生物选择性必修2第3章 生态系统及其稳定性第3节 生态系统的物质循环随堂练习题

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第3节　生态系统的物质循环基础过关练题组一　了解碳循环1.(2022安徽亳州期中)如图是自然界碳循环的简图,据图分析下列叙述错误的是(　　)A.甲为分解者,乙为消费者,丙为生产者B.①②③表示CO2通过甲、丙、乙的呼吸作用进入大气中C.④表示大气中的CO2进入生物群落的主要过程——光合作用D.碳元素以无机物形式在丙→乙→甲所示的渠道流动2.(2022黑龙江大庆开学考试)如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.b过程主要代表光合作用,d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CO2的形式传递D.碳元素可在非生物环境和生物群落之间反复利用3.(2021河北邯郸大名一中期末)根据图示回答问题。(1)碳从非生物环境进入生物群落的途径①表示的是　　　　　　　　过程,生物群落中的碳返回非生物环境的途径为图中的　　   　(填数字序号)。 (2)垃圾资源化、无害化是绿色城市的重要标志之一,可将回收后无法直接利用的有机废物进行发酵处理,该过程所利用的生物属于生态系统的　　　　　　　成分。 (3)煤是高碳能源,通过燃烧,碳主要以　　　　　　的形式进入大气圈;根据图示提出一项实现低碳承诺、减少温室效应的关键措施:　　　　　　　　　　　　　　　　(至少答出2点)。 题组二　分析生物富集现象及原因4.下列关于生物富集的说法,不正确的是(　　)A.物质循环具有全球性,而生物富集现象不具有全球性B.生物富集会使有害物质在生物体内的浓度高于环境中的浓度C.在生物体内积蓄的有害物质可能是难降解的化合物D.食物链顶端动物体内有害物质的浓度最高5.(2022福建泉州期末)为更好地建设雄安新区,科研人员调查白洋淀水域生态系统各成分中难降解的有机氯农药DDT污染的状况,得到如表所示检测结果。下列叙述错误的是　(　　)不同成分水底泥水生植物浮游动物底栖动物鲫鱼乌鳢DDT含量(μg/kg)0.10.76.321.037.919.4124.4注:鲫鱼主要以植物为食,乌鳢为肉食性鱼。A.表格中各成分共同构成了该生态系统的营养结构B.DDT几乎污染了白洋淀生态系统所有成分C.营养级越高,生物体内的DDT含量越高D.水生植物同化的太阳能只有少部分传递给乌鳢题组三　物质循环和能量流动的关系6.(2022广西柳州期中)下列关于生态系统物质循环和能量流动的叙述,不正确的是(　　)A.使用粪便作肥料,其能量可以流向植物,实现了对能量的多级利用B.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的C.非生物环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用D.能量流动和物质循环是同时进行的,彼此相互依存,不可分割7.(2021辽宁沈阳模拟)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题组四　探究土壤微生物的分解作用8.关于“探究土壤微生物对淀粉的分解作用”的课题,设计不合理的是(　　)A.用等量土壤浸出液和蒸馏水分别处理等量淀粉糊B.实验应分别对土壤浸出液和蒸馏水进行高温消毒后再处理淀粉糊C.应将实验组和对照组在20 ℃左右下放置7天后,再进行相关检测D.用碘液检测淀粉的剩余量,用斐林试剂检测还原糖的生成量9.(2022四川重庆万州期中)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,对土壤处理情况见表。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.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C.该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理,实验中的对照组是1组和3组D.预期结论是1组、3组中的落叶不被分解,2组、4组中的落叶被不同程度地分解
