第3节　生态系统的物质循环

1.关于生态系统的物质循环的叙述,不正确的是 …(　　)

A.所说的物质是指组成生物体的一些基本化学元素

B.所说的生态系统是地球最大的生态系统——生物圈

C.所说的循环是指物质在生物与无机环境之间反复出现、循环流动

D.物质在循环过程中不断递减

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往复出现、循环利用,在这个过程中物质是守恒的,不可能递减。

答案:D

2.在生态系统的碳循环中,能把CO₂释放到大气中的生理过程是(　　)　　　　　　　　　　　　　　

A.蒸腾作用   B.化能合成作用

C.光合作用   D.呼吸作用

解析:碳进入无机环境的主要方式:生产者、消费者的呼吸作用;分解者的分解作用;化学燃料的燃烧(多为人为因素)。

答案:D

3.下列关于碳循环的说法错误的是(　　)

A.生物群落中的碳元素主要是依靠光合作用固定的

B.温室效应主要是由于化石燃料的大量燃烧造成的

C.光合作用固定的CO₂与呼吸作用释放的CO₂相等时,即可使大气中的CO₂维持稳定

D.碳循环过程中伴随着能量流动

解析:CO₂进入生物群落的主要途径就是通过光合作用,而返回大气中时除通过呼吸作用外,还应包括煤、石油、天然气等化学燃料的燃烧。近年来由于汽车、工厂的快速发展,已使大气中CO₂的稳定状态被打破,从而导致了温室效应的出现。

答案:C

4.在生态系统中,对碳循环起决定作用的是(　　)

A.动植物的呼吸作用          B.植物的光合作用

C.微生物的分解作用          D.以上三点

解析:碳进入无机环境的主要方式:生产者、消费者的呼吸作用,分解者的分解作用,化学燃料的燃烧(多是人为因素)。碳进入生物群落的主要方式:生产者的光合作用。

答案:D

5.诗文“落红不是无情物,化作春泥更护花”中所蕴含的生命科学知识是(　　)

A.自然界的物质循环

B.生态系统的能量流动

C.生物的变异现象

D.生物的种间斗争关系

解析:鲜花飘落到地下,被分解者分解,从而实现了物质的循环。

答案:A

6.如图是某生态系统碳循环示意图,其中D为大气,a~d代表发生在生物体内的生理作用,A、B、C代表生态系统的不同生物。以下叙述不正确的是(　　)

A.通过a过程太阳能便进入了生物群落

B.在这个生态系统中,C所含的能量最多

C.b、c、d过程将CO₂释放到大气中

D.此图中包含了该生态系统的全部成分

解析:此图中缺少太阳能、水分、无机盐等非生物的物质和能量。

答案:D

7.在自然生态系统中,物质是能量的载体。下列叙述正确的是(　　)

A.能量可驱动物质循环

B.物质和能量可循环利用

C.能量只能在食物链中流动

D.能量和生物数量金字塔均可倒置

解析:在物质循环过程中,能量起到驱动作用,但能量不能循环利用(能量流动是单向且逐级递减的,传递效率为10%~20%)。能量不仅能在食物链中流动,也可在无机环境和生产者之间流动。生物数量金字塔可以下小上大(如树→虫→鸟),而能量金字塔则不能倒置,一定是低营养级含有的能量多,高营养级含有的能量少。

答案:A

8.下列关于碳循环的叙述中正确的是(　　)

①全过程在生物群落中进行　②碳元素只能通过光合作用进入生物群落　③生物群落中的碳元素通过细胞呼吸回归无机环境　④其循环过程中伴随着能量的转换

A.①②          B.③④           C.①③        D.②④

解析:碳循环是指碳元素在生物群落与无机环境之间往复循环,碳元素通过生产者植物的光合作用及硝化细菌的化能合成作用均能进入生物群落,而碳元素返回到大气中是通过生产者、消费者、分解者的细胞呼吸以CO₂的形式而进行的。物质循环和能量流动是密不可分的,物质是能量的载体,而能量则是物质循环的动力。

答案:B

9.目前地球大气的CO₂浓度增高,由于温室效应,地球表面的温度也有所提高,这将导致土地沙漠化等恶果,导致CO₂浓度增高的主要原因是(　　)

A.人口剧增,呼出CO₂增多

B.化学燃料的大量燃烧

C.大量生物遭灭绝

D.自然因素破坏了生态平衡

解析:人口剧增,呼出的CO₂中“碳”直接或间接来自生产者,不会使CO₂有太多增多,而化学燃料的大量燃烧使储存了几亿年的碳在短时间内以CO₂的形式散失到大气中,破坏了碳平衡,使CO₂浓度增高。

答案:B

10.如图表示生态系统的碳循环,请据图回答 :

(1)碳元素从B流向A、C和从A流向C是以　　　　形式进行的。 

(2)图中B为　　　　;A为　　　　;C为　　　　;C的作用是　。 

(3)B、A、C均可通过　　　　作用将　　　　分解成　　　　返回大气中。 

(4)若B为绿色植物,则a进行的主要场所是　　　　,b进行的主要场所是　　　　。 

解析:从图中可以看出大气中CO₂可进入B,表明B为生产者,即自养生物,而B与A都可被C利用,表明C为分解者,则A应为消费者。生产者、消费者与分解者,均可通过呼吸作用或分解作用将有机物分解为无机物,将CO₂返回到无机环境中。图中a、b应分别表示绿色植物的呼吸作用和光合作用,前者主要在细胞的线粒体中进行,后者则主要在叶肉细胞的叶绿体中进行。

