高中生物北师大版 (2019)选择性必修2 生物与环境第三节 生态系统的物质循环练习

【名师】第三节生态系统的物质循环-2同步练习

一．单项选择

1．低碳生活．绿色经济已成为人类共识。近期国务院政府工作报告中明确提出了“碳达峰”的目标，并制定碳排放达峰的行动方案，其中包括植树造林．节能减排．利用新能源等形式。下列有关说法错误的是（　　）

A．碳在生物群落和无机环境之间主要是以含碳有机物的形式进行循环

B．人类活动大量利用煤．石油等化石燃料，打破了生物圈中碳循环的平衡

C．碳循环具有全球性，因此碳循环失衡影响的是整个地球的生态环境

D．通过光合作用或化能合成作用，大气中的CO2转化为含碳有机物

2．如图是生态系统中碳循环示意图，“→”表示碳的流动方向，下列说法正确的是（    ）

A．图中A是生产者，B．D．E是消费者，C是分解者

B．该生态系统的成分包括A．B．C．D．非生物的物质和能量

C．该生态系统中食物网可表示为A→D→E→B

D．E每增加1 kg的体重，至少需要25 kg的A

3．近期国务院政府工作报告中明确提出了“碳达峰”的目标，并制定碳排放达峰的行动方案。“碳达峰”是指在某一个时点，二氧化碳的排放不再增长达到峰值，之后逐步回落。下列叙述错误的是（　　）

A．碳在生物群落和无机环境之间主要是以含碳有机物的形式进行循环

B．人类活动大量利用煤．石油等化石燃料，打破了生物圈中碳循环的平衡

C．碳循环具有全球性，因此碳循环失衡影响的是整个地球的生态环境

D．碳排放达峰的行动方案包括植树造林．节能减排．利用新能源等形式，总体目标是实现绿色低碳转型

4．如图为生态系统中碳循环的模式图。下列叙述错误的是（　　）

A．1代表生产者，6可以代表光合作用和化能合成作用

B．在食物链中占有碳元素最多的营养级是1

C．碳元素在1．2．3．4间以含碳有机物的形式传递

D．1．2．3中含有的碳元素以CO2形式在群落和环境之间进行循环

5．下图表示生态系统中碳循环过程，其中甲．乙．丙．丁构成系统的生物群落，箭头表示物质循环方向。错误的是（    ）

A．图中①过程不一定代表绿色植物的光合作用

B．缺少类群甲则生态系统的物质循环不能正常进行

C．类群丙的无氧呼吸是产生大气中气体X的途径之一

D．图中甲．乙．丙．丁分别代表分解者．生产者．初级消费者．次级消费者

6．如图为生态系统物质循环与能量流动示意图，其中甲．乙．丙是生态系统中的三种成分，1—4是乙中的四种生物。下列分析正确的是（    ）

A．碳在生物群落内部的传递形式是CO2

B．该生态系统的营养结构是

C．第二营养级到第三营养级的传递效率为2和3同化量之和除以1的同化量

D．由于某种因素使得乙中2的数量减少，则在短时间内4的数量会减少

7．根据食物链的起点不同，可分为捕食食物链和碎屑食物链。森林的树叶．草和池塘中的藻类。当其活体被取食时，它们是捕食食物链的起点；当树叶．草枯死落在地上，藻类死亡后沉入水底，很快被微生物分解，形成碎屑，这时又成为碎屑食物链的起点，这两大类型食物链在生态系统中往往是同时存在的。下图为某森林生态系统中落叶层中的部分食物网，有关该食物网叙述正确的是（    ）

A．多条捕食食物链彼此交错形成了食物网

B．分解者和各级消费者通过食物网把能量逐级传递下去

C．图中动物之间的各种信息都是沿着食物链单向传递的

D．土壤动物能独立完成CO2在无机环境与生物群落之间的循环

8．图甲是某草原生态系统中碳循环模式图，图中A．B．C．D表示生态系统的成分，①②③为特定的生理过程，图乙表示该系统中部分生物间的食物关系。请据图判断下列说法正确的是（    ）