能力提升练题组一　分析生态系统的物质循环1.下面为生物圈中碳元素的循环过程,下列有关叙述正确的是(　　)A.④过程主要是绿色植物的光合作用,③过程是化能合成作用B.图中甲、乙、丙分别代表消费者、生产者和分解者C.图中甲、乙、丙包含的所有种群共同构成生物群落D.碳循环是指碳元素在甲、乙、丙之间以有机物的形式传递2.(2022山东临沂检测)如图为某湿地生态系统的碳循环简图,字母表示生态系统的成分,箭头表示碳的流动方向,结合图示信息分析,下列叙述正确的是(　　)A.图中生物B处于最高营养级B.图中E是生产者,都是自养生物,都能进行光合作用合成有机物C.图中生产者不一定是植物,分解者不一定是微生物,但消费者一定是动物D.若题图表示生态系统的能量流动,则指向C的箭头代表呼吸作用P152定点13.(多选)(2022河北石家庄模拟)如图为某草原生态系统的部分碳循环示意图,据图判断下列叙述错误的是(　　)A.碳进入非生物环境的途径是②③④B.碳元素通过①进入生物群落的生理过程只有光合作用C.②③表示呼吸作用,④表示分解作用D.碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以含碳有机物的形式进行的题组二　综合分析物质循环和能量流动4.(不定项)(2022辽宁省实验中学期末改编)如图是生态系统碳循环示意图,“→”表示碳的流动方向,下列说法正确的是(　　)A.丙作为最高营养级,获得能量最少B.丙每增加1 kg的体重,至少需要25 kg的甲C.该生态系统的食物关系可表示为甲→乙→丙→丁D.碳元素以有机物形式在甲、乙、丙、丁中传递5.图1是某生态系统碳循环示意图,图2代表的是图1所涉及食物网中能量流动的“金字塔”结构图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级。请据图回答问题:图1图2(1)图1中能够将大气中的CO2固定下来的生物成分是　　　　(填图中字母),自然界生物群落中的碳返回大气的途径有　　　(填数字序号),从该图可看出,物质在生态系统中具有　　　　　　的特点。 (2)图1中,①过程的进行需要　　　　　　　　　(填具体的能量形式)的驱动,而能量在B→C的流动过程,以　　　为载体,这些都说明生态系统的物质循环和能量流动的关系是　　　　　　　　　。 (3)从图2能量金字塔可以看出能量流动的特点是　　　　　　　,该图中Ⅱ、Ⅲ中的生物分别对应图1中的哪种生物成分?　　　　　、　　　　　(填图1中字母)。 (4)若铅、汞等重金属进入图1所示生态系统,则图2中　　　　所示营养级体内重金属含量最高,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 题组三　运用不同信息构建食物链(食物网)P153定点26.(2021江西上饶月考改编)如图曲线表示某生态系统中三个不同种群的生长繁衍情况。已知种群c是自养生物,下列说法不正确的是　(　　)A.c→a→b可表示该生态系统物质循环和能量流动的一条途径B.在第4~7年时间内b数量下降可能是由于a增多和c减少C.b和a的存在能加快该生态系统的物质循环D.种群a、b、c与非生物的物质和能量不能构成一个生态系统7.下表表示某一达到稳定状态的生态系统中,除分解者外的甲、乙、丙、丁四个种群的同化量和残留农药DDT的平均浓度,请回答下列问题: 甲乙丙丁同化量(×107 kJ)1 3001309125DDT平均浓度(×10-6 ppm)0.040.350.393.4 
(1)根据表中数据,可推测乙、丙之间的种间关系是　　　　。请画出由这四个种群构成的食物链(食物网)。     (2)该生态系统中,第一营养级到第二营养级能量的传递效率为　　　　　　。 (3)碳元素在表中四个种群间以　　　　的形式进行传递,传递方向是　　(填“单向”或“双向”)的。 
答案全解全析基础过关练1.D2.C4.A5.A6.A7.D8.B9.C1.D　图中丙与大气中的CO2库之间为双向箭头,丙是生产者,甲是分解者,乙是消费者,A正确;①②③表示甲、丙、乙通过呼吸作用分解有机物,释放CO2回归到大气中,B正确;④可以代表光合作用,是大气中的CO2进入生物群落的主要途径,C正确;碳元素以有机物的形式在生物群落内部传递,D错误。2.C　图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分,则丁是非生物成分,即大气中的CO2库,甲是生产者,乙是消费者,丙是分解者,d过程代表呼吸作用,b过程主要代表光合作用,A正确;甲生产者属于第一营养级,在食物链中占有的碳元素最多,B正确;碳元素在生物群落与非生物环境之间(甲→丁、乙→丁、丙→丁)主要以二氧化碳形式进行循环,碳元素在生物群落(甲→乙、甲→丙、乙→丙)之间以有机物的形式传递,C错误。3.答案　(1)光合作用　③④⑤　(2)分解者　(3)CO2　保护植被,大力植树造林,提高森林覆盖率;控制化石燃料的燃烧,减少CO2的排放量,提高能源利用率;开发水能、太阳能等新能源解析　(1)根据图中的信息,碳从非生物环境进入生物群落的途径①是绿色植物通过光合作用将二氧化碳合成有机物;②为绿色植物到消费者,表示捕食关系,③是细胞呼吸,④是分解者的分解作用,⑤表示化石燃料的燃烧。