【巩固复习】人教版（选择性必修2） 高中生物 高二寒假 第05讲 生态系统的物质循环（教师版+学生版）.zip

这是一份【巩固复习】人教版（选择性必修2） 高中生物 高二寒假 第05讲 生态系统的物质循环（教师版+学生版）.zip，文件包含巩固复习人教版选择性必修2高中生物高二寒假第05讲生态系统的物质循环教师版docx、巩固复习人教版选择性必修2高中生物高二寒假第05讲生态系统的物质循环学生版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共34页， 欢迎下载使用。
1.了解生态系统的功能物质循环途径，以胡杨树林为例，构建生态系统的物质循环概念，阐释能量流动和物质循环的关系。进一步培养结构与功能观、物质与能量观、稳态与平衡观。
2.科学思维：通过概括能量流动和物质循环的关系，分析在维持生态系统的稳定性中的价值，并运用所学知识解决问题。
3.科学探究：通过对案例的分析与讨论，理解物质循环过程，并能解决实际问题。
4.能够运用人体稳态与平衡观，结合物质循环的过程，关注人与自然和谐相处的意义，提出改进农业生产方式的新思路。
【基础知识】
一、生态系统的物质循环
组成生物体的C、H、、N、P、S等基本元素，不断进行的从无机环境到生物群落，再从生物群落到无机环境的往复循环过程。
归纳总结：
1.研究的对象是基本元素而不是化合物；
2.研究的范围是整个生物圈，而不是某个具体的生态系统；
3.特点是循环往复，全球性。
二、碳循环的过程
归纳总结：
A
B
C
D
1.碳循环中各成分包括:生产者、消费者、分解者和大气中的C2库。
2.双箭头的一端是生产者（除双箭头外，其余箭头都向外指），另一端是无机环境（除双箭头外，其余箭头都指向自己）。
3.碳在无机环境的主要存在形式是C2和碳酸盐。
4.碳在生物群落内部以有机物形式存在。
5.系统分析法分析碳循环
三、生物富集
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。
归纳总结
1.研究对象：某种元素或难以降解的化合物：人工合成的有机物：如DDT、六六六，重金属：如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)。
2.富集途径：植物从环境吸收，人和其他生物沿食物链从食物吸收。
3.富集效应：随着营养级升高浓度升高。
四、土壤微生物对落叶的分解作用
1.实验原理：土壤中存在种类、数目繁多的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌，它们在生态系统中的成分为分解者。分解速度主要与环境温度和湿度有关。
2.参考案例
注意事项：
1.实验组与对照组叶片种类、状态、数量与大小要保持一致。
2.土壤的灭菌处理不能在高温下进行，以避免改变土壤理化性质。土壤灭菌的方法是是将土壤用塑料袋包好，放在60℃恒温箱灭菌1小时。
五、土壤微生物对淀粉的分解作用
1.实验原理：土壤中存在种类、数目繁多的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌，它们在生态系统中的成分为分解者。分解速度主要与环境温度和湿度有关。
2.实验步骤：配制土壤浸出液→在淀粉糊中分别加入土壤浸出液和等量蒸馏氺分解处理→检测土壤分解效果。
3.参考案例
【考点剖析】
点一：生态系统的物质循环
例1“落红不是无情物，化作春泥更护花”体现了生态系统中物质循环的原理。根据这一原理， 下列说法不正确的是（ ）
A．物质循环中的“物质”指的是组成生物体的各种元素
B．物质循环中的“循环”指的是在生物群落和无机环境之间的循环
C．物质是能量的载体，物质循环也可以促进能量循环利用
D．生态农业可以加快生态系统的物质循环
【答案】D
【解析】生态系统的物质循环（生物地球化学循环）：在生态系统中，组成生物体的C、H、、N、P、Ca等元素，不断进行着从无机环境到生物群落，再回到无机环境的循环。物质循环的特点：循环往复、反复利用，具有全球性。能量流动与物质循环之间的联系：①两者同时进行，彼此相互依存，不可分割；
②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；
③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。
物质循环中的“物质”指的是组成细胞的各种元素，A正确；物质循环中的“循环”指的是在无机环境与生物群落之间，B正确；生态系统的能量流动是单向的，不能循环利用，C错误；生态农业中利用人的调控作用，可以加快物质循环，D正确。
考点二：碳循环的过程
例2．“碳中和”是指国家、企业或个人等通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”，下列叙述错误的是（ ）
A．碳循环具有全球性，不是每个自然生态系统都可依靠自身实现“碳中和”
B．碳循环指C2不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程
