第05講生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

2印【學習目標】

1.了解生態(tài)系統(tǒng)的功能物質(zhì)循環(huán)途徑，以胡楊樹林為例，構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)概念，闡釋能量流動和

物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。進一步培養(yǎng)結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀。

2.科學思維：通過概括能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系，分析在維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性中的價值，并運用所學

知識解決問題。

3.科學探究：通過對案例的分析與討論，理解物質(zhì)循環(huán)過程，并能解決實際問題。

4.能夠運用人體穩(wěn)態(tài)與平衡觀，結(jié)合物質(zhì)循環(huán)的過程，關(guān)注人與自然和諧相處的意義，提出改進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

方式的新思路。

【基礎(chǔ)知識】

一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

組成生物體的C、H、0、N、P、S等基本元素，不斷進行的從無機環(huán)境到生物群落，再從生物群落到

無機環(huán)境的往復循環(huán)過程。

歸納總結(jié)：

I.研究的對象是基本元素而不是化合物；

2.研究的范圍是整個生物圈，而不是某個具體的生態(tài)系統(tǒng)；

3.特點是循環(huán)往復，全球性。

二、碳循環(huán)的過程

非牛物環(huán)境大氣C02

呼

光合

吸

燃

呼

呼

用

作

燒

吸

/吸

化

作

作

作

分

能

合

用

用

用

解

成

作

作

用

用

歸納總結(jié):

A

I.碳循環(huán)中各成分包括:生產(chǎn)者、消費者、分解者和大氣中的C02庫。

2.雙箭頭的一端是生產(chǎn)者(除雙箭頭外，其余箭頭都向外指)，另一端是無機環(huán)境(除雙箭頭外，其余箭

頭都指向自己)。

3.碳在無機環(huán)境的主要存在形式是CO?和碳酸鹽。

4.碳在生物群落內(nèi)部以有機物形式存在。

5.系統(tǒng)分析法分析碳循環(huán)

主要物質(zhì)形式主要參與生物主要生理作用

無機環(huán)境一生物群落生產(chǎn)者光合作用

C02

生物群落內(nèi)部有機物生產(chǎn)者、消費者、分解者捕食、寄生、腐生

生物群落T無機環(huán)境生產(chǎn)者、消費者、分解者呼吸相用

C02

三、生物富集

生物體從周圍環(huán)境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物，使其在機體內(nèi)濃度超過環(huán)境濃度的現(xiàn)象。

歸納總結(jié)

1.研究對象：某種元索或難以降解的化合物：人工合成的有機物：如DDT、六六六，重金屬：如鉛(Pb)、

鎘(Cd)、汞(Hg)°

2.富集途徑：植物從環(huán)境吸收，人和其他生物沿食物鏈從食物吸收。

3.富集效應(yīng)：隨著營養(yǎng)級升高濃度升高。

四、土壤微生物對落葉的分解作用

1.實驗原理：土壤中存在種類、數(shù)目繁多的細菌、絲狀真菌和呈放射狀的放線菌，它們在生態(tài)系統(tǒng)中的成

分為分解者。分解速度主要與環(huán)境溫度和濕度有關(guān)。

2.參考案例

提出問題落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？

實驗假設(shè)落葉在土壤微生物的作用下可以腐爛

2

自變量土壤中是否含微生物

實驗組對土壤滅菌處理

實驗設(shè)計

對照組對土壤不做任何處理（自然狀態(tài)）

實驗現(xiàn)象相同時間內(nèi)對照組落葉腐爛，實驗組不腐爛

結(jié)論分析土壤微生物對落葉有分解作用

注意事項：

1.實驗組與對照組葉片種類、狀杰、數(shù)量與大小要保持一致。

2.土壤的滅菌處理不能在高溫下進行，以避免改變土壤理化性質(zhì)。土壤滅菌的方法是是將土耀用塑料袋包

好,放在6（TC恒溫箱滅菌I小時。

五、土壤微生物對淀粉的分解作用

1.實驗原理：_￡壤中存在種類、數(shù)目繁多的細菌、絲狀真菌和呈放射狀的放線菌，它們在生態(tài)系統(tǒng)中的成

分為分解者。分解速度主要與環(huán)境溫度和濕度有關(guān)。

2.實驗步驟：配制土壤浸出液一在淀粉糊中分別加入土壤浸出液和等量蒸儲水分解處理一檢測土壤分解效

果。

3.參考案例

提出問題土壤微生物能分解淀粉嗎？

實驗假設(shè)土壤微生物能分解淀粉。

自變量是否加入土壤浸出液

實驗設(shè)計實驗組A杯中加入適量淀粉糊+30mL土壤浸Hi液

對照組B杯中加入等量淀粉糊+3（）mL蒸儲水

Ai組不變藍

加入碘液

Bi組變藍

實驗現(xiàn)象

A2組出現(xiàn)磚紅色沉淀

加入斐林試劑

B2組不出現(xiàn)磚紅色沉淀

實驗結(jié)論土壤微生物對淀粉有分解作用

【考點剖析】

點一：生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

刃1“落紅不是無情物，化作春泥更護花”體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)的原理。根據(jù)這一原理，下

