生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)基礎(chǔ)演練一、選擇題1．下圖是有關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的概念圖，其中①②③④分別是()A．生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、生態(tài)系統(tǒng)的種類、食物鏈和食物網(wǎng)、信息傳遞B．生態(tài)系統(tǒng)的種類、生態(tài)系統(tǒng)的成分、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)規(guī)律C．生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、生態(tài)系統(tǒng)的成分、食物鏈和食物網(wǎng)、物質(zhì)循環(huán)D．生態(tài)系統(tǒng)的成分、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、食物鏈和食物網(wǎng)、物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)規(guī)律答案：C2．在碳循環(huán)中，無(wú)機(jī)環(huán)境和生物群落相聯(lián)系的生理作用是()①光合作用②呼吸作用③蒸騰作用④化能合成作用A．①②B．①②④C．②③④D．②③解析：無(wú)機(jī)環(huán)境中的CO2是通過自養(yǎng)型生物的光合作用和化能合成作用轉(zhuǎn)化成有機(jī)物進(jìn)入生物群落，然后以有機(jī)物的形式流經(jīng)生物群落，最終通過動(dòng)植物的呼吸作用、分解者的分解作用和化石燃料的燃燒又轉(zhuǎn)化成CO2而返回到無(wú)機(jī)環(huán)境中。答案：B錯(cuò)解分析：忽略了自養(yǎng)微生物的化能合成作用。3．下列關(guān)于碳循環(huán)的敘述中，正確的是()①全過程在生物群落中進(jìn)行②碳元素只能通過光合作用進(jìn)入生物群落③生物群落的碳元素通過細(xì)胞呼吸回歸無(wú)機(jī)環(huán)境④其循環(huán)過程中伴隨著能量的轉(zhuǎn)換A．①②B．③④C．①③D．②④答案：B4．火災(zāi)常給森林帶來較大危害，但是在某些國(guó)家有時(shí)對(duì)寒帶地區(qū)森林中的殘枝落葉等進(jìn)行有限度的人工火燒，以對(duì)森林進(jìn)行資源管理，這種人工火燒的主要目的是()A．消滅森林病蟲害 B．促使樹木的種子萌發(fā)C．加速生態(tài)系統(tǒng)的分解過程 D．提高森林的蓄水能力解析：寒帶地區(qū)溫度低，微生物的代謝活動(dòng)弱，對(duì)有機(jī)物的分解能力低，致使殘枝落葉大量積累，而不能及時(shí)分解，使生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)出現(xiàn)了障礙。對(duì)殘枝落葉進(jìn)行有限度的人工火燒，既能保證微生物有足夠的食物，又可以加速殘枝落葉的分解，促進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。答案：C5．有分析表明，落葉林中一些生活在闊葉樹上，以其葉片為食的食葉甲蟲是落葉林中的重要生物。假如沒有這些甲蟲，落葉層將嚴(yán)重堆積，最終導(dǎo)致落葉林生長(zhǎng)不良。以下分析錯(cuò)誤的是()A．食葉甲蟲屬于群落中的分解者B．食葉甲蟲屬于群落中的消費(fèi)者C．食葉甲蟲對(duì)落葉林的物質(zhì)循環(huán)有促進(jìn)作用D．食葉甲蟲位于食物鏈的第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)解析：“以其葉片為食”意指甲蟲為消費(fèi)者。答案：A6．下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的敘述，不正確的是()A．能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是獨(dú)立進(jìn)行的兩個(gè)過程B．能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是相互依存的一個(gè)過程的兩個(gè)方面C．物質(zhì)循環(huán)的進(jìn)行需要能量的推動(dòng)D．能量流動(dòng)的載體是各種有機(jī)物答案：A二、簡(jiǎn)答題7．下圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的簡(jiǎn)明示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)A過程是________的________作用，呼吸類型具體包括________和________兩種類型。(2)圖中缺少的一個(gè)重要箭頭是_____________________________________。(3)與A過程本質(zhì)相同的有________過程(用圖中字母代號(hào)表示)。(4)碳在無(wú)機(jī)環(huán)境中以____________形式存在，而在無(wú)機(jī)環(huán)境與生物群落之間以____________形式進(jìn)行循環(huán)。碳循環(huán)始終與________結(jié)合在一起進(jìn)行。(5)生態(tài)系統(tǒng)的四種成分是通過________和________緊密聯(lián)系在一起而形成一個(gè)統(tǒng)一整體的。解析：從圖中可以看出，本圖少了一個(gè)非常重要的箭頭是從大氣中的CO2庫(kù)到綠色植物，因?yàn)檫@是大氣中CO2進(jìn)入生物群落的途徑，如果沒有這一光合作用的途徑，碳循環(huán)便不能進(jìn)行；圖中A表示分解者的分解作用，它將有機(jī)物氧化分解，釋放出能量，同時(shí)產(chǎn)生CO2，與此本質(zhì)相同的是B和C，它們都是呼吸作用，而D則是燃燒釋放CO2，不屬于生物的呼吸作用；(4)(5)小題主要考查的是物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的關(guān)系。答案：(1)分解者分解有氧呼吸無(wú)氧呼吸(2)從大氣中的CO2庫(kù)到綠色植物(3)B、C(4)CO2和碳酸鹽CO2能量流動(dòng)(5)物質(zhì)循環(huán)能量流動(dòng)規(guī)律總結(jié)：掌握碳循環(huán)過程要從以下幾個(gè)方面入手(1)生產(chǎn)者主要包括進(jìn)行光合作用的綠色植物和進(jìn)行化能合成作用的細(xì)菌，只有生產(chǎn)者與大氣中的CO2庫(kù)存在雙向聯(lián)系。(2)大氣中CO2的來源途徑有三條：①分解者的分解作用；②化石燃料的燃燒；③動(dòng)植物的呼吸作用。(3)細(xì)胞呼吸類型包括有氧呼吸、無(wú)氧呼吸。能力提高一、選擇題1．下列敘述正確的是()A．當(dāng)狼吃掉一只兔子時(shí)，就獲得了兔子的全部能量B．當(dāng)狼把兔子肉同化為自身有機(jī)物時(shí)，能量便從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)C．當(dāng)生產(chǎn)者通過光合作用制造了有機(jī)物時(shí)，能量就從無(wú)機(jī)環(huán)境流入了生物群落D．當(dāng)物質(zhì)循環(huán)進(jìn)行時(shí)，能量流動(dòng)早已開始了答案：C2．下列有關(guān)新型農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的正確敘述是()A．該生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)和能量的良性循環(huán)B．該生態(tài)系統(tǒng)提高了各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率C．建立該系統(tǒng)的目的是提高生態(tài)系統(tǒng)的能量利用率D．該生態(tài)系統(tǒng)中，屬于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物有家畜和蚯蚓答案：C3．如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中4種成分之間的關(guān)系。以下相關(guān)敘述中，正確的是()A．1和2包含著所有種群構(gòu)成的群落B．3代表的一定是原核生物C．①代表光合作用，②代表呼吸作用D．4可以表示大氣中的CO2解析：在生態(tài)系統(tǒng)中，只有生產(chǎn)者和無(wú)機(jī)環(huán)境之間存在雙向聯(lián)系，故得知：1為生產(chǎn)者，4為非生物成分。那么2就是消費(fèi)者，3是分解者。答案：D點(diǎn)撥：解答本題關(guān)鍵是要弄清生態(tài)系統(tǒng)中四種成分的關(guān)系。4．下圖表示生物圈中碳元素的循環(huán)過程，下列有關(guān)敘述正確的是()A．③過程代表綠色植物的光合作用B．圖中A、B分別代表消費(fèi)者和生產(chǎn)者C．溫室效應(yīng)主要是由⑦過程造成的D．