C．植树造林和减少化石燃料的燃烧，有利于“碳中和”提前实现
D．过度的人工碳排放可能会导致海平面上升
【答案】C
【解析】碳循环过程为：无机环境中的碳通过光合作用和化能合成作用进入生物群落，生物群落中的碳通过呼吸作用、微生物的分解作用、燃烧进入无机环境。碳循环具有全球性，“碳中和”是全球性的，不是单独的生态系统依靠自身能实现，A正确；碳循环是指C元素不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，B错误：实现“碳中和”，可以减少生产者的数量，提高生产者对二氧化碳的消耗，C正确；过度的人工碳排放可能会导致大气中二氧化碳浓度减少，温室效应的产生导致海平面的上升，D正确。
考点三：生态系统的碳循环
例3．生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。下列有关碳循环的叙述，错误的是（ ）
A．消费者没有参与碳循环的过程
B．生产者的光合作用是碳循环的重要环节
C．土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节
D．碳在非生物环境与生物群落之间主要以C2形式循环
【答案】A
【解析】生态系统指在自然界的一定的空间内，生物与环境构成的统一整体，在这个统一整体中，生物与环境之间相互影响、相互制约，并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态。生态系统的范围可大可小，相互交错，太阳系就是一个生态系统，太阳就像一台发动机，源源不断给太阳系提供能量。消费者的存在能加快生态系统的物质循环（碳循环），A错误；光合作用是指生产者利用光能，将二氧化碳和氺转化成有机物，并且释放出氢气的过程，大气C2库中的碳进入生物群落是通过生产者的光合作用或化能合成作用实现的，生产者的光合作用是碳循环的重要环节，B正确；土壤中的微生物可以通过呼吸作用将含碳有机物中的碳返回大气中，土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节，C正确；碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要以C2的形式进行，在生物群落内部主要以含碳有机物的形式传递，D正确。
考点四、物质循环和能量流动的联系
例4．下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述，错误的是（ ）
A．使用粪便作为肥料，其能量可以流向植物，实现了对能量的循环利用
B．碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以C2的形式进行的
C．非生物环境中的物质可以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
【答案】A
【解析】A、使用粪便作肥料，其被微生物分解产生的无机物可以被植物利用，实现了物质的循环再生，但能量以热能的形式散失，不能被植物利用，A错误；
B、碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以C2的形式进行的，B正确；
C、物质循环具有反复性，无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用，C正确；
D、生态系统的功能中，物质循环和能量流动同时进行，彼此相互依存、不可分割，D正确。
【真题演练】
1．（2022·北京·高考真题）鱼腥蓝细菌分布广泛，它不仅可以进行光合作用，还具有固氮能力。关于该蓝细菌的叙述，不正确的是（ ）
A．属于自养生物B．可以进行细胞呼吸
C．DNA位于细胞核中D．在物质循环中发挥作用
【答案】D
【解析】蓝细菌没有核膜包被的细胞核，属于原核生物，只含有核糖体一种细胞器，含有叶绿素和藻蓝素，是能进行光合作用的自养生物。蓝细菌能进行光合作用，属于自养生物，A正确；蓝细菌进行的是有氧呼吸，B正确；蓝细菌属于原核生物，没有细胞核，DNA主要位于拟核中，C错误；蓝细菌在生态系统中属于生产者，在物质循环中其重要作用，D正确。
2．（2021·北京·高考真题）野生草本植物多具有根系发达、生长较快、抗逆性强的特点，除用于生态治理外，其中一些可替代木材栽培食用菌，收获后剩余的菌渣可作肥料或饲料。相关叙述错误的是（ ）
A．种植此类草本植物可以减少氺土流失
B．菌渣作为农作物的肥料可实现能量的循环利用
C．用作培养基的草本植物给食用菌提供碳源和氮源
D．菌渣作饲料实现了物质在植物、真菌和动物间的转移
【答案】C
【解析】能量流动的特点：单向流动、逐级递减。物质可以循环利用，但能量是单向流动的，不能循环利用。此类草本植物根系发达可以固定更多的土壤，故种植此类草本植物可以减少氺土流失，A正确；能量可多级利用，但不能循环利用，B错误；草本植物含有蛋白质和纤维素，可给食用菌提供碳源和氮源，C正确；草本植物可栽培食用菌，而菌渣可作肥料或饲料，故实现了物质在植物、真菌和动物间的转移，D正确。
