高中人教版 (2019)第3节 生态系统的物质循环课时作业

第3节　生态系统的物质循环

基础巩固

1.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是通过(　　)

A.光合作用

B.呼吸作用和光合作用

C.呼吸作用

D.蒸腾作用和呼吸作用

答案:B

解析:在生态系统中,碳以有机物和二氧化碳的形式进行循环。绿色植物通过光合作用,使非生物环境中的二氧化碳进入生物群落,生物群落中的碳以有机物形式存在,生产者、各级消费者及分解者又可通过呼吸作用将有机物分解成二氧化碳而回到非生物环境中。因此,碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是通过光合作用和呼吸作用进行的。

2.生态系统中碳、氮等元素流动的特点是(　　)

①单向的　②全球性　③逐级递减　④循环的,可由一种形式转化成另一种形式

A.①④　　　　　　　　

B.②③

C.①③ 

D.②④

答案:D

解析:物质循环具有全球性、循环性的特点。

3.下面有关温室效应的叙述,不恰当的是(　　)

A.化石燃料的燃烧是导致温室效应的主要原因

B.碳元素在生物群落和非生物环境之间主要以二氧化碳的形式循环

C.碳元素在生物群落中主要以有机物的形式存在

D.植树种草、退耕还林是解决温室效应的最主要措施

答案:D

解析:温室效应是大气中二氧化碳等气体含量增加,使全球气温升高的现象。温室效应产生的主要原因是化石燃料的燃烧。开发新能源,减少化石燃料的燃烧是减少温室气体排放的最主要措施。

4.施用农药DDT的地区,虽然仅占陆地面积的一部分,但在远离施药地区的南极,动物体内也发现了DDT。这是因为(　　)

A.DDT是挥发性物质

B.DDT已加入全球性的生物地球化学循环

C.考察队将DDT带到南极

D.南极动物也偶尔到施用农药的地区寻食

答案:B

解析:生物富集是指环境中一些有害物质(如重金属、化学农药等),通过食物链在生物体内不断积累的过程。在没有使用过DDT的南极动物体内也发现了DDT,这说明DDT通过食物链的传递,已加入全球性的物质循环中。

5.下列有关物质循环的叙述,正确的是(　　)

A.物质只能通过植物的光合作用进入生态系统

B.物质只能通过微生物的分解作用返回非生物环境

C.物质循环不具有全球性

D.非生物环境中的物质能被生物群落反复利用

答案:D

解析:硝化细菌的化能合成作用也可以使非生物环境中的物质进入生物群落。消费者、分解者、生产者的呼吸作用都可以产生二氧化碳,使碳返回非生物环境。物质循环具有全球性。

6.下列关于生态系统的物质循环的叙述,错误的是(　　)

A.所说的物质是指组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素

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非生物环境之间反复出现、被循环利用

D.物质在循环过程中不断递减

答案:D

解析:物质循环的实质为元素在生物圈这个最大的生态系统中反复出现、被循环利用,在这个过程中物质是守恒的。

7.下列关于能量流动和物质循环关系的叙述,正确的是(　　)

A.在物质循环过程中,非生物环境中的能量可以被生物群落反复利用

B.物质循环与能量流动先后进行

C.物质是能量的载体,能量随着物质在非生物环境和生物群落之间循环流动

D.物质循环与能量流动相互依存

答案:D

解析:物质循环和能量流动相互依存,同时进行。物质可以在非生物环境和生物群落之间循环,但能量不能循环,而是逐级递减的,最终以热能的形式散失。

8.某同学完成了“探究土壤微生物的分解作用”实验,其中对照组(　　)

A.土壤不做处理,自然状态

B.土壤进行处理

C.排除土壤微生物的作用

D.尽可能避免土壤理化性质的改变

答案:A

解析:“探究土壤微生物的分解作用”实验中,自变量是土壤微生物的有无,因变量是有机物的分解情况。对照实验中的对照组就是不施加变量处理的一组,实验组使用的是经灭菌处理的土壤。

9.下图是生态系统的碳循环图解,图中A~D代表生态系统的4种组成成分,①~⑦代表碳元素在生态系统中的循环途径。请仔细分析下图并回答下列问题。

(1)图中A代表　　　　,碳在C中以　　　　的形式存在。 

(2)图中可代表光合作用的是　　　　,代表分解作用的是　　　　,代表呼吸作用的是　　　　。(填序号) 

(3)图中B代表　　　　,它在生态系统中的作用是　                          　。 

(4)碳元素在⑤和⑦过程中以　　　　的形式流动,在①和⑥过程中以　　　　的形式流动。

答案:(1)生产者　有机物　(2)③　⑦　②⑤　(3)分解者　将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物　(4)二氧化碳　有机物

