【名師一號】2020-2021學年高中生物(人教版)必修三雙基限時練16-生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)

雙基限時練(十六)生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)一、選擇題1．生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)中的物質是指()A．組成生物體的各種元素B．組成自然界的元素C．組成生物體的一些基本元素D．組成生物體的蛋白質和核酸解析生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的物質主要指組成生物體的基本元素如C、H、O、N、P、S。答案C2．在水藻→小魚→大魚組成的食物鏈中，小魚不會吃大魚，但大魚可以吃小魚，該食物鏈的不行逆性，說明在一個生態(tài)系統(tǒng)中()A．物質循環(huán)是單向的 B．能量流淌是單向的C．碳循環(huán)是單向的 D．水循環(huán)是單向的解析在一條食物鏈中，大魚吃小魚，即意味著能量由較低養(yǎng)分級流向了較高養(yǎng)分級，這種流淌方向是不行逆的，說明能量流淌是單向的。答案B3．下列不屬于生物群落中的碳返回大氣的途徑是()A．生物的呼吸作用B．某些細菌的化能合成作用C．分解者的分解作用D．森林火災解析生物群落中的碳返回大氣的途徑有動植物的呼吸作用，微生物的分解作用以及化學燃料的燃燒。硝化細菌等的化能合成途徑是無機環(huán)境中的碳進入生物群落的途徑之一。答案B4．從物質循環(huán)看，人體內(nèi)碳元素的最終來源是()A．食物有機物中的碳B．非生物界的碳酸鹽C．大氣中的二氧化碳D．生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者解析人體內(nèi)碳元素屬于生物群落中的碳元素，最終來自大氣中CO2。答案C5．碳在生物群落與無機環(huán)境之間的循環(huán)是通過()A．光合作用B．呼吸作用和光合作用C．呼吸作用D．蒸騰作用和呼吸作用解析植物通過光合作用將大氣中CO2轉化為生物群落中的有機物，各種生物通過呼吸作用將有機物氧化分解成CO2。答案B6．以單位面積計，熱帶雨林殘枝落葉較溫帶森林的多，那么土壤中有機物的積累一般是()A．熱帶雨林小于溫帶森林B．熱帶雨林大于溫帶森林C．熱帶雨林等于溫帶森林D．熱帶雨林與溫帶森林無法比較解析由于熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的生物種類多，養(yǎng)分關系簡單，其物質循環(huán)和能量流淌的速度快，土壤里的微生物的種類和數(shù)量多，枯枝落葉等有機物的分解速度快，利用率高，有機物的積累量少。溫帶森林由于溫度和水分等因素的影響，土壤中微生物的種類和數(shù)量相對較少，殘枝落葉等含有的有機物被微生物分解的速度慢，積累的有機物多。答案A7．生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)的特點不包括下列的()A．帶有全球性B．物質是指組成生物體的基本元素C．在群落與無機環(huán)境之間循環(huán)往復D．在群落的各養(yǎng)分級之間循環(huán)往復解析生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)是指組成生物體的基本元素在生物群落與無機環(huán)境之間的循環(huán)運動，而在群落的各養(yǎng)分級之間是通過食物鏈及食物網(wǎng)單向進行的。答案D8．在生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)中，既能使CO2進入生物群落，又能使CO2釋放到大氣中的生物是()A．綠色植物 B．植食動物C．肉食動物 D．營腐生生活的真菌解析綠色植物通過光合作用吸取CO2進入生物群落，又通過呼吸作用分解有機物釋放CO2。答案A9.如圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，其中“→”表示碳的流淌方向。