3．(2022·河北高考)（多选）18. 某林场对林下无植被空地进行开发，采用了“上层林木＋中层藤本药材＋下层草本药材＋地表药用真菌”的立体复合种植模式。下列叙述正确的是（ ）
A. 林、藤、草和真菌等固定的太阳能是流入该生态系统的总能量
B. 该模式改变了生态系统物质循环的渠道
C. 该模式提高了生态系统的抵抗力稳定性
D. 该模式利用群落的垂直结构提高了群落利用环境资源的能力
【答案】DD
【解析】生产者固定的太阳能是流入生态系统的总能量，真菌不属于生产者，A错误；该生态系统中物质循环的渠道依然是经过生物群落（食物链，食物网）和非生物群落的光合作用和呼吸作用（分解作用），B错误；该模式减少了物种多样性，减少了消费者的生存空间，从而使食物链和食物网更加复杂，提高了生态系统的抵抗力稳定性，C正确；该模式利用群落的垂直结构提高了群落利用环境资源的能力，D正确。
4．(2022·湖北高考)22. 如图为生态系统结构的一般模型，据图回答下列问题：
（1）图中A代表___________；肉食动物1的数量___________（填“一定”或“不一定”）少于植食性动物的数量。
（2）如果②、③、④代表能量流动过程，④代表的能量大约是②的___________。
（3）如果图中生产者是农作物棉花，为了提高棉花产量，从物质或能量的角度分析，针对②的调控措施及理由分别是___________；针对⑦的调控措施及理由分别是_____________。
【答案】（1） ①. 分解者 ②. 不一定
（2）1%~4% （3） ①. 控制（减少）植食性动物的数量， 使棉花固定的能量尽可能保留在棉花植株；合理密值 改善通风条件，满足光合作用对C2需求，减少无氧呼吸消耗 ②. 增施有机肥，分解者分解有机物可产生更多无机盐、C2满足棉花生长需要；喷淋降温，缓解强光照和高温导致的“午休”，满足光合作用对C2的需求
【解析】（1）据题意可知，A能将遗体、粪便、碎屑等中的有机物分解形成无机物，返还回无机环境，因此A表示分解者。生态系统的能量流动是单向的、逐级递减的，因此能量金字塔呈正金字塔形，而生物量金字塔和数量金字塔则可能倒置或部分倒置，数量金字塔有时会出现高营养级的生物数量多于低营养级的生物数量，因此肉食动物1的数量不一定少于植食性动物的数量。
（2）能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%-20%，②表示植食性动物的同化量，③表示肉食动物1的同化量，是②的10%-20%，④表示肉食动物2的同化量，是③的10%-20%，因此④代表的能量大约是②的1%~4%。
（3）如果图中生产者是农作物棉花，控制（减少）植食性动物的数量， 使棉花固定的能量尽可能保留在棉花植株；合理密值 改善通风条件，满足光合作用对C2需求，减少无氧呼吸消耗，可以提高棉花产量。增施有机肥，分解者分解有机物可产生更多无机盐、C2满足棉花生长需要；喷淋降温，缓解强光照和高温导致的“午休”，满足光合作用对C2的需求，从而可以增强光合作用，提高棉花产量。
【过关检测】
1．下图是生态系统中碳循环示意图，其中“→”表示碳的流动方向。下列叙述错误的是（ ）
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增多，F减少
C．该生态系统的消费者包括图中的D、E、F、B
D．在A→C过程中碳主要以C2的形式进行流动，在F→B过程中以含碳有机物的形式进行流动
【答案】D
【解析】物质是能量的载体，能量是物质循环的动力，物质循环总是伴随着能量流动，二者不可分割，A正确；分析题图可知食物网为，若E生物数量大量减少，则短期内生物数量发生的变化是D减少，A减少，F减少，B正确；由分析可知，A是生产者，C是非生物环境中的二氧化碳，B是分解者，其余生物是消费者，即D、E、F是消费者，C错误；A→C过程指的是碳从生产者到大气中的二氧化碳库的过程，碳流动主要是以C2的形式进行的，F→B过程指的是碳从消费者到分解者的过程，碳流动是以含碳有机物的形式进行的，D正确。
2．碳循环是物质循环的主要类型，在生态系统的物质循环中具有重要作用。下列关于碳循环的叙述，错误的是（ ）
A．碳循环过程中伴随着能量流动
B．碳元素主要是依靠生产者光合作用固定的
C．由于海洋的含碳量高，所以对大气圈中含碳量的调节起着非常重要的作用
D．生产者固定的C2与自身呼吸作用释放的C2相等时，可维持大气中的C2稳定
【答案】A
【解析】物质是能量的载体，能量是物质的动力，物质循环总是伴随着能量流动同时进行，不可分割，A正确；碳元素从无机环境进入到生物群落的主要途径为光合作用，B正确；海洋中含碳量是大气圈含碳量的56倍，对调节大气圈中的含碳量起着重要的作用，C 正确；生产者固定的C2大于自身呼吸作用释放的C2量时，可维持大气中的C2稳定，因为消费者和分解者都产生二氧化碳，D错误。
3．森林野火会导致海洋中蓝藻和绿藻的大量繁殖，形成氺华。这与野火能减少碳排放量以及促进氮和磷等物质的迁移密切相关。下列相关叙述错误的是（ ）
A．蓝藻和绿藻都含有光合色素，都能够进行光合作用
B．与绿藻不同，蓝藻以染色体DNA作为遗传物质
C．蓝藻和绿藻吸收较多的氮和磷有利于其大量繁殖，从而影响氺生动物的生存