答案:(1)有机物　(2)生产者　消费者　分解者　将有机物分解为无机物归还到无机环境中,将有机物中的化学能转变为热能释放出来　(3)呼吸　有机物　CO₂、H₂O等　(4)线粒体　叶绿体

11.如图表示生物圈中碳元素的循环过程,其中A、B、C表示生态系统的不同成分,下列有关叙述正确的是(　　)

A.③过程代表绿色植物的光合作用

B.A、B分别代表消费者和生产者

C.⑦是温室效应的主要原因

D.疏松土壤可以加快⑤过程

解析:与大气中CO₂有双向关系的为生产者(B),而B、C共同指向的(A)为分解者,C为消费者,③为植物呼吸作用产生CO₂返回大气的过程,⑥过程为化学燃料燃烧,是造成温室效应的主要原因,⑤是分解者的分解作用,疏松土壤能提供充足的O₂会促进此过程。

答案:D

12.如图表示生态系统中的碳循环过程,其中甲、乙、丙、丁为构成系统的生物群落,箭头表示物质循环方向。下列有关叙述错误的是(　　)

A.图中①过程可以表示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的重要途径之一

D.图中③④过程中实现了物质和能量的传递

解析:从图中箭头指向可知,乙为生产者、丙、丁是消费者,甲是分解者。过程①可表示绿色植物的光合作用。过程②是呼吸作用,乙→丙→丁是通过捕食关系联系起来的,实现了物质和能量的传递。大气中CO₂的来源有生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用、化学燃料燃烧。丙的无氧呼吸一般不产生CO₂。

答案:C

13.下图中a、b、c、d表示某生态系统的四种成分,箭头表示各成分之间的关系。下列相关叙述中正确的是(　　)

A.a和c所包含的所有种群构成群落

B.碳元素在c₁→c₂→…中的传递形式是有机物,其传递是单向的

C.d表示的是微生物

D.a⇆b说明物质和能量在a和b之间是双向流动的

解析:由图可知,a是生产者,b是非生物的物质和能量,c是消费者,d是分解者。群落包含该区域内所有的生物,包括生产者、消费者和分解者,A项错误;c₁→c₂→…表示食物链,它本身是单向的,故碳元素在其中的流动也是单向的,碳元素在其中的传递形式是有机物,B项正确;d表示分解者,有些动物如蚯蚓、蜣螂等也是分解者,C项错误;能量的流动方向是单向的,D项错误。

答案:B

14.如图A为碳循环示意图,图B为食物网。请据图回答 :

(1)碳从无机环境进入生物群落的途径①是　　　　作用;生物群落中的碳进入无机环境的途径有图中的　　　　(填图A中的编号)等过程。②中能量流动的特点是　　　　　　　　　　。 

(2)图B所示生态系统的成分还应该有　。 

(3)若②中的种群及相互关系如图B,既具有竞争关系又有捕食关系的生物是　　　　。 

(4)若鹰体内有机物增加15 g,假设鹰的食物来源是均等的,至少需要消耗植物　　　　g。 

(5)该生态系统中受污染程度最严重的营养级生物是　　　　,原因是　 　。 

解析:图中的①是绿色植物的光合作用,它将无机环境中的碳固定于生物体内的有机物中。生物群落中的碳进入无机环境依靠生物的呼吸作用等。能量流动的特点是单向流动、逐级递减。图B中只有生产者和消费者,缺少非生物的物质和能量以及分解者。鹰和蛇既具有竞争关系,又有捕食关系。鹰增加15 g体重,消耗的植物为=875(g)。鹰的营养级最高,由于生物富集作用会导致其体内的污染物最高。

答案:(1)光合　③④　单向流动、逐级递减

(2)非生物成分(或非生物的物质和能量)、分解者

(3)鹰与蛇

(4)875

(5)鹰　鹰的营养级最高,因生物富集作用导致其体内的污染物浓度最高

15.根据下面的碳循环示意图完成下列问题:

(1)从微观上看,过程③主要是在细胞内　　　中进行。 

(2)碳从无机环境进入生物群落的主要途径①是　　　;碳主要以　　　的形式从无机环境进入生物群落。 

(3)参与过程④的生物新陈代谢类型是 　　　。它们与同区域中的动植物共同构成了　　　。 

(4)能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,其中物质作为能量的　　　,使能量沿着食物链(网)流动。能量作为　　　,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往复。 

(5)从上图可知,减少温室效应的最关键的措施是:

第一,　; 

第二, 　。 

解析:(1)从图中信息可知③为动植物的有氧呼吸作用。主要是在细胞的线粒体中进行的。

(2)大气中的CO₂主要通过生产者绿色植物的光合作用进入生物群落,又以CO₂的形式返回到无机环境。

(3)过程④为分解者的分解作用,代谢类型是异养需氧型或异养厌氧型,均为腐生。分解者与其他生物共同构成了生物群落。

(4)生态系统的能量流动与物质循环是同时进行、相互依存、不可分割的,前者以后者为载体,后者以前者为动力。

(5)要减轻温室效应,就要减少CO₂的释放或增加CO₂的利用,使大气CO₂浓度维持相对稳定,其措施是多方面的。

答案:(1)线粒体　(2)光合作用　CO₂　(3)异养需氧型或异养厌氧型　生物群落　(4)载体　动力　(5)保护植被、大力植树造林,提高森林覆盖率　严格控制化学燃料燃烧,提高能量利用率,开发除化学燃料以外的诸如水能、太阳能等新能源,切实减少CO₂的排放量