列說法不正確的是（）

A.物質(zhì)循環(huán)中的“物質(zhì)”指的是組成生物體的各種元素

3

B.物質(zhì)循環(huán)中的“循環(huán)”指的是在生物群落和無機環(huán)境之間的循環(huán)

C.物質(zhì)是能量的載體，物質(zhì)循環(huán)也可以促進能量循環(huán)利用

D.生態(tài)農(nóng)業(yè)可以加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

【答案】C

【解析】生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)（生物地球化學循環(huán)）：在生態(tài)系統(tǒng)中，組成生物體的C、H、0、N、P、

Ca等元素，不斷進行著從無機環(huán)境到生物群落，再回到無機環(huán)境的循環(huán)。物質(zhì)循環(huán)的特點：循環(huán)往復、

反復利用，具有全球性。能量流動與物質(zhì)循環(huán)之間的聯(lián)系：①兩者同時進行，彼此相互依存，不可分割；

②能量的固定、儲存、轉(zhuǎn)移、釋放，都離不開物質(zhì)的合成和分解等過程；

③物質(zhì)作為能量的載體，使能最沿著食物鏈（網(wǎng)）流動：能最是推動物質(zhì)循環(huán)的動力，使物質(zhì)能夠不斷

地在生物群落和無機環(huán)境之間循環(huán)往返。

物質(zhì)循環(huán)中的“物質(zhì)”指的是組成細胞的各種元素，A正確；物質(zhì)循環(huán)中的“循環(huán)”指的是在元機環(huán)境與生

物群落之間，B正確；生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是單向的，不能循環(huán)利用，C錯誤；生態(tài)農(nóng)業(yè)中利用人的調(diào)

控作用，可以加快物質(zhì)循環(huán)，D正確。

考點二，碳循環(huán)的過程

2.“碳中和”是指國家、企業(yè)或個人等通過植樹造林、節(jié)能減排等形式，以抵消自身產(chǎn)生的二

氧化碳或溫室氣體排放量，實現(xiàn)正負抵消，達到相對“零排放”，下列敘述錯誤的是（）

A.碳循環(huán)具有全球性，不是每個自然生態(tài)系統(tǒng)都可依靠自身實現(xiàn)“碳中和”

B.碳循環(huán)指CO?不斷進行著從無機環(huán)境到生物群落，又從生物群落到無機環(huán)境的循環(huán)過程

C.植樹造林和減少化石燃料的燃燒，有利于“碳中和”提前實現(xiàn)

D.過度的人工碳排放可能會導致海平面上升

【答案】B

【解析】碳循環(huán)過程為：無機環(huán)境中的碳通過光合作用和化能合成作用進入生物群落，生物群落中的碳

通過呼吸作用、微生物的分解作用、燃燒進入無機環(huán)境。碳循環(huán)具有全球性，“碳中和”是全球性的，不

是單獨的生態(tài)系統(tǒng)依靠自身能實現(xiàn)，A正確；碳循環(huán)是指C元素不斷進行著從無機環(huán)境到生物群落，又

從生物群落到無機環(huán)境的循環(huán)過程，B錯誤：實現(xiàn)“碳中和”，可以增加生產(chǎn)者的數(shù)最，提高生產(chǎn)者對二

氧化碳的消耗，C正確；過度的人工碳排放可能會導致大氣中二氧化碳濃度增加，溫室效應(yīng)的產(chǎn)生導致

海平面的上升，D正確。

考點三：生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)

F例

3.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)包括碳循環(huán)和氮循環(huán)等過程。下列有關(guān)碳循環(huán)的敘述，錯誤的是（)

A.消費者沒有參與碳循環(huán)的過程

B.生產(chǎn)者的光合作用是碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)

C.土壤中微生物的呼吸作用是碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)

D.碳在北生物環(huán)境與生物群落之間主要以CO?形式循環(huán)