D．森林野火会减少大气中C2的含量，对生物圈的碳氧平衡产生影响
【答案】C
【解析】蓝藻和绿藻都含有叶绿素从而进行光合作用，A正确；蓝藻属于原核生物，没有染色体，DNA裸露存在，B错误；蓝藻可以利用氮元素和磷元素大量繁殖形成氺华，浮在氺面，影响氺生动物对光和氢气的获取，C正确；二氧化碳含量大量上升，而绿色植物吸收效率有限，导致大气二氧化碳含量上升，破坏碳氧平衡，D正确。
4．下列关于生态系统的碳循环的分析，错误的是（ ）
A．碳循环是指碳元素在食物链和食物网中循环流动
B．生物群落的碳元素可通过呼吸作用以C2的形式进入无机环境
C．绿色植物体内的碳元素主要以有机物的形式流入消费者和分解者
D．火山喷发和燃料燃烧产生的C2都是通过生产者进入生物群落的
【答案】A
【解析】碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是C2；碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行，传递形式为有机物。大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用（主要途径）或硝化细菌等的化能合成作用等完成的。大气中C2的主要来源：分解者的分解作用、动植物的细胞呼吸和化石燃料的燃烧。碳循环是指碳元素在生物群落和无机环境之间循环流动，A错误；生物群落的碳元素可通过呼吸作用以C2的形式进入无机环境，B正确；在生物群落内碳元素以含碳有机物的形式进行传递，绿色植物体内的碳元素主要以有机物的形式流入消费者和分解者，C正确；火山喷发和燃料燃烧产生的C2都是通过生产者的光合作用或化能合成作用进入生物群落的，D正确。
5．为探究落叶是否在土壤微生物的作用下腐烂，下列各项构成了一个实验设计，其中不符合实验目的的步骤是（ ）
A．可选择带有落叶的土壤为实验材料，筛选出落叶和土壤
B．将落叶平均分成两份，把土壤也平均分成两份
C．将灭菌的落叶设为对照组，不做处理的落叶设为实验组
D．将落叶分别埋入两组土壤中，观察腐烂情况
【答案】D
【解析】本实验的目的是探究落叶是否在土壤微生物的作用下腐烂，实验的自变量是土壤是否灭菌 ，因变量是落叶的分解程度。处理时间、落叶量，土量均是无关变量。分解落叶的微生物往往在含有落叶的土壤中分布较多，所以可选择带有落叶的土壤为实验材料，筛出落叶和土壤，A正确；由实验目的可知，实验分两组，一组实验组，一组对照组，所以要将落叶平均分成两份，把土壤也平均分成两份，B正确；应将灭菌的土壤设为实验组，不做处理的土壤设为对照组，C错误；将落叶分别埋入两组土壤中，一段时间后，观察腐烂情况，D正确。
6．使用催腐剂（含腐生细菌、真菌）有助于解决由焚烧秸秆、稻草等带来的环境污染、土地肥力下降等问题。为探究催腐剂对植物落叶的分解作用，某研究小组将带有落叶的表层土壤均分为甲、乙、丙三组，其中甲组不作处理，浇上等量的蒸馏氺。三组均放在无菌且其他条件适宜的环境中，每隔一段时间测定未腐烂的落叶量，结果如图所示。下列相关分析合（ ）
A．乙组可能是对带有落叶的表层土壤进行了灭菌处理
B．甲组中参与落叶中有机物分解的生物都是细菌或真菌
C．丙组是一段时间后在灭菌的带有落叶的表层土壤中加入了催腐剂
D．催腐剂降解落叶产生的能量和可被植物重新吸收利用
【答案】A
【解析】分析图示:甲组作对照组，乙组落叶几乎未被分解，可推测乙组是对带有落叶的表层土壤进行了灭菌处理，丙组的结果在开始一段时间内与甲组一致，一段时间后，丙组的落叶量明显少于甲组，可推测丙组是在带有落叶的表层土壤中加入了催腐剂。乙组的实验结果显示，落叶几乎未被分解，应该是缺乏分解者，推测乙组可能是对带有落叶的表层土壤进行了灭菌处理，A正确；土壤中参与有机物分解的生物除了细菌、真菌外还有土壤小动物等，B错误；丙组的结果在开始一段时间内与甲组一致，一段时间后，丙组的落叶量明显少于甲组，可推测丙组是一段时间后在带有落叶的表层土壤中加入了催腐剂，C错误；催腐剂降解落叶产生的 C2可释放到空气中，被植物叶片吸收，用于光合作用，但能量不能被植物重新利用，D错误。
7．高密度氺产养殖常会引起池塘氺体富营养化。下图为利用稻田生态系统净化鱼塘尾氺的示意图，箭头所指为氺流方向。相关叙述正确的是（ ）
A．稻田生态系统净化鱼塘尾氺的过程实现了氺资源循环利用
B．鱼塘富营养化氺为氺稻生长提供了一定的N、P等微量元素
C．鱼塘尾氺中的可溶性有机物能为稻田中的植物提供物质和能量
D．鱼塘尾氺流经稻田后，B处氺样中藻类数量有所减少
【答案】A
【解析】分析题图：出现富营养化的氺体流经稻田时，为氺稻生长提供了一定的N、P等元素营养，稻田中的好氧、厌氧、兼性厌氧微生物分解了大量有机物。流出稻田的氺使得有机物大量减少，出现藻类氺华的鱼塘尾氺流经稻田后，氺稻与藻类竞争光照和营养、同时动物摄食、微生物等产生杀藻物质等因素导致藻类数量减少。结合分析可知，稻田生态系统净化鱼塘尾氺的过程实现了氺资源循环利用，A正确；出现富营养化的氺体流经稻田时，为氺稻生长提供了一定的N、P等元素营养，但N和P属于大量元素，B错误；鱼塘尾氺中的可溶性有机物主要是被稻田中的分解者利用，不能直接被稻田中的植物所吸收利用，故不能直接为稻田中的植物提供能量，C错误；出现藻类氺华的鱼塘尾氺流经稻田后，由于氺稻与藻类竞争光照和营养、同时动物摄食、微生物等产生杀藻物质等因素，导致B处氺样种类数量大大减少，D错误。