農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的中耕松土可以增大⑤過程解析：從圖可知，A為分解者，B為生產(chǎn)者，C為消費(fèi)者。③⑤⑧代表各種生物的呼吸作用，④代表生產(chǎn)者的光合作用，⑦代表化石燃料的燃燒。由于現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，大量的化石燃料燃燒，釋放大量的CO2到大氣中，打破了大氣中CO2的平衡，導(dǎo)致溫室效應(yīng)。答案：C5．如右圖為生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)模式圖，f為生態(tài)系統(tǒng)中非生物成分，下列敘述中錯(cuò)誤的是()A．若f表示的是CO2率，則該圖解表示生物圈的碳循環(huán)，且(a、b、c、d、e)→f過程都是存在的B．c的同化量越大，流向d和e的能量就越少C．圖中的a生物一定是自養(yǎng)生物，b、c、d、e一定是異養(yǎng)生物D．圖中的b不一定是原核生物答案：B6．下圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，“→”表示碳的流動(dòng)方向，下列說法正確的是()A．CO2只能通過光合作用從無(wú)機(jī)環(huán)境到生物群落B．有機(jī)物中的碳只有通過呼吸作用返回?zé)o機(jī)環(huán)境C．該生態(tài)系統(tǒng)中食物網(wǎng)可表示為D．E每增加1kg的體重，至少需要25kg的A解析：A選項(xiàng)錯(cuò)誤：CO2可通過光合作用和化能合成作用從無(wú)機(jī)環(huán)境到生物群落；B選項(xiàng)錯(cuò)誤：有機(jī)物中的碳可通過生物的呼吸作用返回?zé)o機(jī)環(huán)境，也可通過燃燒進(jìn)入大氣中。答案：D二、簡(jiǎn)答題7．下圖是自然界中氮循環(huán)示意圖，依圖回答：(1)大氣中的氮主要通過[]________進(jìn)入生物群落，其次通過[]________、[]________等途徑也可少量供給植物氮素。(2)圖中A物質(zhì)代表________，可被土壤中的微生物分解形成B物質(zhì)。B物質(zhì)在土壤中________細(xì)菌的作用下形成C，C物質(zhì)代表________。(3)將B物質(zhì)轉(zhuǎn)化成C物質(zhì)的細(xì)菌，其新陳代謝的類型屬于________。(4)在________的情況下，一些細(xì)菌可將C物質(zhì)最終轉(zhuǎn)化成________返回大氣中，由此可見，土壤中這些微生物在包括氮循環(huán)在內(nèi)的自然界中的________中起著重要作用。(5)目前，全世界每年施用的氮素化肥大約有8×107t，這樣做對(duì)環(huán)境可能帶來的負(fù)面影響是________。據(jù)你所學(xué)的知識(shí)，提出一種既不會(huì)影響環(huán)境，又能滿足農(nóng)作物對(duì)氮素需求的方案或設(shè)想：_________________________________解析：(1)大氣中的氮主要通過生物固氮進(jìn)入生物群落，其次是光電固氮和工業(yè)固氮。(2)圖中A物質(zhì)來自動(dòng)植物，它代表的是動(dòng)物體內(nèi)的一部分蛋白質(zhì)在分解中產(chǎn)生的尿素等含氮物質(zhì)，以及動(dòng)植物遺體中的含氮物質(zhì)。它們被土壤中的微生物分解后形成B物質(zhì)—氨，氨經(jīng)過土壤中硝化細(xì)菌的作用，最終轉(zhuǎn)化成C物質(zhì)—硝酸鹽。(3)硝化細(xì)菌能利用氨氧化成硝酸鹽過程中釋放的化學(xué)能，將CO2和H2O合成有機(jī)物，因此從同化角度看，它屬于自養(yǎng)型。硝化細(xì)菌需在有O2條件下生存，因此從異化角度看，它屬于需氧型。(4)在氧氣不足的情況下，土壤中的另一些細(xì)菌(反硝化細(xì)菌)可以將硝酸鹽轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽并最終轉(zhuǎn)化成氮?dú)夥祷卮髿庵小５h(huán)屬于自然界中的物質(zhì)循環(huán)。(5)大量施用氮肥，容易引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化。要減少氮素進(jìn)入水體，又要滿足植物對(duì)氮素的需要，可借助基因工程，將固氮基因?qū)朕r(nóng)作物中。答案：(1)①生物固氮②光電固氮③工業(yè)固氮(2)尿素及動(dòng)植物遺體硝化硝酸鹽(3)自養(yǎng)需氧型(4)氧氣不足氮?dú)馕镔|(zhì)循環(huán)(5)水體的富營(yíng)養(yǎng)化將固氮微生物的固氮基因分離出或人工合成后導(dǎo)入農(nóng)作物中，并使之表達(dá)8．