4

【答案】A

【解析】生態(tài)系統(tǒng)指在自然界的一定的空間內(nèi)，生物與環(huán)境構(gòu)成的統(tǒng)一整體，在這個統(tǒng)一整體中，生物

與環(huán)境之間相互影響、相互制約，并在一定時期內(nèi)處于相對穩(wěn)定的動態(tài)平衡狀態(tài)。生態(tài)系統(tǒng)的范圍可大

可小，相互交錯，太陽系就是一個生態(tài)系統(tǒng)，太陽就像一臺發(fā)動機，源源不斷給太陽系提供能量。消費

者的存在能加快生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)（碳循環(huán)），A錯誤：光合作用是指生產(chǎn)者利用光能，將二氧化碳

和水轉(zhuǎn)化成有機物，并且釋放出氧氣的過程，大氣C02庫中的碳進入生物群落是通過生產(chǎn)者的光合作用

或化能合成作用實現(xiàn)的，生產(chǎn)者的光合作用是碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，B正確；土壤中的微生物可以通過呼

吸作用將含碳有機物中的碳返回大氣中，土壤中微生物的呼吸作用是碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，C正確；碳在

生物群落和非生物環(huán)境之間的循環(huán)主要以C02的形式進行，在生物群落內(nèi)部主要以含碳有機物的形式傳

遞，D正確。

考點四、物質(zhì)循環(huán)和能量流動的聯(lián)系

［例4.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動的敘述，錯誤的是（）

A.使用糞便作為肥料，其能量可以流向植物，實現(xiàn)了對能量的循環(huán)利用

B.碳在生物群落與非生物環(huán)境之間的循環(huán)主要是以C02的形式進行的

C.非生物環(huán)境中的物質(zhì)可以被生物群落反復利用

D.能量流動和物質(zhì)循環(huán)是同時進行的，彼此相互依存，不可分割

【答案】A

【解析1A、使用糞便作肥料，其被微生物分解產(chǎn)生的無機物可以被植物利用，實現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)再生,

但能量以熱能的形式散失，不能被植物利用，A錯誤；

B、碳在生物群落與無機環(huán)境之間的循環(huán)主要是以CO2的形式進行的，B正確：

C、物質(zhì)循環(huán)具有反復性，無機環(huán)境中的物質(zhì)可以通過多種途徑被生物群落反復利用，C正確；

D、生態(tài)系統(tǒng)的功能中，物質(zhì)循環(huán)和能量流動同時進行，彼此相互依存、不可分割，D正確。

H【真題演練】

占品2?北京?高考真題）魚腥藍細菌分布廣泛，它不僅可以進行光合作用，還具有固氮能力。關(guān)于該藍

細菌的敘述，不正確的是（）

A.屬于自養(yǎng)生物B.可以進行細胞呼吸

C.DNA位于細胞核中D.在物質(zhì)循環(huán)中發(fā)揮作用

【答案】C

【解析】藍細菌沒有核膜包被的細胞核，屬于原核生物，只含有核糖體一種細胞器，含有葉綠素和藻藍

索?，是能進行光合作用的自養(yǎng)生物。藍細菌能進行光合作用，屬F?自養(yǎng)生物，A正確；藍細菌進行的是

有氧呼吸，B正確；藍細菌屬于原核生物，沒有細胞核，DNA主要位于擬核中，C錯誤；藍細菌在生態(tài)

系統(tǒng)中屬于生產(chǎn)者，在物質(zhì)循環(huán)中其重要作用，D正確。

5

2.（2021?北京?高考真題）野生草本植物多具有根系發(fā)達、生長較快、抗逆性強的特點，除用于生態(tài)治理

外，其中一些可替代木材栽培食用菌，收獲后剩余的菌渣可咋肥料或飼料。相關(guān)敘述錯誤的是（）

A.種植此類草本植物可以減少水土流失

B.菌渣作為農(nóng)作物的肥料可實現(xiàn)能量的循環(huán)利用

C.用作培養(yǎng)基的草本植物給食用菌提供碳源和氮源

D.菌渣作飼料實現(xiàn)了物質(zhì)在植物、真菌和動物間的轉(zhuǎn)移

【答案】B

【解析】能量流動的特點：單向流動、逐級遞減。物質(zhì)可以循環(huán)利用，但能量是單向流動的，不能循環(huán)