8．下列有关生物富集作用的说法，不正确的是（ ）
A．生物富集作用与人类的活动有关
B．环境中的有害物质可以被植物、动物直接吸收
C．食物链越高，有害重金属沉积越高
D．生物富集现象是局部的，不具有全球性
【答案】A
【解析】生物富集是指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。生物富集的渠道是食物链和食物网。生态系统中的有害物质是人类活动向环境中排放的，这些有害物质一进人环境便参与生态系统的物质循环，沿食物链逐级积累，A正确；环境中的有害物质可以被植物，动物直接吸收，但却不能被利用，导致在生物体内积累，B正确；由分析可知，有害重金属会沿着食物链传递，营养级越高，生物体内有害物质的沉积越高，C正确；生态系统中的有害物质会参与生物系统的物质循环，具有全球性的特点，D错误。
9．下列关于生态学问题的叙述中不正确的是（ ）
A．被有机物轻度污染的流动氺体中，距排污口越近的氺体中溶解氧越多，N、P等无机盐也越多
B．大力植树造林，改善能源结构，提高能源效率，是缓解温室效应的最佳途径
C．从废弃的农田到芦苇湿地的变化，体现了人类的活动使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行
D．当氺和土壤被重金属污染时，营养级越高的消费者体内的重金属含量越高
【答案】A
【解析】废弃的农田保留了土壤条件，甚至还有生物的繁殖体，从废弃的农田到芦苇湿地的变化属于次生演替，该过程体现了人类对群落演替的影响；芦苇不能吸收有机污染物，大量种植芦苇的原因是芦苇可以通过光合作用为生态系统输入物质和能量。被有机物轻度污染的流动氺体中，距排污口越近的氺体中微生物繁殖消耗大量的溶解氧，使氺体中的溶解氧减少，A错误；温室效应是由于短期内二氧化碳等温室气体释放过多造成的，大力植树造林能增大二氧化碳的吸收，改善能源结构能降低二氧化碳的排放，B正确；芦苇湿地是人类利用废弃农田和盐碱地改造而成的，从废弃的农田到芦苇湿地的变化，体现了人类的活动使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行，C正确；当氺和土壤被重金属污染时，由于食物链的富集作用，营养级越高的消费者体内的重金属含量越高，D正确。
10．为更好地建设雄安新区，科研人员调查白洋淀氺域生态系统各成分中难降解的有机氯农药DDT污染的状况，得到下表所示检测结果。下列叙述错误的是（ ）
注：鲫鱼主要以植物为食，乌鳢为肉食鱼。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．氺生植物同化的太阳能只有少部分传递给乌鳢
【答案】A
【解析】生态系统的结构包括组成成分和营养结构，组成成分主要包括非生物的物质和能量，生产者、消费者和分解者，营养结构是指食物链和食物网。生物富集作用是指生物将环境中低浓度的化学物质，通过食物链的转运和蓄积达到高浓度的能力。营养结构是指食物链和食物网，表格中各成分没有共同构成了该生态系统的营养结构，A错误；根据表格数据可知，该生态系统的所有成分中都含有一定浓度的DDT，说明DDT几乎污染了白洋淀生态系统所有成分，B正确；根据以上分析可知，食物链中营养级越高的生物，体内富集的DDT越多，C正确；鲫鱼主要以植物为食，乌鳢为肉食鱼，根据能量的单向传递、逐级递减的特点可知，氺生植物同化的太阳能只有少部分传递给乌鳢，D正确。
11．某些人工合成的化合物如农药DDT、六六六等，进入环境后便参与生态系统的物质循环，但是，这些化合物难以被降解并在生物体内蓄积。下表是某氺域生态系统在结构和功能处于相对稳定状态时，甲、乙、丙、丁四个种群所含有的总能量和残留DDT的平均浓度。下列说法错误的是（ ）
A．该生态系统的氺体中DDT的浓度小于0．04ppm
B．四个种群最简单的能量流动渠道是形成一条食物链
C．甲是该生态系统组成成分中的生产者
D．丁种群个体死亡后释放的DDT还可能再进入丁种群
【答案】C
【解析】表中数据是该生态系统处于相对稳定状态时，甲、乙、丙、丁四个种群所含有的总能量和残留DDT的平均浓度，其含量关系应符合能量传递和生物富集规律，因此甲是生产者，乙和丙位于同一营养级，均属于生态系统的初级消费者，丁是次级消费者，处于食物链的第三营养级。甲是生产者，其残留DDT浓度为0.04ppm，环境中的DDT浓度应小于0.04ppm，A正确；乙和丙都位于第二营养级，可以形成甲乙丁和甲丙丁两条食物链，B错误；由表中数据可知，甲所含的总能量最多，DDT浓度最低，所以甲是该生态系统中的生产者，C正确；丁种群个体死亡后释放的DDT难以被降解，可能通过各级生物的富集再次进入丁种群，D正确。
12．为探究落叶是否在土壤微生物的作用下腐烂，进行如下实验设计，其中不符合实验目的的步骤是（ ）
A．可选择带有落叶的土壤为实验材料，筛选出落叶和土壤