下列敘述不正確的是()A．在碳循環(huán)過程中，同時伴隨著能量流淌B．由于某種緣由造成圖中E生物數(shù)量大量削減，推想短期內(nèi)與之相鄰的兩個養(yǎng)分級生物數(shù)量發(fā)生的變化是D增加，F(xiàn)削減C．該生態(tài)系統(tǒng)的消費者包括圖中的D、E、F、BD．A→C過程中碳流淌形式主要以CO2形式進行，F(xiàn)→B以含碳有機物形式進行解析A、C間為雙向箭頭且A有3個指出箭頭，可知A為生產(chǎn)者，C為大氣中的CO2；依據(jù)A→B→C，可知B為分解者，D、E、F為消費者，C項錯誤；物質是能量的載體，故在碳循環(huán)過程中同時伴隨著能量流淌，A項正確；圖示中包含的食物鏈為A→D→E→F，若E削減，則短時間內(nèi)D增加，F(xiàn)削減，B項正確；碳在生物群落與無機環(huán)境之間主要以CO2形式循環(huán)，在生物群落內(nèi)部是以含碳有機物的形式流淌，D項正確。答案C10．下列說法中正確的是()A．在物質循環(huán)的過程中，無機環(huán)境中的物質可以被生物群落反復利用B．在物質循環(huán)的過程中，無機環(huán)境中的能量可以被生物群落反復利用C．在陸地生態(tài)系統(tǒng)中，先進行物質循環(huán)，再進行能量流淌D．在海洋生態(tài)系統(tǒng)中，先進行物質循環(huán)，再進行能量流淌解析生態(tài)系統(tǒng)中物質可以循環(huán)，能量不行以循環(huán)，由于能量流淌是單向流淌逐級遞減的。答案A11．如圖為物質循環(huán)簡圖，A為生產(chǎn)者，B為消費者。下列敘述錯誤的是()A．①是光合作用B．⑤過程有分解者參與C．⑦代表消費者呼吸作用D．本圖涉及碳和水的循環(huán)解析④應為呼吸作用⑦為水的生成過程，不肯定就是消費者的呼吸作用。答案C12．在一般狀況下，有關生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的主要渠道正確的圖解是()解析無機環(huán)境中CO2只能通過生產(chǎn)者進入生物群落，生物群落中的生產(chǎn)者、消費者的遺體、殘骸通過分解者進入無機環(huán)境，而生產(chǎn)者、消費者、分解者又都可以進行新陳代謝使有機物變成無機物進入無機環(huán)境。答案D13．關于碳循環(huán)的說法錯誤的是()A．生物群落中的碳元素主要是依靠光合作用固定的B．溫室效應主要是由于化石燃料的大量燃燒造成的C．光合作用固定的CO2與呼吸作用釋放的CO2相等時，大氣中的CO2即可維持穩(wěn)定D．碳循環(huán)過程中伴隨著能量流淌解析光合作用固定的CO2與呼吸作用釋放的CO2相等時，大氣中的CO2也不肯定維持穩(wěn)定，由于化石燃料的燃燒等釋放到大氣中的CO2遠大于植物光合作用對CO2的吸取量，從而導致大氣中CO2濃度過高，引起溫室效應。答案C14．如圖表示生物圈中碳元素的循環(huán)過程，其中A、B、C表示生態(tài)系統(tǒng)的不同成分，下列有關敘述正確的是()A．③過程代表綠色植物的光合作用B．A、B分別代表消費者和生產(chǎn)者C．⑦是溫室效應的主要緣由D．疏松土壤可以加快⑤過程解析解答本題應突破幾點關鍵：碳循環(huán)示意圖中與大氣中CO2有雙向關系的為生產(chǎn)者(B)，而B、C共同指向的為分解者(A)，C為消費者。③為植物呼吸作用產(chǎn)生CO2返回大氣的過程。⑥過程為化學燃料的燃燒，是造成溫室效應的主要緣由。⑤是分解者的分解作用，疏松土壤能供應充分的O2會促進此過程。答案D15．我國北方處于平衡狀態(tài)的某森林生態(tài)系統(tǒng)，其碳循環(huán)如圖所示。箭頭和字母分別表示碳元素傳遞方向和轉移量。下列選項正確的是()A．夏季，a>b＋c＋eB．秋季，e＋f<gC．春季，g＝b＋e＋fD．冬季，d>c＋f解析碳元素在無機環(huán)境和生物群落之間的循環(huán)離不開生產(chǎn)者(主要是綠色植物)。