新教材高考生物复习第3章生态系统第4节生态系统中的物质能被循环利用课后训练浙科版选择性必修2训练含答案

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基础巩固
1.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:硝酸盐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。
2.在碳循环中,非生物环境和生物群落相联系的生理作用是( )
①光合作用 ②呼吸作用 ③蒸腾作用 ④化能合成作用
A.①②④
B.①③④
C.②③④
D.①②③
答案:A
解析:在碳循环中,碳进入生物群落要通过自养生物的光合作用和化能合成作用来实现。生物群落中的碳再回到非生物环境中是通过生物的呼吸作用和微生物的分解作用实现的。微生物的分解作用实质就是呼吸作用,包括有氧呼吸和无氧呼吸两种方式。蒸腾作用是植物水分代谢的一部分,在水循环中有一定的作用。
3.下图表示某生态系统中4种组成成分之间的关系。下列相关叙述正确的是( )
A.Ⅰ和Ⅱ包含的所有种群构成群落
B.Ⅲ代表的生物一定是原核生物
C.①代表光合作用,②代表呼吸作用
D.Ⅳ可以表示大气中的二氧化碳库
答案:D
解析:在该生态系统中,Ⅳ代表非生物环境,Ⅰ代表生产者,Ⅱ代表消费者,Ⅲ代表分解者。一定地域中,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ包含的所有种群构成群落。分解者可以是原核生物,如细菌;也可以是真核生物,如真菌或腐食动物(蚯蚓)。①代表摄食,②代表呼吸作用。
4.碳循环是生态系统中常见的物质循环类型之一。下列关于碳循环的叙述,错误的是( )
A.碳在非生物环境中的存在形式是CO2和碳酸盐,在生物群落中的存在形式是含碳有机物
B.碳循环的循环过程只发生在生物群落和非生物环境之间
C.生态系统的各种组成成分都参与碳循环过程
D.大气中的CO2要变成含碳有机物只能通过绿色植物的光合作用
答案:D
解析:大气中的CO2要变成含碳有机物可以通过绿色植物的光合作用和自养细菌的化能合成作用。
5.气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表所示为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。下列相关叙述错误的是( )
A.生态系统中碳的吸收主要通过光合作用实现,碳的释放主要通过生物的呼吸作用实现
B.如果碳释放量远远大于碳吸收量,则会引起温室效应
C.生态系统在B时期属于增长阶段,在A时期属于稳定阶段
D.B时期大量植树种草可以使碳的吸收量和释放量趋于平衡
答案:C
解析:B时期碳吸收量小于碳释放量,生态系统处于衰退状态。
6.森林凋落物的分解是森林生态系统物质循环的重要环节。下列相关叙述错误的是( )
A.森林凋落物中的能量来源于太阳能
B.森林凋落物中的能量可以循环流动
C.分解森林凋落物的生物属于分解者
D.分解森林凋落物可促进物质循环
答案:B
7.碳中和是指CO2吸收量和排放量达到平衡,实现CO2的“零排放”,碳循环是实现“碳中和”的重要途径。下列说法错误的是( )
A.碳循环是指CO2在生物群落和无机环境间的循环过程
B.大气中的CO2主要通过绿色植物的光合作用进入生物群落
C.水电、风电和光伏等新能源的利用有利于减少CO2的排放
D.植树造林、增加绿地面积有助于降低大气中CO2的浓度
答案:A
解析:碳循环是指碳元素在生物群落和无机环境间往复循环的过程,A项错误。大气中的CO2主要通过绿色植物的光合作用进入生物群落,也可通过自养细菌的化能合成作用进入生物群落,B项正确。水电、风电和光伏等新能源的利用有利于减少化石燃料的燃烧,减少CO2的排放,C项正确。植树造林、增加绿地面积有助于绿色植物通过光合作用吸收更多的CO2,降低大气中CO2的浓度,D项正确。
8.下图是某营养元素循环简图,能代表X、Y、Z三种生物的组合是( )
A.分解者、消费者、生产者
B.消费者、分解者、生产者
C.生产者、消费者、分解者
D.生产者、分解者、消费者
答案:C
解析:根据物质循环的特点,非生物的物质和能量首先进入生产者,生产者和消费者之间通过食物关系相联系,且两者都有一部分有机物被分解者分解,再次进入非生物环境中。所以生物X为生产者,生物Y为消费者,生物Z为分解者。
9.稻鱼鸭系统是指在水稻田中以“种一季稻、放一批鱼、养一群鸭”为特色形成的复合生态农业系统。下图为该生态系统中部分成分之间的相互关系,回答下列问题。
(1)从生态系统组成成分看,田鱼和鸭属于 ,它们的种间关系是 ;通过引入田鱼、鸭等动物一方面增加了物种的多样性,另一方面增加了 ,从而提高了生态系统抵抗外界干扰的能力。
(2)为了研究水稻的 ,需要调查它所处的空间位置、占有资源的情况及种间关系;种植水稻常以每年单位面积的稻米产量为衡量指标,从能量的角度来看该指标属于 的主要组成部分。
(3)田鱼和鸭的活动和摄食会明显降低杂草的密度,还会捕食稻田中的稻飞虱等害虫,从而大大减少了 的投入;它们的粪便能为水稻生长提供肥料,在此过程中发生了 (填“物质”“能量”或“物质和能量”)的传递;从能量流动角度看,放养田鱼和鸭有利于 ,从而提高了该生态系统的综合效益。