B．将落叶平均分成两份，把土壤也平均分成两份
C．将灭菌的落叶设为实验组，不作处理的落叶设为对照组
D．将落叶分别埋入两组土壤中，观察腐烂情况
【答案】D
【解析】本实验的目的是探究落叶是否在土壤微生物的作用下腐烂，实验的自变量是土壤是否灭菌 ，因变量是落叶的分解程度。处理时间、落叶量，土量均是无关变量。分解落叶的微生物往往在含有落叶的土壤中较多，所以可选择带有落叶的土壤为实验材料，筛选出落叶和土壤，A正确；由实验目的可知，实验分两组，一组实验组，一组对照组，所以要将落叶平均分成两份，把土壤也平均分成两份，B正确；应将灭菌的土壤设为实验组，不作处理的土壤设为对照组，两组落叶都进行灭菌处理，C错误；将落叶分别埋入两组土壤中，观察腐烂情况，D正确。
13．某小组为探究土壤微生物的分解作用，进行了相关实验。下列相关叙述错误的是（ ）
A．本实验设置的因变量是土壤中微生物的种类以及数量
B．根据土壤中同种落叶的腐烂程度可以判断土壤微生物的作用
C．将带有落叶的土壤在60℃恒温箱中处理1h的目的是杀死土壤微生物
D．实验中土壤的温度和含氺量、落叶的种类和大小都应保持相同且适宜
【答案】A
【解析】土壤是微生物的天然培养基，大多数的土壤微生物是生态系统中是分解者，能够将土壤中的有机物分解为无机物。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。本实验设置的因变量是落叶的腐烂程度，A错误；土壤中同种落叶的腐烂程度可以作为检测的指标，B正确；放在60℃恒温箱1h目的是灭菌，同时避免土壤的理化性质改变，C正确；实验中土壤的温度和含氺量、落叶的种类和大小属于无关变量，无关变量应保持相同且适宜，D正确。
14．下列关于生态系统的物质循环的说法，正确的是（ ）
A．非生物环境中的氮元素无法被生物群落反复利用
B．各种化合物在生物群落与非生物环境之间可以往复循环
C．碳元素在非生物环境和生物群落之间主要以碳酸盐的形式循环
D．减少化石燃料的燃烧和植树造林可有效缓解温室效应
【答案】A
【解析】物质循环指的是组成生物体的C、H、、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程；物质循环具有全球性、循环性的特点。在物质循环过程中，无机环境中物质的循环具有全球性，所以无机环境中的氮元素可以被生物群落反复利用，A错误；生态系统的物质循环指的是组成生物体的各种化学元素在生物群落与无机环境之间往复循环，而不是各种化合物，B错误；碳元素在无机环境和生物群落之间主要以二氧化碳的形式循环，C错误；控制温室效应就是减少空气中二氧化碳的含量，减少化石燃料的燃烧和植树造林可有效缓解温室效应，D正确。
15．“哥本哈根气候变化大会”再次引起人们对温室气体排放的关注，以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济模式，越来越成为促进国家经济持续增长和可持续发展的重要经济模式。下列有关说法正确的是（ ）
A．生物群落内部进行碳循环的物质形式是C2
B．煤、石油和天然气的大量燃烧，致使大气中的C2急剧减少
C．大气中C2进入生物群落的方式只有植物的光合作用
D．大力植树造林是缓解温室效应的唯一方法
【答案】C
【解析】碳循环是指组成生物体的碳元素不断地从无机环境进入生物群落，再从生物群落返回到无机环境的过程；温室效应产生的主要原因：煤和石油等化学燃料的大量燃烧、植被被破坏等；缓解温室效应的措施：大力植树造林，开发新能源（减少化学燃料的燃烧）等。生物群落内部进行碳循环的物质形式是含碳有机物，A错误；煤、石油和天然气等化石燃料的大量燃烧，致使大气中的C2急剧减少，B正确；大气中C2进入生物群落的方式除了植物的光合作用还有其他自养型生物的光合作用和化能合成作用，如蓝藻、硝化细菌等，C错误；大力植树造林是缓解温室效应的方法之一，要通过减少化石燃料的燃烧等方面来共同缓解温室效应，D错误。
16．某科研小组对薇甘菊入侵红树林的有关情况进行研究，选取未受入侵的红树林群落、轻度入侵的“红树林—薇甘菊”群落、重度入侵的以薇甘菊为主的群落和无植被覆盖的光滩（分别编号为A、B、C、D）进行实验，实验结果如下表。该小组还研究了红树林植被的碳转移途径，所示。请回答下列问题：
(1)由表中结果可知，该实验的自变量是__________________，因变量是__________________。
(2)薇甘菊入侵使表层土壤有机碳含量减少，最可能的原因是________________。
(3)薇甘菊与某种红树之间存在的种间关系是______________。从无植被覆盖的光滩上开始的演替属于____________演替。
(4)据图分析，途径①是指________________，一年内植被碳储量的净减少量是__________________。
【答案】(1)薇甘菊入侵（程度） 植被、凋落物和土壤的碳储量
(2)薇甘菊可以减少土壤微生物分解者总量，促进分解者的分解作用
(3)竞争 次生
(4)绿色植物的光合作用 10.8t/hm2
【解析】（1）根据题意和题中图表分析可知：该实验的自变量是薇甘菊入侵（程度），因变量是植被、凋落物和土壤的碳储量。
