物质循环习题

1.以下图表示某农田生态系统一年中CO2的释放和消耗状况,其中各数字序号表达的含义分别为:①生产者呼吸释放量;②分解者呼吸释放量;③消费者呼吸释放量;④生产者光合作用消耗总量。

有关表达不正确的选项是(多项选择)
()
A.流经该农田生态系统的总能量可用④表示
B.②的量越小,说明该农田生态系统施用的有机肥料越多
C.消费者同化作用的大小可用③表示
D.该农田生态系统一年中CO2的释放量与消耗量相等
【解析】选B、C、D。

流经生态系统的总能量可用生产者光合作用消耗的CO2量表示,故A 项正确。

②的量越小,说明分解者的分解量越少,即该农田生态系统施用的有机肥料越少,故B 项错误。

呼吸消耗量仅仅是消费者同化作用量的一局部,故C项错误。

该农田生态系统一年中CO2的释放量为①②③之和,CO2的消耗量为④,由图示柱条的高度可知,④>①+②+③,故D项错误。

2.以下图表示生态系统中碳循环的局部过程,其中甲、乙、丙、丁组成生物群落。

以下分析错误的选项是()
A.甲是绿色植物,丙是肉食动物
B.图中箭头可以表示碳元素的流动方向
C.①②③过程中伴随着能量的传递,其中丁所含的能量最多
D.无机环境中的CO2可以来自细胞呼吸
【解析】选C。

图中甲为能固定二氧化碳的生产者,乙、丙分别为初级消费者和肉食性的次级消费者,图中的箭头表示物质循环的途径;①②③过程中伴随着能量的传递,其中甲固定的能量是流经该生态系统中的总能量;无机环境中的CO2可来自细胞呼吸,也可来自化学燃料的燃烧。

3.如图是农业生态系统的一种构造模式，有关分析中正确的一项为哪一项C)
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
4.某同学画出3幅表示生态系统局部碳循环示意图，以下分析错误的选项是()
A．碳元素在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他成分都是单向的。

因此，3幅图中生产者都是A
B．图1中C能促进生态系统的物质循环
C．图2中A、B、D、E构成群落，碳在其中流动的形式是有机物
D．假设使图1、图2、图3完整表示碳循环，需补充化石燃料燃烧产生CO2
[解析]图1中A为生产者，图2中A为生产者，图3中E为生产者，A错误；图1中C能促进生态系统的物质循环，B正确；图2中A为生产者，C为无机环境，E为分解者，B、D为消费者，A、B、D、E构成群落，碳在其中流动的形式是有机物，C正确；图1、图2、图3需补充化石燃料燃烧产生CO2，表示完整碳循环，D正确。

[答案]A
5.如图为生态系统碳循环模式图，以下分析错误的选项是(B)
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
6.．以下有关生态系统能量流动和物质循环的表达，不正确的选项是()
A．能量流动和物质循环是生态系统的两个主要功能
B．能量流动和物质循环是沿着食物链进展的
C．能量流动和物质循环密切联系、相互依存
D．能量流动是伴随着物质循环而循环的
[解析]物质循环的特点是循环的可以重复利用，而能量流动是单向流动、逐级递减的。

[答案]D
7.如图是两个生态系统中腐殖质总量随时间的变化情况，这两个生态系统分别是()
A．A是热带草原，B是热带雨林
B．A是热带雨林，B是温带草原
C．A是冻土苔原，B是热带雨林
D．A是冻土苔原，B是温带草原
[解析]腐殖质是落叶等与土壤的混合物，含有大量的未完全分解的动植物残体。

对这些残体进展分解的是分解者，分解者在热带雨林中的数量和种类最多，因此在该环境中，腐殖质的数量少，而矿质元素等营养物质的含量高。

[答案]C
8..如图是生态系统中碳循环示意图，其中“→〞表示碳的流动方向。

以下表达不正确的选项是()
A．在碳循环过程中，同时伴随着能量流动
B．由于某种原因造成图中E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D增加，F减少
C．该生态系统的消费者包括图中的D、E、F、B
D．A→C过程中碳流动形式主要以CO2形式进展，F→B以含碳有机物形式进展
解析A、C间为双向箭头且A有3个指出箭头，可知A为生产者，C为大气中的CO2；根据A→B→C，可知B为分解者，D、E、F为消费者，C项错误；物质是能量的载体，故在碳循环过程中同时伴随着能量流动，A项正确；图示中包含的食物链为A→D→E→F，假设E减少，那么短时间内D增加，F减少，B项正确；碳在生物群落与无机环境之间主要以CO2形式循环，在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动，D项正确。