分析下面碳循環(huán)示意圖并據(jù)圖回答問題：(1)從微觀上看，過程①是在細(xì)胞內(nèi)________中進(jìn)行的；過程③主要是在細(xì)胞內(nèi)________中進(jìn)行的。(2)巖石圈中的碳以________形式貯存，故不直接參與碳循環(huán)。水圈中碳的存在形式是________。(3)由圖中可見，碳循環(huán)帶有________性，屬于氣體型循環(huán)。(4)碳從無(wú)機(jī)環(huán)境中進(jìn)入生物群落的途徑①是________；除此之外，某些特殊的生態(tài)系統(tǒng)還可通過________進(jìn)入生物群落；②表示的是________關(guān)系。其②內(nèi)部之間還可存在________關(guān)系，④表示________。(5)參與過程④的生物的新陳代謝類型有____________，它們與同區(qū)域中的動(dòng)植物共同構(gòu)成了________。(6)如果大氣層中的CO2增多，則產(chǎn)生________效應(yīng)。(7)從上圖可知，減緩溫室效應(yīng)的最關(guān)鍵的措施有哪些？___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(8)碳循環(huán)的進(jìn)行伴隨著________；但由于生物體不能在代謝中利用________，因而能量流動(dòng)具有____________的特點(diǎn)。答案：(1)葉綠體線粒體(2)無(wú)機(jī)鹽(碳酸鹽)HCOeq\o\al(－,3)(3)全球(4)光合作用化能合成作用捕食競(jìng)爭(zhēng)分解者的分解作用(5)異養(yǎng)需氧型、異養(yǎng)厭氧型和異養(yǎng)兼性厭氧型生物群落(6)溫室(7)①保護(hù)植被，大力植樹造林，提高森林覆蓋率②嚴(yán)格控制化石燃料的燃燒，并提高能源利用率③開發(fā)除化石燃料以外的諸如水能、核能、太陽(yáng)能等新能源，切實(shí)減少CO2的排放量(8)能量流動(dòng)熱能單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減綜合創(chuàng)新同學(xué)們?cè)谡n外活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)植物的落葉在土壤里會(huì)逐漸腐爛，形成腐殖質(zhì)。他們猜測(cè)落葉的腐爛是由于土壤微生物的作用，不同生態(tài)系統(tǒng)的土壤微生物分解能力不同，并設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)首先要遵循的是________原則和________原則。(2)以帶有同種落葉的土壤為實(shí)驗(yàn)材料，均分為A和B。實(shí)驗(yàn)時(shí)A不做處理(自然狀態(tài))；B用塑料袋包好，放在60℃的恒溫箱中滅菌1小時(shí)。B處理的目的是_____________________________________________________________________________________________________________________________。(3)(2)中實(shí)驗(yàn)的自變量是____________，因變量是___________，無(wú)關(guān)變量是___________(至少寫出兩點(diǎn))。(4)如果同學(xué)們的猜測(cè)是正確的，若干天后(2)中B組的落葉________________________________________________________________。(5)如果同學(xué)們用帶有相同量同種植物落葉的凍土苔原和熱帶雨林的等量土壤為實(shí)驗(yàn)材料，分別模擬原生態(tài)系統(tǒng)的無(wú)機(jī)環(huán)境條件進(jìn)行C組和D組的實(shí)驗(yàn)，定期抽樣檢測(cè)樣品土壤中未腐爛的落葉的含量，請(qǐng)根據(jù)預(yù)期結(jié)果在上圖中繪出相應(yīng)的曲線。解析：由題意可知該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證落葉的腐爛是由于土壤微生物的作用，實(shí)驗(yàn)的自變量是土壤中微生物的有無(wú)，因變量是落葉的腐爛程度。為遵循生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對(duì)照原則和單一變量