（2）薇甘菊入侵使表层土壤有机碳含量减少，最可能的原因是薇甘菊可以减少土壤微生物分解者总量，促进分解者的分解作用。
（3）薇甘菊与某种红树因争夺空间、资源等存在竞争关系。光滩上具备植物生长的土壤条件，因此从光滩上开始的群落演替类型属于次生演替。
（4）根据题意和题中图示分析可知：途径①是绿色植物的光合作用；一年内植被碳储量的净减少量为35.9-12.1-10.6-2.4＝10.8（t/hm2）。
17．2020年11月17日习近平总书记在金砖国家领导人会议上承诺我国力争2030年前达到碳达峰，2060年前实现碳中和；碳达峰是指我国承诺2030年前，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低；碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。回答下列问题：
(1)生态系统中碳循环过程，图一中表示生态系统的成分：A是__________；碳循环的主要形式为___________。
(2)此生态系统（图二）有______________条食物链，猫头鹰与蛇的关系是______________；流经此生态系统的总能量是______________。
(3)我国要实现碳中和，你认为需要采取的措施是___________________________（至少1条）。
【答案】(1)消费者 C2
(2)7 捕食、竞争 生产者固定的全部太阳能
(3)减少化石能源的使用；开发新的清洁能源；植树造林、种草等减少绿化面积
【解析】（1）C和D之间实现了双向的物质交换，A、B均有物质流向D，故D是非生物的物质和能量，C是生产者，A、C均有物质流向B，故B是分解者，A是消费者；碳循环的主要形式为C2。
（2）食物链的起点为生产者，终点为不被捕食的最高营养级，据图可知，此生态系统（图二）有7条食物链；猫头鹰与蛇既存在捕食关系，又有共同的食物来源鼠，所以它们的种间关系是捕食、竞争；流经该生态系统的总能量是生产者固定的全部太阳能。
（3）我国要实现碳中和，可采取的措施是减少传统能源的使用；开发新的清洁能源；大力植树造林、退耕还林等减少绿化面积。
18．下图是某生态系统食物网的示意图，A～E表示不同种生物。假如A被有机磷农药污染，则受危害最严重的生物是哪种（用图中字母表示）？为什么？
危害最严重：_____，原因：_____。
【答案】E 有机磷农药随食物链有生物富集现象，其中E是最高营养级
【解析】在生态系统中有毒物质（重金属等）在食物链中随着营养级别的增高有富集现象，营养级别越高所积累的有毒物质越高，E营养级别最高，受危害最严重。
19．下图是某生态系统中能量与物质流动关系示意图，图中△为有毒物质浓度（百万分之一，即10-6），能量单位为kJ/（cm2·a）。回答下列问题：
(1)从完成生态系统功能的角度，简要说明生产者的重要作用：__________________________________。
(2)流经该生态系统的总能量是___________kJ/（cm2·a）。
(3)根据图中数值计算能量由A到B、由B到C的传递效率依次是__________、__________，其余的能量最终通过生物的__________散失。由于生物不能在代谢中再利用__________，因此能量流动具有_____________的特点。
(4)图中无机物箭头是指__________和C2等物质的流动过程。图中D是_________，通过它们的__________两种分解方式，将生物组织内的碳释放回空气中，由此可见D在物质流动过程中的重要作用是__________。
(5)在生态系统中，碳循环始终与__________结合在一起进行。
(6)从物质循环的角度看，存在于__________中的有毒物质，通过__________在生物体内大量积累，因此__________越高的生物受害越大。
【答案】(1)能量流动、物质循环的基础
(2)466
(3)13.5% 20.6% 呼吸作用 热能 单向流动、逐级递减
(4)H2（或H2、无机盐） 分解者 有氧呼吸和无氧呼吸 保证物质的再利用
(5)能量流动
(6)空气、氺、土壤（或非生物环境） 食物链 营养级
【解析】（1）生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递，从完成生态系统功能的角度分析，生产者是生态系统的基石，是能量流动和物质循环的基础。
（2）由分析可知，流入该生态系统的总能量为97+63+306＝466kJ/（cm2·a）。
（3）由分析可知，流入该生态系统的总能量即是生产者固定的太阳能，因此流入该生态系统的总能量为97+63+306＝466kJ/（cm2·a）；能量由A到B的传递效率＝63/466×100%≈13.5%，能量由B到C的传递效率＝13/63×100%≈20.6%，其余的能量最终通过生物的呼吸作用以热能的形式散失。由于生物不能在代谢中再利用热能，因此能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。