答案:(1)消费者 种间竞争和捕食 食物网的复杂程度(或食物链的条数) (2)生态位 净初级生产量 (3)饲料和农药 物质 调整能量流动方向,使能量更多地流向对人类有益的方向
解析:(1)由题图可知,田鱼和鸭属于消费者,两者存在捕食和种间竞争关系,引入田鱼、鸭等动物增加了物种的多样性和食物网的复杂程度(食物链的条数),从而提高了生态系统抵抗外界干扰的能力。(3)田鱼和鸭能够降低杂草的密度、捕食稻飞虱等害虫,可以减少饲料和农药的使用。粪便肥田只有物质会传递给水稻,能量不会传递回生产者。通过放养田鱼和鸭可以调整能量流动方向,使能量更多地流向对人类有益的方向,提高生态系统的综合效益。
10.森林生态系统是陆地生态系统的主要类型,它不仅具有改善和维护区域生态环境的功能,而且在全球碳平衡中起着巨大的作用。森林生态系统的碳循环过程如下图所示,请回答下列问题。
(1)碳在生物群落与非生物环境之间的循环是以 的形式进行的。碳循环不仅仅局限在某一生态系统,而是具有全球性,原因是 。
(2)森林中自上而下分布有乔木、灌木和草本植物,决定这种现象的主要环境因素是 。森林植物的这种分布能增强图中的 过程,从而提高群落对环境资源的利用能力。
(3)伴随着图中 过程的进行,太阳能就输入了生态系统的第 营养级中。图中分解者参与的过程是 过程。
(4)能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,二者相互依存,不可分割。请利用图中某一个过程中的物质变化和能量变化对此加以说明: 。
答案:(1)二氧化碳 大气中的二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内流动
(2)光照 ①
(3)① 一 ③④
(4)①过程中,太阳能作为动力,使二氧化碳转化成有机物的反应得以进行(或②③④过程中,有机物氧化分解的同时,进行着化学能的释放和转移)
解析:(1)碳在生物群落与非生物环境之间的循环是以二氧化碳的形式进行的。由于大气中的二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内流动,因此碳循环不仅仅局限在某一生态系统,而是具有全球性。(2)森林中自上而下分布有乔木、灌木和草本植物,决定这种分层现象的主要环境因素是光照。森林植物的这种分布能增强题图中的①光合作用过程,从而提高群落对环境资源的利用能力。(3)伴随着题图中①光合作用过程的进行,太阳能就输入了生态系统的第一营养级(生产者)中。题图中分解者参与的过程是③④过程。(4)在光合作用过程中,太阳能作为动力,使二氧化碳转化成有机物的反应得以进行;在呼吸作用和微生物的分解作用过程中,有机物氧化分解的同时,进行着化学能的释放和转移。因此能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,二者相互依存,不可分割。
能力提升
1.某地区盛产桃,但果园大量废弃枝条和落叶乱堆乱放占用土地,被焚烧后污染环境。为解决此问题,区政府建设了“生态桥”工程,将废弃物加工成有机肥后施加到果园土壤中,减轻污染的同时提高了桃的产量。下列相关叙述正确的是( )
A.“生态桥”工程的实施,促进了果园生态系统的物质循环
B.将有机肥施加到果园中,不会改变土壤微生物的组成和密度
C.将废弃物加工成有机肥,实现了果树对废弃物能量的循环利用
D.果园属于人工生态系统,食物网的复杂性通常高于当地自然生态系统
答案:A
解析:“生态桥”工程的实施,促进了果园生态系统的物质循环,A项正确。将有机肥施加到果园中,因为有机肥可为微生物提供营养,故有机肥的施入会改变土壤微生物的组成和密度,B项错误。将废弃物加工成有机肥,实现了果树对废弃物的多级利用,而不会使能量循环利用,C项错误。果园属于人工生态系统,物种比较单一,食物网较为简单,其复杂性不会高于当地自然生态系统,D项错误。
2.下图为某生态系统的部分物质循环简图,其中M表示非生物环境。下列相关叙述正确的是( )
A.若M表示大气中的二氧化碳库,则碳元素在图中④过程中是以有机物的形式传递的
B.从图中可以看出能量伴随着物质循环而循环
C.若M表示大气中的二氧化碳库,则碳元素可在生物群落中反复循环利用
D.若M表示非生物环境中的能量,则①的能量值为②与③对应的能量值之和
答案:A
解析:碳元素在生物群落中是以含碳有机物的形式传递的,A项正确。能量在生态系统中沿食物链单向流动,而不能循环利用,B项错误。碳元素是在非生物环境和生物群落之间反复循环利用的,而不是在生物群落的内部,C项错误。①代表的是生态系统中生产者固定的总能量,它大于②与③对应的能量之和,D项错误。
3.下图为某生态系统的碳循环部分过程示意图。据图分析回答下列问题。
(1)生态系统中不可缺少的生物成分是 (用图中相关信息表示),图中乙和丙之间的关系为 。
(2)图中漏画了一个箭头,该箭头是 。
(3)若该生态系统中生产者所固定的太阳能总量为A,相邻两营养级之间的能量传递效率按10%计算,则据此条件能否计算出第三营养级所获得的能量?