在題目所給出的生態(tài)系統(tǒng)中，a代表綠色植物通過光合作用固定的太陽能及合成的有機物，這是流經(jīng)該森林生態(tài)系統(tǒng)的總能量，數(shù)量最大；b代表植物呼吸作用散失到大氣中的二氧化碳；c代表通過食物鏈流到動物(各級消費者)體內(nèi)的總能量；d代表動物的呼吸作用散失到大氣中的二氧化碳；e代表植物的殘枝落葉流到分解者的二氧化碳；f代表動物流到分解者的二氧化碳；g代表分解者的呼吸作用散失到大氣中的二氧化碳。在一年中的不同季節(jié)，植物進行光合作用的強度不同。依據(jù)生態(tài)系統(tǒng)能量流淌的效率10%～20%，在夏季，處于平衡狀態(tài)的森林生態(tài)系統(tǒng)，植物光合作用所固定的總能量>(植物呼吸作用所消耗的能量＋流到動物體內(nèi)的能量＋流到分解者的能量)，其余的是未利用的能量。答案A16．大氣中CO2過多與碳循環(huán)失衡有關。2009年哥本哈根世界氣候大會所提倡的低碳生活獲得普遍認同。依據(jù)下圖所做出的推斷不正確的是()A．增加自養(yǎng)生物種類和數(shù)量有利于降低空氣中的CO2含量B．大氣中的CO2的增加主要與異養(yǎng)生物②的數(shù)量增加有關C．該生態(tài)系統(tǒng)中的自養(yǎng)生物與全部異養(yǎng)生物構成了生物群落D．該圖能表示物質循環(huán)過程，不能精確?????表示能量流淌方向解析自養(yǎng)生物能通過光合作用或化能合成作用利用大氣中的CO2，因此增加自養(yǎng)生物種類和數(shù)量有利于降低大氣中的CO2含量；大氣中的CO2的增加主要是由化學燃料的大量燃燒所引起的。異養(yǎng)生物的數(shù)量增加對大氣中的CO2的濃度轉變不會有很大影響；該圖能表示物質循環(huán)過程(如碳循環(huán))，但由于圖中有雙向箭頭，并且具有循環(huán)的特點，因此不符合能量流淌的單向流淌、不循環(huán)的特點。答案B二、非選擇題17．依據(jù)下面的碳循環(huán)示意圖，回答問題：(1)從微觀上看，過程③主要是在細胞內(nèi)________中進行的。(2)碳從無機環(huán)境進入生物群落的主要途徑①是________，除此之外，某些特殊的生態(tài)系統(tǒng)中還可通過________進入生物群落。碳主要以________的形式從無機環(huán)境進入生物群落。(3)參與過程④的生物的新陳代謝類型是________________________________________；它們與同區(qū)域中的動植物共同構成了________。(4)由圖分析，削減溫室效應的最關鍵措施有哪些？________________________________________________________________________。(5)碳循環(huán)的進行伴隨著能量流淌，但由于生物體不能在代謝中利用________，因而能量流淌具有________________________的特點。解析(1)由圖中可以看出③是呼吸作用，細胞呼吸主要是在線粒體中進行的。(2)①是通過綠色植物的光合作用將大氣中的碳固定到植物體內(nèi)，轉化為有機物。在極少數(shù)特殊空間，如深海熱泉生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者主要是化能合成自養(yǎng)型生物，碳進入生物群落是通過化能合成作用。碳主要以CO2的形式從無機環(huán)境進入生物群落，除此之外，植物還可以從土壤中以COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)的形式吸取碳進入生物群落。(3)過程④是通過分解者的分解作用將動植物尸體以及植物的殘枝落葉等分解為CO2等釋放到無機環(huán)境中，這些分解者的同化類型是異養(yǎng)型，異化類型是需氧型、厭氧型或兼性厭氧型。(4)從圖中看出，導致大氣中CO2增多的因素可能是①過程減弱或在肯定程度上受阻，即綠色植物削減，也可能是⑤過程增加，即化石燃料的大量燃燒。因此削減溫室效應應從這兩方面考慮。(5)生態(tài)系統(tǒng)中的能量最終以熱能的形式散失，由于生物體在代謝過程中不能直接利用熱能，因而能量流淌的特點是逐級遞減、單向流淌。