利用。此類草本植物根系發(fā)達可以固定更多的土壤，故種植此類草本植物可以減少水土流失，A正確；

能量可多級利用，但不能循環(huán)利用，B錯誤；草本植物含有蛋白質(zhì)和纖維素，可給食用菌提供碳源和氮

源，C正確；草本植物可栽培食用菌，而菌渣可作肥料或飼料，故實現(xiàn)了物質(zhì)在植物、真菌和動物間的

轉(zhuǎn)移，D正確。

3.（2022?河北高考）（多選）18.某林場對林下無植被空地進行開發(fā)，采用了“上層林木+中層藤本藥材+

下層草木藥材+地表藥用真菌”的立體復合種植模式v下列敘述正確的是（）

A.林、藤、草和真菌等固定的太陽能是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量

B.該模式改變了生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的渠道

C.該模式提高了生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性

D.該模式利用群落的垂直結(jié)構(gòu)提高了群落利用環(huán)境資源的能力

【答案】CD

【解析】生產(chǎn)者固定的太陽能是流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量，真菌不屬于生產(chǎn)者，A錯誤；該生態(tài)系統(tǒng)中物

質(zhì)循環(huán)的渠道依然是經(jīng)過生物群落（食物鏈，食物網(wǎng)）和非生物群落的光合作用和呼吸作用（分解作用），

B錯誤；該模式增加了物種多樣性，增加了消費者的生存空間，從而使食物鏈和食物網(wǎng)更加復雜，提高

了生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，C正確；該模式利用群落的垂直結(jié)構(gòu)提高了群落利用環(huán)境資源的能力，D

正確。

4.（2022?湖北高考）22.如圖為生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一般模型，據(jù)圖回答下列問題：

6

（1）圖中A代表；肉食動物1的數(shù)量（填“一定”或"不一定”）少于植食性動

物的數(shù)量。

（2）如果②、③、④代表能量流動過程，④代表的能量大約是②的o

（3）如果圖中生產(chǎn)者是農(nóng)作物棉花，為了提高棉花產(chǎn)量，從物質(zhì)或能量的角度分析，針對②的調(diào)控措

施及理由分別是:針對⑦的調(diào)控措施及理由分別是o

【答案】（1）①.分解者②.不一定

（2）1%7%（3）①.控制（減少）植食性動物的數(shù)量，使棉花固定的能量盡可能保留在棉

花植株：合理密值改善通風條件，滿足光合作用對CO?需求，減少無氟呼吸消耗②.增施有機肥,

分解者分解有機物可產(chǎn)生更多無機鹽、CO?滿足棉花生長需要；噴淋降溫，緩解強光照和高溫導致的“午

休''，滿足光合作用對C02的需求

【解析】（1）據(jù)題意可知，A能將遺體、糞便、碎屑等中的有機物分解形成無機物，返還回無機環(huán)境,

因此A表示分解者。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是單向的、逐級遞減的，因此能量金字塔呈正金字塔形，而生