解析:图中A和D进行双向的物质传递,而且A指向B、C、D,而A、B、C指向D,可知A是生产者,B为分解者,C是消费者,D为非生物环境。图中的箭头表现了生物群落中的不同生物与非生物环境的相互作用。③表示生产者利用光合作用或化能合成作用,将非生物环境中的二氧化碳转化为含碳有机物。⑦表示分解者将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。②⑤表示生物群落中的各种生物将有机物通过细胞呼吸分解为二氧化碳返回非生物环境的过程,即呼吸作用。

能力提升

1.下列叙述正确的是(　　)

A.狼吃掉一只兔子,就获得了兔子的全部物质

B.当狼捕食兔并同化为自身有机物时,碳元素便从第一营养级转移至第二营养级

C.生产者通过光合作用等制造了有机物,使碳元素从非生物环境流入了生物群落

D.当物质循环进行时,能量流动早已开始了

答案:C

解析:狼不能获得兔子的全部物质,如兔子的骨骼、毛等。兔子属于第二营养级,狼属于第三营养级,因此,狼吃兔子,碳元素从第二营养级转移到第三营养级;通过光合作用等过程,碳元素从非生物环境进入生物群落。物质循环和能量流动是同时进行的。

2.将生物群落的物质转移到非生物环境的重要环节是(　　)

A.非生物成分提供物质和能量

B.消费者消耗有机物

C.生产者合成有机物

D.分解者分解有机物

答案:D

解析:根据生态系统中各成分的功能得知,生产者从非生物环境获得非生物的物质和能量用来制造有机物,供给本身生命活动所需,并随食物链流动;而动植物的遗体和动物的排遗物,必须经分解者分解成无机物,归还非生物环境后,才能被生产者利用。

3.下列关于“三叶草→蜗牛→鸫→雀鹰”这条食物链的叙述,正确的是(　　)

A.该食物链属于寄生食物链

B.蜗牛属于次级消费者

C.三叶草中化学杀虫剂的含量最高

D.大量捕捉雀鹰,会导致蜗牛数量减少

答案:D

解析:该食物链以生产者三叶草为起点,属于捕食食物链;蜗牛位于食物链的第二营养级,属于初级消费者;由于生物富集作用,位于食物链顶端的雀鹰体内化学杀虫剂的含量最高;雀鹰减少,鸫会增多,从而增加对蜗牛的捕食,导致蜗牛数量减少。

4.下列有关碳循环的叙述,错误的是(　　)

A.冬季,北方人呼吸产生的二氧化碳,能供给南方植物进行光合作用

B.大力开发和使用清洁能源,能减少二氧化碳的释放量

C.碳元素和能量都能从生产者传递给消费者

D.倡导低碳生活方式的主要方法是提高人均绿地面积

答案:D

解析:倡导低碳生活方式的主要方法是减少二氧化碳的排放,开发、利用清洁能源。

5.根据下图所示碳循环的部分过程进行的有关分析,正确的是(　　)

A.生物群落内部碳元素的流动形式是二氧化碳

B.参与过程②的生物只有消费者和分解者

C.不能通过增强过程③减少大气中二氧化碳的含量

D.开发太阳能、水能、核能等新能源,可减少人类对过程①的依赖

答案:D

解析:生物群落内部碳元素以有机物的形式流动;过程②指的是生物群落内部生产者、消费者、分解者通过呼吸作用释放二氧化碳;可以通过增强过程③减少大气中二氧化碳的含量;开发新能源能减少人类对化石燃料的依赖。

6.下列关于物质循环和能量流动的说法,错误的是(　　)

A.物质是能量流动的载体,能量是物质循环的动力

B.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

C.通过绿色植物的光合作用,可完成生态系统的碳循环

D.食物链和食物网是能量流动和物质循环的渠道

答案:C

解析:绿色植物的光合作用能将二氧化碳中的碳转化为有机物中的碳,只是碳循环的一部分,并没有完成生态系统的碳循环。

7.某相对封闭的生态系统中除分解者外共有5个种群(每个种群只占一个营养级),其能量调查结果如下表所示。下列对该表数据作出的分析,正确的是(　　)

