高中生物第2单元生物群体的稳态与调节第3章生态系统的稳态与调节第2节生态系统的功能第2课时生态系统的物质

第2单元生物群体的稳态与调节第3章生态系统的稳态与调节第2节生态系统的功能（第2课时）生态系统的物质循环学业
分层测评
(建议用时：45分钟)
[学业达标]
1．在生态系统的碳循环中，既能使CO2进入生物群落，又能将其释放到大气中的生物是( )
A．分解者B．植食动物
C．肉食动物D．绿色植物
【解析】CO2进入生物群落可通过光合作用，CO2释放到大气中是通过呼吸作用，所以既能进行光合作用又能进行呼吸作用的是绿色植物。

【答案】 D
2．在生态系统中，碳循环始终是与下列哪项结合在一起的( )
A．光合作用B．呼吸作用
C．水循环D．能量流动
【解析】物质循环和能量流动始终是结合在一起的。

物质作为能量的载体，使能量沿食物链流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落与无机环境之间循环往返。

【答案】 D
3．在一般情况下，关于生态系统中碳循环的主要渠道的正确图解是( )
【解析】碳循环发生在生物群落与无机环境之间，无机环境中的碳元素通过生产者进入生物群落，生物群落内有机物中的碳元素经生产者、消费者和分解者的呼吸作用重新返回无机环境。

【答案】 D
4．下面是某营养元素循环简图，下列哪一组合能代表X、Y、Z三种生物( ) 【导学号：07950048】
A．分解者、消费者、生产者
B．消费者、分解者、生产者
C．生产者、消费者、分解者
D．生产者、分解者、消费者
【解析】能利用矿物质的是生产者，分解有机物、产生矿物质的是分解者。

【答案】 C
5．在自然生态系统中，物质与能量的关系正确的是( )
A．能量可驱动物质循环
B．物质和能量可循环利用
C．能量只能在食物链中流动
D．能量金字塔和生物数量金字塔均可倒置
【解析】物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力，物质可循环利用，但能量是单向流动的；能量除了在食物链中流动外，还可以在生物群落与无机环境之间流动；能量金字塔不可倒置，生物数量金字塔可以倒置。

【答案】 A
6．如图表示生物圈中碳元素的循环过程，其中A、B、C表示生态系统的不同成分，下列有关叙述正确的是( )
【导学号：07950049】
A．③过程代表绿色植物的光合作用
B．A、B分别代表消费者和生产者
C．⑦是温室效应的主要原因
D．疏松土壤可以加快⑤过程
【解析】由图可知：A代表分解者，B代表生产者，C代表消费者；化石燃料的燃烧是形成温室效应的主要原因。

【答案】 D
7．如图是农业生态系统的一种结构模式，下列有关分析中正确的是( )
A．农作物和人是该生态系统的主要成分
B．人和畜禽所处的营养级肯定是不同的
C．分解者的有效利用，提高了该生态系统的能量利用率
D．物质的良性循环，确保了能量的循环利用，减少了废物的积累
【解析】农作物是农业生态系统的主要成分，A错误。

人和畜禽都可以农作物为食，可处在同一营养级，B错误。

食用真菌的栽培及沼气池发酵，使能量更多地流向对人类有益的部分，提高了能量利用率，C正确。

能量流动是单向、不循环的，D错误。

【答案】 C
8．(2016·威海高二检测)下图表示生物圈中碳元素的循环过程。

下列叙述不正确的是( )
A．B是生态系统的生产者
B．③⑤⑧均属于细胞呼吸
C．A与B之间属于捕食关系
D．温室效应主要是由⑦造成的
【解析】从图示看出，A为分解者、B为生产者，A与B之间不属于捕食关系；③为生产者的呼吸作用、⑤为消费者的呼吸作用、⑧为分解者的呼吸作用；温室效应主要是由⑦化石燃料大量燃烧造成的。

【答案】 C
9．下图为碳元素在生态系统中循环的模式图，图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分，箭头表示生理过程。