A．该草原曾发生过火灾，但此后又慢慢恢复，这属于群落的初生演替

B．图乙中的生物最终会被图甲中的B分解，在①．③过程中碳以有机物形式进行循环

C．若植食性动物粪便中的能量为M，呼吸作用消耗的能量为R，用于自身生长．发育和繁殖等生命活动的能量为N，则该植食性动物的同化量可表示为N+R

D．若杂食性动物的食物中草占1/3，能量传递效率为10%，则其体重增加30kg，需消耗草750kg

9．如下图是生态系统中能量转化的示意图，下列相关说法错误的是（　　）

A．上图能体现出食物链中的能量流动逐级递减的特点

B．①过程中的能量转化过程为光能→活跃的化学能→稳定的化学能

C．②过程中有机物中的碳元素转化为CO2中的碳元素返回无机环境

D．①．②过程对应的生物分别是生态系统中的生产者．消费者和分解者

10．2020年9月22日，习近平主席在联合国大会上提出，中国将努力争取在2060年前实现“碳中和”。如图为某生态系统的碳循环模式图，A～F表示生态系统的组成成分，①～⑩表示相关生理过程。下列相关叙述正确的是（　　）

A．图中A代表大气中的CO2库，CO2只能通过①光合作用进入群落

B．图中缺少的过程是C→A，该过程是导致温室效应产生的主要原因

C．图中具有E→F→D→B→C和E→C两条食物链，它们是物质循环和能量流动的渠道

D．减少E的人为消耗，增大E的种类和数量是实现“碳中和”的有效途径之一

11．如图为某生态系统的组成成分图，其中字母表示各组成成分，箭头表示碳元素的流动方向，下列叙述错误的是（    ）

A．a．b．c．d．e．f组成了一个完整的生态系统

B．该系统中的能量通过b→c→d →e渠道进行流动

C．碳在系统中循环的形式是CO2，图中还缺少b→a．c→a和d→a

D．该系统中营养结构由1条食物链组成；f为分解者，只包含真菌和细菌

12．图甲为生态系统的碳循环示意图；图乙为生态系统中，能量流经第二营养级的示意图。下列相关叙述中，正确的是（    ）

A．图甲中的食物链是a→d→e→f

B．图甲c中的碳元素以有机物的形式进入生物群落

C．图乙中的a是用于第二营养级生长．发育和繁殖的能量

D．图乙中分解者呼吸散失的能量全部来自第二营养级

13．下列各项表述均与自然界碳或氮的循环有关，其中不正确的是（　　）

A．稻田中的硝化细菌将NO3-转变成N2，既促进了氮的循环，又提高了土壤肥力

B．能够分解尿素的细菌是自然界碳循环不可缺少的生物成分

C．能够分解尿素的细菌是自然界氮循环不可缺少的生物成分

D．绿色植物的同化作用是自然界碳循环和氮循环过程中十分重要的环节

14．下图表示某水生生态系统中4种成分（甲~丁各代表一种成分）之间的关系，相关叙述错误的是（    ）

A．甲代表生产者，不一定是绿色植物

B．丙中CO2含量增加会导致全球变暖

C．甲．乙．丁构成该生态系统的生物群落

D．图示捕食关系中，共有3条食物链，其最高营养级是第三营养级

15．下图表示生物圈中碳循环过程，其中甲．乙．丙表示生态系统的不同成分。下列有关分析正确的是（    ）

A．图中的食物链是甲→乙→丙

B．碳从生物群落进入无机环境的途径是③⑤⑦

C．提高⑥过程有利于维持大气中的碳．氧平衡

D．伴随着碳循环的进行，能量也是循环流动的

16．如图为生物圈碳循环过程示意图，甲～丁表示生态系统的成分，①～⑦表示过程。下列叙述正确的是（　　）

A．②⑤⑥表示细胞呼吸，乙代表分解者

B．③④⑦过程中碳以有机物的形式传递

C．甲→丙→丁构成捕食食物链

D．物质和能量在食物链．食物网上流动时不断循环利用

17．在丝瓜地生态系统中，丝瓜．昆虫甲．昆虫乙存在捕食关系。下图为某年度调查甲．乙两种成虫种群数量变化的结果。下列叙述正确的是（    ）

A．该丝瓜地的碳循环在丝瓜．昆虫与无机环境之间完成

B．依据随机取样原则统计成虫数量可计算出昆虫种群密度

C．乙与甲的数量比值代表两种昆虫间的能量传递效率

D．一般生物个体数目在食物链中随着营养级升高而逐渐减少，但也有特殊的

18．下列有关生态系统能量流动的叙述中，不正确的是（    ）

A．生态系统的能量在流经各营养级时是单向流动的

B．食物链越短，可供最高营养级消费的能量越多

C．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流人生物群落

D．一种蜣螂专以象粪为食，则该种蜣螂最多能获得大象所同化能量的20%