答案 C
9.我国北方处于平衡状态的某森林生态系统，其碳循环如下图。

箭头和字母分别表示碳元素传递方向和转移量。

以下选项正确的选项是()
A．夏季，a>b＋c＋e
B．秋季，e＋f<g
C．春季，g＝b＋e＋f
D．冬季，d>c＋f
解析碳元素在无机环境和生物群落之间的循环离不开生产者(主要是绿色植物)。

在题目所给出的生态系统中，a代表绿色植物通过光合作用固定的太阳能及合成的有机物，这是流经该森林生态系统的总能量，数量最大；b代表植物呼吸作用散失到大气中的二氧化碳；c代表通过食物链流到动物(各级消费者)体内的总能量；d代表动物的呼吸作用散失到大气中的二氧化碳；e代表植物的残枝落叶流到分解者的二氧化碳；f代表动物流到分解者的二氧化碳；g代表分解者的呼吸作用散失到大气中的二氧化碳。

在一年中的不同季节，植物进展光合作用的强度不同。

根据生态系统能量流动的效率10%～20%，在夏季，处于平衡状态的森林生态系统，植物光合作用所固定的总能量>(植物呼吸作用所消耗的能量＋流到动物体内的能量＋流到分解者的能量)，其余的是未利用的能量。

答案 A
10．大气中CO2过多与碳循环失衡有关。

2021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。

根据以下图所做出的判断不正确的选项是()
A．增加自养生物种类和数量有利于降低空气中的CO2含量
B．大气中的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
解析自养生物能通过光合作用或化能合成作用利用大气中的CO2，因此增加自养生物种类和数量有利于降低大气中的CO2含量；大气中的CO2的增加主要是由化学燃料的大量燃烧所引起的。

异养生物的数量增加对大气中的CO2的浓度改变不会有很大影响；该图能表示物质循环过程(如碳循环)，但由于图中有双向箭头，并且具有循环的特点，因此不符合能量流动的单向流动、不循环的特点。

答案 B
11．以单位面积计，热带雨林残枝落叶较温带森林的多，那么土壤中有机物的积累一
般是()
A．热带雨林小于温带森林
B．热带雨林大于温带森林
C．热带雨林等于温带森林
D．热带雨林与温带森林无法比拟
解析因为热带雨林生态系统的生物种类多，营养关系复杂，其物质循环和能量流动的速度快，土壤里的微生物的种类和数量多，枯枝落叶等有机物的分解速度快，利用率高，有机物的积累量少。

温带森林由于温度和水分等因素的影响，土壤中微生物的种类和数量相对较少，残枝落叶等含有的有机物被微生物分解的速度慢，积累的有机物多。

答案 A
12．如图为物质循环简图，A为生产者，B为消费者。

以下表达错误的选项是()
A．①是光合作用
B．⑤过程有分解者参与
C．⑦代表消费者呼吸作用
D．本图涉及碳和水的循环
解析④应为呼吸作用⑦为水的生成过程，不一定就是消费者的呼吸作用。

答案 C
二、非选择题
1．根据下面的碳循环示意图，答复以下问题：
(1)从微观上看，过程③主要是在细胞内________中进展的。

(2)碳从无机环境进入生物群落的主要途径①是________，除此之外，某些特殊的生态系统中还可通过________进入生物群落。

碳主要以________的形式从无机环境进入生物群落。

(3)参与过程④的生物的新陈代谢类型是________________________________________；它们与同区域中的动植物共同构成了________。

(4)由图分析，减少温室效应的最关键措施有哪些？
________________________________________________________________________。

(5)碳循环的进展伴随着能量流动，但由于生物体不能在代谢中利用________，因而能量流动具有________________________的特点。

解析(1)由图中可以看出③是呼吸作用，细胞呼吸主要是在线粒体中进展的。

(2)①是通过绿色植物的光合作用将大气中的碳固定到植物体内，转化为有机物。

在极少数特殊空间，如深海热泉生态系统中，生产者主要是化能合成自养型生物，碳进入生物群落是通过化能合成作用。

碳主要以CO2的形式从无机环境进入生物群落，除此之外，植物还可以从土壤中以CO2－3、HCO－3的形式吸收碳进入生物群落。

(3)过程④是通过分解者的分解作用将动植物尸体以及植物的残枝落叶等分解为CO2等释放到无机环境中，这些分解者的同化类型是异养型，异化类型是需氧型、厌氧型或兼性厌氧型。