下列相关叙述中，不正确的是( )
A．d过程代表光合作用，b过程代表呼吸作用
B．甲所示的营养级在食物链中占有的碳元素最多
C．碳元素在甲、乙、丙之间以有机物的形式传递
D．碳元素可在无机环境和生物群落之间反复利用
【解析】丁为无机环境，甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者；d过程为呼吸作用，b过程为光合作用；碳元素在生物群落内部主要以有机物的形式进行传递，在无机环境与生物群落间主要以二氧化碳的形式进行传递。

【答案】 A
10．下图甲表示生态系统中碳循环的示意图，图乙表示两个不同的生态系统中积累在植物和土壤中的有机物的比例，据图分析并回答问题。

甲
乙
(1)甲图中的a在生态系统的成分中指的是________。

碳元素在生物群落中主要以________形式存在。

(2)碳元素从无机环境进入生物群落的途径①表示的是________过程，除此之外，还可以通过硝化细菌等生物的____________过程。

过程②表示________。

(3)现今全世界都倡导的“低碳生活”措施是为了减缓主要由图甲中________(填数字)产生的温室效应现象。

(4)乙图中表示热带雨林的是________，原因是_______________
_______________________________________________________。

【解析】(1)甲图中a表示分解者，碳在生物群落中主要以有机物的形式存在。

(2)①表示无机环境中的碳进入生物群落的过程，为光合作用。

硝化细菌的化能合成作用也能固定碳，②表示呼吸作用。

(3)“低碳生活”是为了减缓化石燃料的燃烧。

(4)热带雨林温度高，分解者活动旺盛，土壤中有机物少。

【答案】(1)分解者有机物(2)光合作用化能合成作用呼吸作用(3)⑤(4)B 热带雨林温度高，分解者活动旺盛
[能力提升]
11．如图表示生物圈中碳循环的部分示意图。

甲、乙、丙、丁构成生物群落，箭头①～⑨表示循环过程。

下列有关说法正确的是( )
A．大气中的气体X是指CO2和CO
B．完成①过程的能量主要是由⑧过程提供的
C．丁经⑤、⑥、⑦过程获得的能量占甲、乙、丙总能量的10%～20%
D．丙处在第三营养级
【解析】生物群落与无机环境之间的碳循环是以CO2的形式进行的，故图中大气中的气体X代表CO2；图中甲为生产者，乙为初级消费者(第二营养级)，丙为次级消费者(第三营养级)；完成①过程的能量主要由太阳能提供；捕食链中相邻营养级间的能量传递效率为10%～20%。

【答案】 D
12．大气中CO2过多与碳循环失衡有关。

根据下图所做出的判断不正确的是 ( )
A．增加自养生物的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的方向
【解析】自养生物可通过光合作用吸收CO2，因此增加自养生物的种类和数量有利于降低大气中CO2含量。

该图不能说明生物之间的关系，不能准确表示能量流动的方向。

大气中CO2的增加主要与化石燃料的大量燃烧有关，B错误。

【答案】 B
13．如图为生态系统碳循环模式图，下列分析错误的是( )
A．f表示大气中的二氧化碳库
B．该图中有三条食物链
C．图中的a一定是自养生物，b、c、d、e一定是异养生物
D．碳以有机物的形式由a传到b
【解析】因为研究对象为碳循环，所以要考虑生物及非生物的物质和能量，只有生
产者才能吸收二氧化碳，生产者、消费者和分解者都要产生二氧化碳，所以a为生产者，b 为分解者，f为无机环境，图中只有一条食物链，B项错误。

【答案】 B
14．如图甲为一个长期处于稳定状态的生态系统的物质循环示意图；表乙是对图甲中生态系统各组成成分的能量流动情况调查结果；图丙是该生态系统中人类对物质与能量的利用情况部分示意图。

请据图回答问题：
甲丙
(单位：×102 kJ·m－2·a－1)
乙
(1)大气中二氧化碳的来源有三个，分别是动植物的呼吸作用、________、________。