参考答案与试题解析

1．【答案】A

【解析】

碳在无机环境中的存在形式：二氧化碳（主要）．碳酸盐；在生物群落中的存在形式：含碳有机物。物质循环具有全球性和循环性的特点。

解答：

A．碳在生物群落和无机环境之间主要是以二氧化碳的形式进行循环，A错误；

B．人类活动大量利用煤．石油等化石燃料，造成大量二氧化碳排放，打破了生物圈中碳循环的平衡，B正确；

C．碳循环具有全球性，因此碳循环失衡影响的是整个地球的生态环境，C正确；

D．通过光合作用或化能合成作用，可把大气中的CO2转化为含碳有机物，D正确；

故选A。

2．【答案】D

【解析】

组成生物体的碳．氢．氧．氮．磷．硫等元素，都在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，这就是生态系统的物质循环。这里所说的生态系统指的是地球上最大的生态系统—生物圈，物质循环具有全球性，因此又叫生物地球化学循环。

解答：

A．分析图可知，图中A是生产者，C是大气中的二氧化碳库，D．E是消费者，B是分解者，A错误；

B．该生态系统的成分包括A．B．D．E．非生物的物质和能量，B错误；

C．该生态系统中食物网可表示为A→D→E，C错误；

D．E每增加1 kg的体重，求A的至少需要量，则能量传递效率取最大值20%，至少需要A为1÷20%÷20%=25 Kg，D正确。

故选D。

3．【答案】A

【解析】

碳在无机环境和生物群落之间是以二氧化碳形式进行循环的。碳在生物群落中，以含碳有机物形式存在。大气中的碳主要通过植物光合作用进入生物群落。生物群落中的碳通过动植物的呼吸作用．微生物的分解作用．化石燃料的燃烧等方式可以回到大气中。

解答：

A．碳在生物群落和无机环境之间主要是以二氧化碳的形式进行循环，A错误；

B．人类活动大量利用煤．石油等化石燃料，使地层中积累千百万年的碳元素在很短的时间内释放出来， 打破了生物圈中碳循环的平衡，B正确；

C．物质循环具有全球性，又叫生物地球化学循环，碳循环属于物质循环，也具有全球性，因此碳循环失衡影响的是整个地球的生态环境，C正确；

D．碳排放达峰的行动方案包括植树造林增加CO2的吸收．节能减排．利用新能源等形式减少CO2的排放，总体目标是实现绿色低碳转型，D正确。

故选A。

4．【答案】C

【解析】

据图分析，图示为生态系统中碳循环的模式图，其中1表示生产者，2表示消费者，3表示分解者，4表示大气中的二氧化碳库，5表示呼吸作用，6表示光合作用或化能合成作用，7表示呼吸作用，据此分析答题。

解答：

A．根据以上分析已知，图中1表示生产者，6表示光合作用或化能合成作用，A正确；

B．图中1表示生产者，处于第一营养级，是食物链中占有碳元素最多的营养级，B正确；

C．图中1表示生产者，2表示消费者，3表示分解者，碳元素在三者之间是含碳有机物的形式传递的，而碳元素在三者与4大气中的二氧化碳库（无机环境）之间是以二氧化碳的形式进行的，C错误；

D．根据以上分析已知，生产者．消费者和分解者含有的碳元素是以二氧化碳的形式在群落和环境之间进行循环的，D正确。

故选C。

5．【答案】C

【解析】

题图分析：图示为生态系统中碳循环示意图。首先根据双向箭头可判断出乙是生产者；其次判断分解者，分解者除了一个箭头指向无机环境外，其他箭头都指进来，因此甲为分解者；其余均为消费者，即丙和丁均为消费者；①为光合作用或化能合成作用，②为呼吸作用，③④为捕食。

解答：

A．已知图中乙为生产者，所以①过程可以代表绿色植物的光合作用，也可代表硝化细菌等的化能合成作用，A正确；

B．图中甲为分解者，如果分解者缺少，则生态系统的尸体将要堆积如山，物质循环将不能正常进行，B正确；

C．丙是初级消费者，其无氧呼吸不产生二氧化碳（X），一般产生乳酸，C错误；

D．根据分析，甲是分解者．乙是生产者，丙以乙为食物，丙是初级消费者，丁是次级消费者，D正确。

故选C。

6．【答案】C

【解析】

分析图解：由于生产者既可以进行光合作用，又可以进行呼吸作用，因此与大气之间的物质交换是双向的，由此确定图中甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者。食物链中只包括生产者和消费者，由于营养级之间的能量传递效率为10%～20%之间，因此1属于第二营养级，2．3属于第三营养级，4为第四营养级。