(4)从图中看出，导致大气中CO2增多的因素可能是①过程减弱或在一定程度上受阻，
即绿色植物减少，也可能是⑤过程增强，即化石燃料的大量燃烧。

因此减少温室效应应从这两方面考虑。

(5)生态系统中的能量最终以热能的形式散失，由于生物体在代谢过程中不能直接利用热能，因而能量流动的特点是逐级递减、单向流动。

(6)不同营养级之间含碳量的关系也符合能量传递效率10%～20%，E是生产者，其固定的碳可看作有两条去路，一是传给B，二是经C、D最终传给A，且C和D处于同一营养级。

需使A获得的碳最少，应按10%计算，这样在传递过程中损失的能量最多。

计算如下：(5.8
×109－1.3×108
10%
)×10%×10%＝4.5×107。

答案(1)线粒体
(2)光合作用化能合成作用CO2
(3)异养需氧型、异养厌氧型和异养兼性厌氧型群落
(4)①保护植被，大力植树造林，提高森林覆盖率；②控制化石燃料的燃烧，减少CO2的排放量，提高能源利用率；③开发水能、太阳能等新能源
(5)热能单向流动、逐级递减
2.以下图是生态系统中碳循环的简明示意图，请据图答复以下问题：
(1)A过程是________的________作用，具体包括________和________两个类型。

(2)图中缺少的一个重要箭头是________。

(3)与A过程本质一样的是________过程(用图中字母代号填写)。

(4)碳在无机环境中以________形式存在，而在无机环境与生物群落之间以________形式进展循环。

碳循环始终与________结合在一起进展。

(5)生态系统的四种成分是通过________和________严密联系在一起而形成的一个统一整体的。

解析A过程是分解者的分解作用，B过程是动物的呼吸作用，C是植物的呼吸作用，D是工厂汽车排放的CO2，此图中还缺少绿色植物光合作用，由CO2库指向绿色植物。

B、C 在本质上与A是一样，都属于生物的呼吸作用。

碳在无机环境中以CO2或碳酸盐形式存在，但循环形式是CO2。

物质循环始终伴随着能量流动。

答案(1)分解者分解有氧呼吸无氧呼吸
(2)从大气中的CO2库到绿色植物
(3)B、C
(4)CO2或碳酸盐CO2能量流动
(5)物质循环能量流动
3．如图1表示生态系统中各成分之间的联系，图2为一定时间内某一生态系统中的几个种群数量变化曲线，请据图答复：
(1)在图1的各个字母中，不参与构成群落的是________(填字母)。

(2)图1中主要表达出生态系统的________________________________________________________________________ 功能。

(3)F的粪便被分解者分解，也就是表示________(填字母)同化的能量被分解者利用。

(4)某地区因环境污染造成E中出现局部白化苗，对F、D数量的影响是F________ D________。

(5)图2中丙曲线bc段下降的原因是________________________________________________________________________。

(6)假设图1是一农业生态系统，某校生物研究性学习小组对其进展考察发现：秸秆当作燃料使用，粪便、废水作为肥料直接施入农田，由此造成__________________________________(答出1点即可)等不良后果。

针对这一现象，该小组向有关部门建议，利用秸秆生产再生纤维素共混膜作为地膜使用，可在一定程度上解决以上出现的问题。

此膜可在自然条件下由图1中的________(填字母)产生的________催化降解。

[解析]此题主要考察生态系统中的物质循环和能量流动过程以及食物链中各营养级数量的变化。

答题要紧扣物质循环和能量流动的特点。

搞清图1中各字母代表的成分及图2中甲、乙、丙之间的关系。

[答案](1)A
(2)物质循环和能量流动
(3)E
(4)减少减少
(5)乙的减少，甲的增多
(6)能源和物质资源的浪费；增加CO2排放量；引起环境污染；容易引起病虫害传播；农业本钱高(答出其中一点即可)C 纤维素酶。