生物群落中的碳返回非生物环境主要通过呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的燃烧,即图中的③④⑤过程。(2)垃圾资源化、无害化是绿色城市的重要标志之一,可将回收后无法直接利用的有机废物进行发酵处理,该过程所利用的生物属于生态系统的分解者。(3)煤是高碳能源,通过燃烧,碳主要以CO2的形式进入大气圈。实现低碳承诺、减少温室效应的关键措施是保护植被,大力植树造林,提高森林覆盖率;控制化石燃料的燃烧,减少CO2的排放量,提高能源利用率;开发水能、太阳能等新能源。4.A　物质循环和生物富集现象均具有全球性,A错误;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,称作生物富集(见教材P64),B、C正确;有害物质会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链顶端,D正确。5.A　食物链和食物网是生态系统的营养结构,表格中包含水、底泥,不构成生态系统的营养结构,A错误;该生态系统的所有成分都含有一定浓度的DDT,说明DDT几乎污染了白洋淀生态系统所有成分,B正确;食物链中营养级越高的生物,体内的DDT含量越高,C正确;乌鳢为肉食性鱼,根据能量的单向传递、逐级递减的特点可知,水生植物同化的太阳能只有少部分传递给乌鳢,D正确。6.A　粪便作肥料,被微生物分解后产生的物质可被植物吸收利用,实现了物质的循环利用,但粪便中的能量不能被植物利用,A错误;碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的(见教材P62),B正确;能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,它们同时进行,彼此相互依存,不可分割(见教材P65),D正确。7.D　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。陷阱分析(1)食物链和食物网是生态系统能量流动的渠道,但不是唯一渠道。能量也可从生产者、消费者流向分解者,不经过食物链(网)。(2)物质不能在生物群落内部实现循环,物质循环发生在生物群落和非生物环境之间。8.B　根据题干可知,该实验的自变量是土壤微生物的有无,因此对照组用蒸馏水处理淀粉糊,而实验组用土壤浸出液处理淀粉糊,A正确;对土壤浸出液和蒸馏水进行高温消毒后,土壤浸出液中的微生物被杀死,无法达到实验目的,B错误;土壤微生物分解淀粉需要时间,实验中应将实验组和对照组在20 ℃左右下放置7天后,再进行相关检测,C正确;土壤微生物可将淀粉分解成还原糖,实验可用碘液检测淀粉的剩余量,用斐林试剂检测还原糖的生成量,D正确。9.C　该实验有两个变量:土壤是否灭菌和土壤湿度,其中2、4组对照实验可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;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,消除其他微生物的影响,B正确;该实验有两个变量:土壤是否灭菌和土壤湿度,自变量为土壤是否灭菌时,湿润条件下1、2形成对照,较干燥条件下3、4形成对照,故1、3分别是两组对照实验的对照组,C错误;1组和3组由于没有微生物,落叶不被分解,2组和4组由于有微生物且土壤湿度不同,落叶被不同程度地分解,D正确。能力提升练1.C2.A3.BD4.ABD6.A   1.C　分析题图:乙与大气中的CO2库之间为双向箭头,乙是生产者,乙(生产者)与丙都有箭头指向甲,则甲是分解者,丙是消费者。④表示光合作用或化能合成作用,③⑤是呼吸作用,⑥是消费者摄食,⑦是化石燃料的燃烧。自然界中④过程表示绿色植物的光合作用和微生物的化能合成作用,③过程代表生产者的呼吸作用,A错误;图中甲、乙、丙分别代表分解者、生产者和消费者,它们包含的所有种群共同构成生物群落,B错误,C正确;碳循环是指碳元素在生物群落和非生物环境之间循环,D错误。2.A　图中双向箭头出现在A和E之间,且指向A的箭头最多,所以A为大气中的CO2库,E为生产者;其次指向箭头最多的是C,则C为分解者,B、D、F为消费者。图中体现的食物链为E→F→D→B,生物B处于最高营养级,A正确。生产者都是自养生物,并不是所有的生产者都能进行光合作用,B错误。在生态系统中,生产者不一定是植物,如硝化细菌也是生产者;消费者不一定是动物,如营寄生生活的细菌也是消费者;分解者不一定是微生物,如营腐生生活的蚯蚓(动物)也是分解者,C错误。