解答：

A．碳在无机环境和生物群落之间以二氧化碳的形式传递，在生物群落内部的传递形式是有机物，A错误；

B．生态系统的营养结构是食物链和食物网，包括生产者和消费者，即除了消费者1．2．3．4外还应包括生产者甲，B错误；

C．能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，故第二营养级到第三营养级的传递效率为2和3同化量之和除以1的同化量，C正确；

D．由于1属于第二营养级，2．3属于第三营养级，4为第四营养级，由于某种因素使得乙中2的数量减少，因为4还有食物来源3，故短时间内4的数量不会明显减少，D错误。

故选C。

7．碳循环的传递方式：在生物群落和无机环境之间以二氧化碳形式传递，在生物群落内部主要是以有机物的形式进行传递的。

解答：

A．海洋生态系统中存在大量浮游植物，浅海区还有大量藻类，这些植物光合作用吸收CO2，呼吸作用释放CO2，势必对大气中CO2起调节作用，A正确；

B．乙为生产者，丙为消费者，碳在乙．丙之间主要以含碳有机物的形式进行传递，B错误；

C．①是生产者的呼吸作用，③是分解者的分解作用，实质上都是有机物的氧化分解，C正确；

D．④是化石燃料的燃烧，加剧了温室效应，引起全球性气候变化，D正确。

故选B。

8．【答案】C

【解析】

分析图示可知，A．D之前是双向箭头，且所有箭头都指向A，可判断A是大气中的二氧化碳．D为生产者．B为消费者．C为分解者。①一般为绿色植物的光合作用．②为消费者的捕食．③为分解者的分解作用。

解答：

A．由题意知，群落演替的起点是火灾后的草原，还有植物的根或其他生命体，所以属于群落的次生演替，A错误；

B．分析甲图可知，A是无机环境，D是生产者，B是消费者，C是分解者，图乙中的生物对应图甲中的BD，在①过程二氧化碳通过光合作用进入生物群落，③过程是分解者通过呼吸释放二氧化碳，所以在①．③过程中碳以二氧化碳形式进行循环，B错误；

C．初级消费者的同化量一部分用于自身的生长．发育和繁殖，另一部分为呼吸作用散失，即该植食性动物的同化量可表示为N+R，C正确；

D．植食性动物的同化量包括呼吸作用消耗的能量为R和自身生长．发育和繁殖等生命活动的能量为N；分析图乙可知，杂食性动物在两条食物链上，若杂食性动物的食物中草占1/3，则其体重增加30kg，需消耗草是30×1/3×10+30×2/3×100=2100kg，D错误。

故选C。

9．【答案】D

【解析】

题图分析：图示是生态系统中能量转化的示意图，其中①表示光合作用过程，该过程中光能转化为化学能；②为细胞呼吸过程，该过程中化学能最终转化为热能。

解答：

A．图中②过程对应的变化是细胞呼吸，该过程中有热能的释放，而热能是生物不能再利用的能量，因此，上图能体现出食物链中的能量流动逐级递减的特点，A正确；

B．①为光合作用过程，该过程中的能量转化为：光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能，B正确；

C．②细胞呼吸过程，该过程的有机物中的碳元素可转化为二氧化碳中的碳元素返回无机环境，C正确；

D．①为光合作用过程，该过程中的生物只能是生态系统中的生产者，②过程对应的生物可以是生态系统中的生产者．消费者和分解者，D错误。

故选D。

10．【答案】D

【解析】

据图分析：其他成分都有箭头指向A，故A表示非生物的物质和能量，A与E双向箭头，故E表示生产者，除了A，其他成分都有箭头指向C，因此C表示分解者，F表示初级消费者，D表示次级消费者，B表示三级消费者，

解答：

A．CO2除通过光合作用进入群落外，还可通过化能合成作用进入群落，A错误；

B．C是分解者，分解者分解作用也能产生CO2，图中缺少的过程是C→A，分解者的分解作用不是导致温室效应的主要原因，温室效应的主要原因是短时间大量燃烧化学燃料引起，B错误；