A.该生态系统的食物链可表示为戊→乙→丙→甲→丁

B.当甲与丙无捕食关系时,每相邻两营养级之间能量的传递效率都相等

C.该生态系统中甲的数量增加以后,会导致丙的数量减少,乙的数量增加

D.去除甲和丁后,丙增多乙减少

答案:B

解析:由题意可知,每个种群只占一个营养级,则这5种生物所构成的食物链应为;若甲与丙无捕食关系,则食物网为,则相邻两个营养级之间的能量传递效率依次为[(20+50)/500]×100%、7/50×100%、0.98/7×100%,都为0.14;甲捕食乙、丙,若甲的数量增加,则乙、丙的数量将减少;乙、丙之间的关系为种间竞争,去除甲和丁后,乙、丙的数量与各自的竞争力有关。

8.(不定项选择题)下图是某宇宙飞船中的生态系统模式图,下列叙述正确的是(　　)

A.该系统可为航天员提供氧气和水

B.飞船实现了物质和能量的循环利用

C.分解罐可以向藻类植物提供二氧化碳和无机盐

D.太阳能经过藻类的光合作用转化为化学能

答案:ACD

解析:图示生态系统具备生态系统的全部成分,能实现物质的循环利用,但能量只能单向流动,不能循环利用。

9.(不定项选择题)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,对土壤处理情况见下表。下列有关叙述正确的是(　　)

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

D.预期结论是1组、4组的落叶不被分解,2组、3组中的落叶被不同程度地分解

答案:AB

解析:该实验中,1组、2组的土壤湿润,3组、4组的土壤较干燥,2组与4组对照,可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项正确;该实验中落叶上是否存在微生物属于无关变量,为了避免无关变量对实验的干扰,应将各组的落叶都进行灭菌处理,B项正确;该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理及土壤的湿度,C项错误;由于1组、3组的土壤进行了灭菌处理,土壤中没有微生物,则1组、3组中的落叶不被分解,而2组、4组中有微生物,但由于土壤湿度不同,微生物的分解作用有一定差异,因此,2组、4组中的落叶被不同程度地分解,D项错误。

10.随着现代工业的迅速发展,二氧化碳等温室气体大量排放,引起全球气候变暖,对人类和其他生物构成了严重威胁。请结合碳循环示意图回答下列问题。

(1)图中途径①主要是指　　　　作用;碳在②处主要以　　　　的形式进行传递。自然生态系统的碳循环过程中,碳从非生物环境进入生物群落的速率基本上　　　　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)碳从生物群落返回非生物环境的速率。 

(2)导致二氧化碳过量排放的主要原因是　　　　　　　　　　。另外,森林的过量砍伐也是一个重要原因,这不仅使图中途径①有所减弱,而且被砍伐后的植物剩余部分在　　　　　　　　作用下,也能释放出二氧化碳。 

(3)温室效应对人类有哪些危害?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。为了减少二氧化碳等温室气体的排放,提倡进行“低碳生活”,你有哪些建议?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)光合　有机物　等于

(2)化石燃料的大量燃烧　分解者的分解

(3)加快冰川融化,导致海平面上升,对人类和其他生物的生存构成威胁　节约用电,用绿色环保的交通工具,不使用一次性餐具等

解析:(1)生物群落对碳的吸收主要是通过绿色植物的光合作用进行的;生物群落对碳的释放主要是通过呼吸作用进行的。(2)由图可知,二氧化碳的排放途径有动植物的呼吸作用、分解者的分解作用,还有化石燃料的燃烧,其中导致二氧化碳过量排放的主要原因是化石燃料的大量燃烧。(3)二氧化碳等温室气体的大量排放会引起全球气候变暖,导致冰川融化,海平面上升等。

11.完善下列探究土壤微生物的分解作用的实验并回答下列问题。

(1)材料用具:土壤、 落叶、 玻璃容器、 标签、 塑料袋、 恒温箱、 纱布等。

(2)实验步骤

①取2个圆柱形的玻璃容器,分别标注为实验组和对照组。

②将准备好的土壤分别放入2个玻璃容器中,将　　　　组容器放入恒温箱,　　　　℃灭菌 1 h。 

③取同种落叶12片,随机分成 2份,分别用　　　包好,埋入 2个容器中,深度约5 cm。

④将 2个容器放于实验室相同的环境中,1个月后取出纱布包。

⑤观察并比较对照组与实验组落叶的腐烂程度。

(3)实验结果及结论

①结果:与实验组相比,对照组落叶的腐烂程度　　　　(填“高”或“低”)。 

②结论:说明土壤中的微生物对落叶具有　　　　。 

(4)问题思考

①实验组的叶片腐烂程度低,原因是实验组的土壤进行了　　　　。 

②实验中的无关变量有哪些? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(2)实验　60　纱布

(3)高　分解作用

(4)灭菌处理　土壤的多少;实验处理时间的长短;落叶的种类等