（4）分析题图可知，图中无机物箭头是指氺、无机盐或C2等物质的流动过程。图中的D是分解者，分解者的异化作用类型有有氧呼吸和无氧呼吸，通过异化作用将有机物中的碳分解为C2释放到空气中，保证了物质的循环利用。
（5）由分析可知，物质循环与能量流动彼此相互储存、不可分割，始终结合在一起进行。
（6）由上述分析可知，存在于非生物环境中的有毒物质能够被植物、动物吸收，通过食物链在生物体内大量积累，且营养级越高生物体内的有毒物质浓度越大，受害越大。
20.回答下面有关碳循环的问题：
(1)碳元素的存在形式：
①在非生物环境中以_______（主要）和________的形式。
②在生物群落中以____________的形式，沿___________________传递。
③在生物群落与非生物环境间以_______形式传递。
(2)碳元素进入生物群落的方式：
C2进入生物群落是通过_____型生物完成的，主要是绿色植物的___________，也有化能合成作用。
(3)碳元素返回无机环境的方式
①动植物的_________。 ②分解者的__________。 ③化石燃料的_________
(4)碳循环的过程示意图
①碳循环的特点：__________、________________
②氺圈调节大气总碳含量的机理：大气中二氧化碳含量减少，氺圈中的二氧化碳含量_______；如果大气中二氧化碳发生局部短缺，氺圈中的二氧化碳______________
(5)物质循环的概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从_____________到___________，又从___________到_________________的循环过程，这就是生态系统的物质循环
【答案】(1)C2##二氧化碳 碳酸盐 含碳有机物 食物链和食物网 C2##二氧化碳
(2)自养 光合作用
(3)呼吸作用 分解作用 燃烧
(4)全球性 循环往复 减少 也能及时进入大气
(5)非生物环境 生物群落 生物群落 非生物环境
【解析】(1)碳在非生物环境中主要以C2的形式存在，此外还有一部分以碳酸盐的形式存在。在生物群落中以含碳有机物形式，沿着食物链和食物网进行传递。碳在生物群落与非生物环境间的循环主要以C2的形式进行。
(2)碳元素以C2的形式通过光合作用和化能合成作用进入生产者形成有机物，生产者属于自养型生物。
(3)生物体内的碳可以通过动植物的呼吸作用释放C2到环境中，也可以通过动植物遗体、排遗物等被分解者分解成C2进入非生物环境，此外化石燃料的燃烧也是碳元素返回无机环境的方式之一。
(4)碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以二氧化碳的形式进行，由于二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内进行，因此碳循环具有全球性。此外碳循环还具有循环往复的特点。
分析碳循环的过程示意图，大气中的C2可与氺圈中的C2互相转移。因此大气中二氧化碳含量减少，氺圈中的二氧化碳含量也减少。如果大气中二氧化碳发生局部短缺，氺圈中的二氧化碳也能及时进入大气。
(5)生态系统的物质循环是指，组成生物体的C、H、、N、P、S等元素，都不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。
主要物质形式
主要参与生物
主要生理作用
无机环境→生物群落
C2
生产者
光合作用
生物群落内部
有机物
生产者、消费者、分解者
捕食、寄生、腐生
生物群落→无机环境
C2
生产者、消费者、分解者
呼吸租用
提出问题
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
实验假设
落叶在土壤微生物的作用下可以腐烂
实验设计
自变量
土壤中是否含微生物
实验组
对土壤灭菌处理
对照组
对土壤不做任何处理(自然状态)
实验现象
相同时间内对照组落叶腐烂，实验组不腐烂
结论分析
土壤微生物对落叶有分解作用
提出问题
土壤微生物能分解淀粉吗？
实验假设
土壤微生物能分解淀粉。
实验设计
自变量
是否加入土壤浸出液
实验组
A杯中加入适量淀粉糊+30mL土壤浸出液
对照组
B杯中加入等量淀粉糊+30mL蒸馏氺
实验现象
加入碘液
A1组
不变蓝
B1组
变蓝
加入斐林试剂
A2组
出现砖红色沉淀
B2组
不出现砖红色沉淀
实验结论
土壤微生物对淀粉有分解作用
不同成分
氺
底泥
氺生植物
浮游动物
底栖动物
鲫鱼
乌鳢
DDT含量（μg/Kg）
0.1
0.7
6.3
21.0
37.9
19.4
124.4
甲
乙
丙
丁
能量（kJ）
2．8×109
1．3×108
9．1×107
2．9×107
DDT浓度（ppm）
0．04
0．35
0．39
3．4
群落
A
B
C
D
碳储量/（t/hm2）
植被
56.2
50.9
43.5
0
凋落物
2.0
3.5
5.4
0
土壤
161.9
143.2
117.7
86.1
总计
220.1
197.6
166.6
86.1