凋落物的作用,实验自变量为叶片的种类和分解程度,因此实验思路为将题述4个树种的叶片平均分为四组,每组半分解叶片和未分解叶片称重后分别置于两个盆中,与土壤混合均匀,将数目相等且适量的蚯蚓置于其中饲养,一段时间后统计蚯蚓的食物消耗量。(2)为排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响,实验所选择蚯蚓生长状况应基本一致。分析图中数据可知,蚯蚓对半分解叶的消耗量比较多,蚯蚓对不同植物不同处理的叶片的消耗量有差异,说明蚯蚓对植物叶片的种类有选择,对分解程度有选择,其中对蒙古栎未分解叶的消耗量最少,说明蚯蚓对蒙古栎未分解叶最不喜好。(3)分析图中数据可知,蚯蚓对杨树半分解叶的消耗量最大,说明蚯蚓对杨树半分解叶最喜好,若在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树,有利于增加蚯蚓的数量和种类,使整个生态系统的生物种类和数量都增加,有利于提高生态系统的自我调节能力,增加生态系统的抵抗力稳定性。第2课时 能量流动与物质循环的关系、探究土壤微生物的分解作用
知识点一 能量流动与物质循环的关系
1.下列关于生态系统的能量流动和物质循环的叙述,错误的是 ( )
A.能量流动是单向的,物质循环是循环往复的
B.能量流动和物质循环是生态系统的主要功能
C.能量流动和物质循环是两个完全独立的过程
D.物质作为能量流动的载体,能量作为物质循环的动力
2.某生态系统中各成分之间存在的关系如下图所示。下列说法正确的是 ( )
A.该生态系统的食物链可表示为甲→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
3.[2024·江苏连云港期末] 如图为生态系统的物质循环与能量流动示意图, 甲、 乙、丙、丁为生态系统的组成成分,a~d是丙中的 4 种生物。下列相关叙述正确的是 ( )
A.碳只能以CO2的形式循环, 具有全球性
B.甲是生态系统的基石,甲中碳的主要存在形式是有机物
C.该生态系统的营养结构为乙→a→b→c→d
D.碳循环过程需要能量作为驱动
4.[2023·山东潍坊期末] 林德曼对赛达伯格湖各营养级之间的能量传递效率进行了统计,结果发现:生产者固定的太阳能只相当于该湖区入射光能的0.1%左右,植食性动物同化的能量约占生产者同化量的13.5%,而次级消费者同化的能量只约占植食性动物同化量的20.1%,下列相关叙述,不正确的是( )
A.生产者主要是绿色植物,它们通过光合作用固定太阳能
B.植食性动物属于初级消费者,可加快生态系统的物质循环
C.次级消费者呼吸作用消耗和粪便排出等原因导致其同化量仅占植食性动物的20.1%
D.物质是上述能量流动过程的载体,能量流动又驱动了物质在生态系统中循环
5.为了更好地推进乡村振兴计划,某大学生村干部给某村引进赤松茸,进行“稻菇轮作”栽培模式,如下图所示,相关叙述错误的是 ( )
A.赤松茸在该系统中担任分解者的角色
B.该模式有助于物质的循环利用
C.该模式提高了秸秆中能量的传递效率
D.该模式通过减少化肥的使用来降低环境污染
6.秸秆还田是当今世界上普遍采用的一项培肥地力的增产措施,利用机械将收获后的农作物秸秆粉碎翻埋是最常用的一种方式。秸秆还田在杜绝了秸秆焚烧所造成的大气污染的同时还有增肥增产作用。下列说法错误的是 ( )
A.秸秆还田可以提高土壤中有机质含量和土壤肥力
B.秸秆还田既减少了资源浪费,又有利于促进物质循环
C.微生物分解秸秆过程可以为农作物生长提供物质和能量
D.若用某些秸秆饲养牛羊,其粪便再还田,则可以提高能量利用率
知识点二 探究土壤微生物的分解作用
7.[2023·安徽阜阳期中] 某兴趣小组设计实验来探究自然状态下土壤微生物对落叶的分解作用。下列操作及分析错误的是 ( )
A.自变量是土壤微生物的有无,而因变量是落叶的腐烂程度
B.探究微生物对落叶的分解作用时,实验组的土壤不做处理
C.实验组中落叶的分解速度明显低于对照组落叶的分解速度
D.土壤的温度和湿度、落叶的种类和大小都应保持相同且适宜
8.某兴趣小组以带有落叶的表层土壤(距离地面约6 cm)为实验材料,研究土壤微生物对落叶的分解作用,他们对土壤的处理情况见下表。下列叙述错误的是 ( )
组别 1 2 3 4
土壤 处理 不处理 60 ℃放置 1小时 不处理 60 ℃放置 1小时
土壤 湿度 湿润 湿润 较干燥 较干燥
A.该实验的自变量是土壤是否进行60 ℃放置处理,实验中的对照组是2组和4组
B.60 ℃放置处理的目的是既排除土壤中微生物的作用,又避免改变土壤的理化性质
C.该实验控制自变量的原则是减法原则,无关变量有落叶种类、数量等
D.预期结果是2、4组的落叶不被分解,1、3组中的落叶被不同程度地分解
9.小麦秸秆是一种常见的农业废弃物,为了解决秸秆降解难题,某科研团队在山东省将当年收获的小麦秸秆切割成小段,于7月下旬开始分别进行露天堆放、水泡和土埋3种方式的处理,3次重复,每隔15天检测一次秸秆腐解残留量,结果见下图。下列分析不合理的是 ( )
A.翻耕土埋是利用秸秆的合理方法,此过程未实现能量的多级利用
B.土壤中的空气和水分等条件有利于多种微生物对秸秆进行分解
C.如果将处理开始时间延迟60天,则最终秸秆残留量均高于图中数据
D.由堆放、水泡2条曲线可以推测好氧型微生物分解能力高于厌氧型微生物
10.如图为生物圈中碳循环示意图,其中①至⑩表示过程,Ⅰ至Ⅳ表示细胞或细胞中的某些结构。据图分析下列相关的问题:
(1)图中流经生态系统的总能量是通过 过程实现的,表示呼吸作用过程的是 ,碳循环在生物群落内以有机物的形式进行的过程有 。(填序号)
(2)丙代表的生态系统成分是 ,其中的Y主要指 类生物。乙在生态系统中的作用是 。
(3)生态系统的能量流动和物质循环是同时进行的;物质作为能量的载体,使能量沿着 流动。能量作为动力,使物质能够不断地在 之间循环往返。
11.[2023·福建三明期中] 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。请回答下列问题:
(1)为探究蚯蚓对森林凋落物的作用,研究者选择4个树种的叶片做不同处理,于6—9月进行了室外实验,结果如图所示。
完善实验思路:将上述4个树种的叶片平均分为四组,每组半分解叶片和未分解叶片称重后分别置于两个盆中,
。
(2)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 (填“高于”或“低于”)对未分解叶的消耗量,在不同叶片中,对 最不喜好。由此说明 是影响蚯蚓摄食偏好的重要因素。
(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 (填“增加”或“减少”)蚯蚓的数量。