C．C是分解者，分解者不参与捕食链的构成，C错误；

D．E表示生产者，主要表示植物，生产者能吸收CO2，减少植被的破坏，增大植被数量的面积，是有效实现碳中和的途径之一，D正确。

故选D。

11．【答案】D

【解析】

生态系统的组成成分是按其营养功能区分的，包括生产者．消费．分解者和非生物的物质和能量，其中生产者是生态系统的主要成分，是生态系统的基石。图中c为植食性动物，e为大型肉食动物，f为分解者。

解答：

A．a为非生物的物质和能量，b．c．d．e．f为生物成分，它们组成了一个完整的生态系统，A正确；

B．b→c→d →e构成食物链，该系统中的能量通过b→c→d →e渠道进行流动，B正确；

C．碳在系统中循环的形式是CO2，生产者．消费者均可以产生二氧化碳，图中还缺少b→a．c→a和d→a，C正确；

D．b．c．d．e可能各包含多种生物，该系统中营养结构不止1条，分解者也包括蚯蚓等腐生动物，D错误。

故选D。

12．【答案】A

【解析】

分析甲图：图甲表示碳循环的过程，a是生产者，def是消费者，b是分解者，c是二氧化碳库。

分析乙图：图乙中，a表示初级消费者的同化能，b表示初级消费者用于生长．反应和繁殖的能量，

解答：

A．由分析可知：在甲图生态系统中，a是生产者，def是消费者，食物链是a→d→e→f，A正确；

B．碳从无机环境中进入生物群落的主要途径是光合作用，通过二氧化碳的形式，B错误；

C．图乙中，a表示初级消费者的同化能，b表示初级消费者用于生长．反应和繁殖的能量，C错误；

D．图乙中分解者来自粪便的能量是来自第一营养级，D错误。

故选A。

13．【答案】A

【解析】

14．【答案】D

【解析】

分析题图：图示表示生态系统中的四种成分，首先根据双向箭头可判断出丙是无机环境．甲是生产者；其次判断分解者，分解者除了一个箭头指向无机环境外，其他箭头都指进来，因此丁为分解者；其余均为消费者，即乙为消费者。

解答：

A．甲代表生产者，不一定是绿色植物，也可以是蓝藻或硝化细菌，A正确；

B．丙无机环境中CO2含量增加会导致全球变暖，B正确；

C．甲生产者．乙消费者．丁分解者构成该生态系统的生物群落，C正确；

D．图示捕食关系中，共有3条食物链，其最高营养级是第四营养级，D错误。

故选D。

15．碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动；

16．【答案】B

【解析】

17．【答案】D

【解析】

分析题图：该图表示的是某年度甲．乙两种昆虫种群数量变化，自变量是时间，因变量是种群数数量的变化。由图示曲线的变化可以看出，甲先增加者先减少，故甲为被捕食者，乙后增加者后减少，乙为捕食者，因此该丝瓜地生态系统中食物链为：丝瓜→昆虫甲→昆虫乙。

解答：

A．碳循环发生在无机环境与整个生物群落之间，且碳循环具有全球性，A错误；

B．种群密度应指单位面积内该种群所有个体的数量，而不是仅指成虫数量，B错误；

C．能量传递效率是指两个营养级同化量的比值，故乙与甲的数量比值不能代表两种昆虫间的能量传递效率，C错误；

D．能量沿食物链（网）流动时逐级递减，因此一般情况下，生物个体数目在食物链中随着营养级升高而逐渐减少，但也有特殊的，如树→虫→鸟，D正确。

故选D。

18．【答案】D

【解析】

能量流动是指生态系统中能量的输入．传递．转化和散失的过程．能量流动特点：①单向流动：生态系统内的能量只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向下一个营养级，不能逆向流动，也不能循环流动．②逐级递减：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%-20%；可用能量金字塔表示。

解答：

A．生态系统的能量在流经各营养级时是单向流动．逐级递减，A正确；

B．食物链越短，散失的能量越少，可供最高营养级消费的能量越多，B正确；

C．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从非生物环境流人生物群落，C正确；

D．由于大象粪便是大象消化后没有吸收的能量，所以不属于大象同化的能量，而是上一营养级的能量，所以一种专以大象粪为食蜣螂，不能从大象同化的能量中获取能量，其从大象粪便中获取的能量应该属于大象的上一营养级，D错误。

故选D。