(6)不同養(yǎng)分級之間含碳量的關系也符合能量傳遞效率10%～20%，E是生產(chǎn)者，其固定的碳可看作有兩條去路，一是傳給B，二是經(jīng)C、D最終傳給A，且C和D處于同一養(yǎng)分級。需使A獲得的碳最少，應按10%計算，這樣在傳遞過程中損失的能量最多。計算如下：(5.8×109－eq\f(1.3×108,10%))×10%×10%＝4.5×107。答案(1)線粒體(2)光合作用化能合成作用CO2(3)異養(yǎng)需氧型、異養(yǎng)厭氧型和異養(yǎng)兼性厭氧型群落(4)①愛護植被，大力植樹造林，提高森林掩蓋率；②把握化石燃料的燃燒，削減CO2的排放量，提高能源利用率；③開發(fā)水能、太陽能等新能源(5)熱能單向流淌、逐級遞減18．為爭辯森林群落在生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)中的作用，美國一爭辯小組在某無人居住的落葉林區(qū)進行了3年試驗。試驗區(qū)是兩個毗鄰的山谷(編號1、2)，兩個山谷各有一條小溪。1965年冬，爭辯人員將2號山谷中的樹木全部砍倒留在原地。通過連續(xù)測定兩條小溪下游的出水量和硝酸鹽含量，發(fā)覺2號山谷小溪出水量比樹木砍倒前上升近40%。兩條小溪中的硝酸鹽含量變化如圖所示：試回答問題：(1)大氣中的N2進入該森林群落后形成的有機物有________________(舉兩個例子)。在森林群落中，能從環(huán)境中直接吸取含氮無機物的兩大類生物是________________________________________________________________________。(2)氮元素以N2、NOeq\o\al(－,3)和________的形式被生物吸取，人和哺乳動物的氮素又以________的形式進入無機環(huán)境。(3)圖中顯示，1號山谷溪水中的硝酸鹽含量消滅季節(jié)性規(guī)律變化，其緣由是不同季節(jié)生物____________。(4)1966年5月后，2號山谷溪水中的硝酸鹽含量急劇上升，主要的兩個緣由是________________________________________________________________________。(5)硝酸鹽含量過高的水不宜飲用。在人體消化道中，硝酸鹽可轉變成亞硝酸鹽。NOeq\o\al(－,2)能使DNA中C—G堿基對中的“C”脫氨成為“U”。上述發(fā)生突變的堿基對經(jīng)兩次復制后，在該位點上產(chǎn)生的堿基對新類型是________、________。(6)該試驗結果說明森林群落中植被的兩個主要作用是__________________________________________。(7)試驗中選用兩個山谷，即1號和2號山谷做試驗，體現(xiàn)了試驗設計的________。解析(1)題干為爭辯生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)——氮循環(huán)，N元素是構成生物體的主要元素之一，含氮有機物有蛋白質、核酸、ATP等。作為生態(tài)系統(tǒng)中的由無機物到有機物轉化者只能是生產(chǎn)者，充當生產(chǎn)者的生物有綠色植物和微生物(如硝化細菌、硫細菌、藍藻等)，另外留意根瘤菌可以固氮，不過它在生態(tài)系統(tǒng)中是消費者。(2)植物可以吸取NHeq\o\al(＋,4)，NOeq\o\al(－,3)，根瘤菌可以固氮，人和哺乳動物中的氮通過腎臟最終以尿素形式排出體外，鳥類則以尿酸形式排出體外。(3)硝酸鹽含量季節(jié)性規(guī)律變化，是植物對硝酸鹽吸取量不同，而不同季節(jié)生長的植物對NOeq\o\al(－,3)需要量不同。(4)環(huán)境中硝酸鹽含量上升的緣由，從吸取少，生成多兩個角度考慮。(5)依據(jù)堿基互補配對原則和DNA復制是以兩條母鏈為模板，同時復制的結果如下：(6)2號比1號在樹林砍倒后出水量明顯增多說明森林有涵養(yǎng)水源的作用，硝酸鹽含量明顯上升，說明森林有同化無機環(huán)境中氮元素的作用。(7)通過對