若图甲中的“→”仅表示二氧化碳的流动方向，则不会存在的过程有________。

(2)若图甲表示碳循环示意图，则D指的是生态系统中的________，①过程表示的是______________。

(3)表乙中的Pg表示同化作用固定的总能量，Pn表示生物体内储存的能量，则R表示的生物学含义是
_______________________________________________________
_______________________________________________________
_______________________________________________________。

每平方米每年流经该生态系统的总能量为________×102 kJ。

(4)图丙表示人类在草原上放养牲畜的目的是调整生态系统中的________关系。

【解析】(1)大气中二氧化碳的来源有三个：动植物的呼吸作用，微生物的分解作用和化石燃料的燃烧。

读图甲知A为生产者，B为消费者，C为分解者，D为非生物的物质和能量，“―→”(仅代表CO2的流动方向)不会存在的过程有③、④、⑦。

(2)甲图表示碳循环时，则D为大气中的CO2库，①表示光合作用。

(3)由能量流动过程中能量的去向可知R表示生态系统中各生物成分中的呼吸量。

表中的数据870.7×102 kJ表示流经该生态系统的总能量。

(4)人工生态系统的特点是使能量流向对人类最有益的部分，提高能量的利用率。

【答案】(1)微生物的分解作用化石燃料的燃烧③④⑦(2)非生物的物质(或大气中的二氧化碳库) 光合作用(3)生态系统中各生物成分的呼吸量870.7 (4)能量流动
15．目前公认包括二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体的排放，是造成以全球变暖为主要特征的气候变化的主要原因。

为此“低碳生活”将成为人类共同的选择。

结合图甲和图乙回答与生物圈碳循环相关的问题：
图甲图乙
(1)生态系统中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)图甲中成分A在碳循环中的主要作用是________。

画出图甲中缺少的过程：________(用图中物质、字母和箭头表示)。

(3)图甲中与⑤过程本质相同的有________过程(用图中数字表示)。

(4)在物质循环过程中，同时伴随着________。

若图甲中生产者所固定的太阳能总量为m千焦，则图中最高营养级获得的能量最多为________。

若由于某种原因造成图中D生物数量大量减少，推测短期内与之相邻的两个营养级生物数量发生的变化是________。

(5)图乙反映了我国北方某地20年间CO2浓度的变化。

分析发现，每年的冬季CO2浓度较高，从碳循环角度分析主要原因是图甲中________________________；每年夏季CO2浓
度与前一年冬季相比________。

(6)下列说法中符合“低碳经济”理念的是________(填序号)。

①改造或淘汰高能耗、高污染的产业
②大力发展火力发电
③研制和开发新能源替代传统能源
④优化建筑结构，增强室内自然采光，减少照明用电
【解析】(1)生态系统中的碳的吸收主要通过生产者的光合作用实现的，而碳的释放则主要通过生物的呼吸作用实现的。

(2)由图甲知，A为生产者，C、D为消费者，B为分解者。

A在碳循环中的作用为吸收大气中的CO2，生产者还可通过呼吸作用向大气中释放CO2，图甲中缺少的过程为A→CO2。

(3)图甲中⑤为分解作用，与此本质相同的过程有②、③。

(4)物质循环循环过程中，同时伴随能量流动。

图甲中最高营养级为C，其获得最多能量为A×20%×20%＝m/25千焦。

D以A为食，C以D为食，当D数量减少时，则A的生物数量增加，C的生物数量减少。

(5)冬季，绿色植物的光合作用强度降低，同时煤、石油等化石燃料大量燃烧，空气中CO2浓度升高，每年CO2的排放量都大于CO2的吸收量，导致夏季的CO2浓度比前一年冬季的低。

(6)减缓温室效应的措施主要有开发新能源、减少化石燃料的燃烧、植树造林等。

【答案】(1)光合呼吸
(2)吸收大气中的CO2A→CO2
(3)②③
(4)能量流动m/25千焦A生物数量增多，C生物数量减少
(5)①过程大大减少，并且⑥过程增加下降
(6)①③④。