若题图表示生态系统的能量流动,指向C的箭头是指生产者和消费者到分解者的能量流动,是以含碳有机物的形式进行的,D错误。3.BD　结合图示中甲、乙之间有双向箭头、其他之间是单向箭头,判断甲是大气中的CO2库、乙是生产者、丙是消费者、丁是分解者。碳通过生产者、消费者的呼吸作用和分解者的分解作用进入非生物环境,即②③④,A、C正确;乙表示生产者,生产者可进行光合作用或化能合成作用将碳元素转化成含碳有机物,从而使碳进入生物群落,B错误;碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的,D错误。4.ABD　根据图示信息的箭头关系判断戊是大气中的CO2库,甲、乙、丙、丁分别是生产者、初级消费者、次级消费者、分解者。能量沿着食物链逐级递减,营养级越高,获得能量越少,丙作为最高营养级,获得能量最少,A正确;食物链中只有生产者和消费者,因此该生态系统的食物关系可表示为甲→乙→丙,丙每增加1 kg的体重,至少(能量传递效率按照20%计算)需要1÷20%÷20%=25(kg)的甲,B正确,C错误。5.答案　(1)B　②③　循环往复　(2)太阳能、无机物氧化时释放的化学能　有机物　相互依存、不可分割　(3)逐级递减　C　C　(4)Ⅳ　铅、汞等重金属沿食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链的顶端解析　(1)图1中A为大气中的二氧化碳库,B为生产者,C为消费者。生产者可以通过光合作用或化能合成作用固定大气中的二氧化碳,自然界生物群落中的碳返回大气的途径有生产者和消费者的呼吸作用以及分解者的分解作用。图1显示物质在生态系统中具有循环往复的特点。(2)图1中,①表示生产者的光合作用或化能合成作用,光合作用是光合自养生物利用太阳能将无机物转化成有机物,化能合成作用是某些细菌利用无机物氧化时所释放的能量来制造有机物,B→C表示能量沿食物链(网)流动,以有机物为载体。生态系统的物质循环和能量流动是相互依存、不可分割的。(3)能量金字塔中营养级越高对应的面积越小,能量越少,说明能量流动具有逐级递减的特点,该图中Ⅱ、Ⅲ分别表示第二营养级和第三营养级,即初级消费者和次级消费者,均可对应图1中的C。(4)铅、汞等重金属能沿食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链的顶端,所以图2中Ⅳ所示营养级体内重金属含量最高。6.A　根据种间关系的数量曲线和题干信息判断,c是生产者,b是初级消费者,a是次级消费者,因此c→b→a可构成一条食物链,生态系统中的食物链和食物网是物质循环和能量流动的渠道,A错误;据图可知,种群b在第4~7年时间内数量下降,可能是由于a(捕食者)增多和c(食物)减少,B正确;b是初级消费者,a是次级消费者,消费者的存在能加快该生态系统的物质循环,C正确;生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,该图中没有分解者,故种群a、b、c与非生物的物质和能量不能构成一个生态系统,D正确。7.答案　(1)种间竞争　　(2)17%　(3)有机物　单向解析　(1)生态系统中,农药DDT在生物体内的浓度沿食物链不断升高,且能量流动具有单向流动、逐级递减(相邻两个营养级间的能量传递效率为10%~20%)的特点。参考甲、乙、丙、丁四个生物种群的同化量及DDT平均浓度,可知甲种群同化量最多,DDT平均浓度最低,为生产者;乙、丙种群DDT平均浓度相当,推测两者间无捕食关系,处于同一营养级;丁种群DDT平均浓度最高,为最高营养级。根据能量传递效率10%~20%计算可知,第一营养级同化量为1 300×107 kJ,则第二营养级同化量应为130×107 kJ~260×107 kJ;假设丙获得的能量是由乙传递而来的,按照能量传递效率10%~20%计算,丙应为13×107 kJ~52×107 kJ,结合表中数据丙的同化量不在此范围内,故乙和丙处于同一营养级,且该营养级总同化量为130×107 kJ+91×107 kJ=221×107(kJ),该营养级传递到下一个营养级的能量为22.1×107 kJ~44.2×107 kJ,丁同化量为25×107 kJ,故处于第三营养级。综上可得出该生态系统的食物网(见答案),乙与丙之间为种间竞争关系。(2)第一营养级同化量为1 300×107 kJ,第二营养级同化量为221×107 kJ,第一营养级到第二营养级的能量传递效率为(221×107)÷(1 300×107)×100%=17%。(3)碳元素在食物网中以有机物形式传递,且只能由被捕食者传递到捕食者,单向进行。