。请说明理由。 。
(4)请用箭头和文字表示出此时该生态系统中的能量流动途径(生物的呼吸耗能不作要求)。
答案:(1)甲和丁 种间竞争和捕食
(2)甲→大气中的CO2库
(3)否 生产者传递给乙和丙的比例未知
(4)
解析:(1)生态系统的组成成分包括非生物成分、生产者、消费者和分解者,其中生产者是生态系统中最主要的生物成分,分解者能将动、植物遗体和粪便分解成无机物。如果没有分解者,动、植物遗体和粪便等快速堆积,会导致生态系统崩溃,所以生产者(甲)和分解者(丁)是生态系统中不可缺少的生物成分。题图中乙和丙都以甲为食,且丙又捕食乙,因此乙和丙之间的种间关系为种间竞争和捕食。
(2)碳循环中生产者和分解者是连通生物群落和非生物环境的桥梁,其中生产者可通过光合作用将非生物环境中的CO2和水转化为生物体内的含碳有机物,同时生产者还可通过细胞呼吸将体内含碳有机物分解成CO2归还到非生物环境中。由题图可知,题图中漏画了一个箭头,该箭头是甲(生产者)→大气中的CO2库。
(3)题图中存在两条食物链,即甲→乙→丙和甲→丙。若该生态系统中生产者所固定的太阳能总量为A,相邻两营养级之间的能量传递效率按10%计算,由于生产者(甲)传递给乙和丙的能量比例未知,不能准确计算出第三营养级(丙)所获得的能量。
(4)该生态系统中光能可通过生产者(甲)的光合作用进入生物群落,并沿食物链和食物网流动,同时甲、乙、丙的能量都有一部分流向分解者(丁)。若不考虑各种生物的呼吸耗能,此时该生态系统的能量流动途径为。
4.下图是自然界中氮循环示意图。据图回答下列问题。
(1)大气中的氮主要通过[ ] 进入生物群落,其次通过[ ] 和[ ] 等途径也可少量供给植物氮素。
(2)图中A物质代表 ,可被土壤中的微生物分解形成B物质,B物质在土壤中 细菌的作用下形成C物质,C物质代表 。
(3)将B物质转化成C物质的细菌,其代谢类型属于 。
(4)在 的作用下,一些细菌可将C物质转化成N2返回大气中。由此可见,土壤中这些微生物在包括氮循环在内的自然界中的 中起着重要作用。
答案:(1)① 生物固氮 ② 高能固氮 ③ 工业固氮
(2)尿液、死体及排泄物 硝化 硝酸盐、亚硝酸盐
(3)自养需氧型
(4)反硝化细菌 物质循环
解析: 固氮的途径主要有生物固氮、高能固氮及工业固氮,N2转化为NH3,NH3在硝化细菌(包括亚硝酸盐细菌和硝酸盐细菌)作用下转化为亚硝酸盐、硝酸盐,然后被植物吸收用来合成蛋白质等有机物。通过动物捕食、消化吸收后同化为动物体的成分。尿液、死体及排泄物中的含氮有机化合物又通过分解者的分解作用转化为无机物回到非生物环境。硝酸盐等含氮化合物在反硝化细菌的作用下转化为N2等,回到大气中,实现了氮的循环。时期
碳吸收量/(kgC·a-1)
碳释放量/(kgC·a-1)
A
1.20×1014
1.20×1014
B
1.20×1014
1.26×1014