物顯金字塔和數(shù)顯金字塔則可能倒置或部分倒置.，數(shù)量金字塔有時會出現(xiàn)高營養(yǎng)級的生物數(shù)量多「低營

養(yǎng)級的生物數(shù)量，因此肉食動物1的數(shù)量不一定少于植食性動物的數(shù)量v

（2）能量在相鄰兩個營養(yǎng)級同的傳遞效率是10%-20%,②衣示植食性動物的同化量，③表示肉食動物

1的同化量，是②的10%-20%,④表示肉食動物2的同化量，是③的10%-20%,因此④代表的能量大約

是②的1%?4%。

（3）如果圖中生產(chǎn)者是農(nóng)作物棉花，控制（減少）植食性動物的數(shù)量，使棉花固定的能量盡可能保留

在棉花植株；合理密值改善通風條件，滿足光合作用對CO?需求，減少無氧呼吸消耗，可以提高棉花

產(chǎn)量。增施有機肥，分解者分解有機物可產(chǎn)生更多無機鹽、C02滿足棉花生長需要；噴淋降溫，緩解強

光照和高溫導致的“午休”，滿足光合作用對C5的需求，從而可以增強光合作用，提高棉花產(chǎn)量。

【過關(guān)檢測】

1.下圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，其中表示碳的流動方向。下列敘述錯誤的是（）

A.在碳循環(huán)過程中，同時伴隨著能量流動

B.由于某種原因造成圖中E生物數(shù)量大量減少，推測短期內(nèi)與之相鄰的兩個營養(yǎng)級生物數(shù)量發(fā)生的變

化是D增多，卜減少

7

C.該生態(tài)系統(tǒng)的消費者包括圖中的D、E、F、B

D.在A-C過程中碳主要以CO2的形式進行流動，在F-B過程中以含碳有機物的形式進行流動

【答案】C

【解析】物質(zhì)是能量的載體，能量是物質(zhì)循環(huán)的動力，物質(zhì)循環(huán)總是伴隨著能量流動，二者不可分割，

ATD—E—F

A正確；分析題圖可知食物網(wǎng)為?--------,若E生物數(shù)量大量減少，則短期內(nèi)生物數(shù)量發(fā)生的變

化是D增加，A減少，F(xiàn)減少，B正確；由分析可知，A是生產(chǎn)者，C是非生物環(huán)境中的二氧化碳，B

是分解者，其余生物是消費者，即D、E、F是消費者，C錯誤：A-C過程指的是碳從生產(chǎn)者到大氣中

的二氧化碳庫的過程，碳流動主要是以CCh的形式進行的，F(xiàn)-B過程指的是碳從消費者到分解者的過

程，碳流動是以含碳有機物的形式進行的，D正確。

2.碳循環(huán)是物質(zhì)循環(huán)的主要類型，在生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)中具有重要作用。下列關(guān)于碳循環(huán)的敘述，錯誤

的是（）

A.碳循環(huán)過程中伴隨著能量流動

B.碳元素主要是依靠生產(chǎn)者光合作用固定的

C.由于海洋的含碳量高，所以對大氣圈中含碳量的調(diào)節(jié)起著非常重要的作用

D.生產(chǎn)者固定的C02與自身呼吸作用釋放的C02相等時，可維持大氣中的C02穩(wěn)定

【答案】D

【解析】物質(zhì)是能最的載體，能量是物質(zhì)的動力，物質(zhì)循環(huán)總是伴隨著能量流動同時進行，不可分割，

A正確；碳元素從無機環(huán)境進入到生物群落的主要途徑為光合作用，B正確；海洋中含碳量是大氣圈含

碳量的56倍，對調(diào)節(jié)大氣圈中的含碳量起著重要的作用，C正確；生產(chǎn)者固定的C02大于自身呼吸作

用釋放的CO2量時，可維持大氣中的CO2穩(wěn)定，因為消費者和分解者都產(chǎn)生一氧化碳，D錯誤。

3.森林野火會導致海洋中藍藻和綠藻的大量繁殖，形成水華。這與野火能增加碳排放量以及促進氮和磷等

物質(zhì)的遷移密切相關(guān)。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）

A.藍藻和綠藻都含有光合色素，都能夠進行光合作用

B.與綠藻不同，藍藻以染色體DNA作為遺傳物質(zhì)

C.藍藻和綠藻吸收較多的氮和磷有利于其大量繁殖，從而影響水生動物的生存

D.森林野火會增加大氣中C02的含量，對生物圈的碳氧平衡產(chǎn)生影響

【答案】B

【解析】藍藻和綠藻都含有葉綠素從而進行光合作用，A正飾；藍藻屬于原核生物，沒有染色體，DNA

裸露存在，B錯誤；藍藻可以利用氮元素和磷元素大量繁殖形成水華，浮在水面，影響水生動物對光和

氧氣的獲取，C正確；二氧化碳含量大量上升，而綠色植物吸收效率有限，導致大氣二氧化碳含量上升,

破壞碳氧平衡，D正確。

4.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)的分析，錯誤的是（）

A.碳循環(huán)是指碳元素在食物鏈和食物網(wǎng)中循環(huán)流動

8

B.生物群落的碳元素可通過呼吸作用以C02的形式進入無機環(huán)境

C.綠色植物體內(nèi)的碳元素主要以有機物的形式流入消費者和分解者

D.火山噴發(fā)和燃料燃燒產(chǎn)生的C02都是通過生產(chǎn)者進入生物群落的

【答案】A

【解析】碳元素在生物群落與無機環(huán)境之間循環(huán)的主要形式是C02：碳元素在生物群落中的傳遞主要沿

食物鏈和食物網(wǎng)進行，傳遞形式為有機物。大氣中的碳元素進入生物群落，是通過植物的光合作用（主

要途徑）或硝化細菌等的化能合成作用等完成的。大氣中C02的主要來源：分解者的分解作用、動植物

的細胞呼吸和化石燃料的燃燒。碳循環(huán)是指碳元素在生物群落和無機環(huán)境之間循環(huán)流動，A錯誤；生物

群落的碳元素可通過呼吸作用以C02的形式進入無機環(huán)境，B正確：在生物群落內(nèi)碳元素以含碳有機物

的形式進行傳遞，綠色植物體內(nèi)的碳元素主要以有機物的形式流入消費者和分解者，C正確；火山噴發(fā)

和燃料燃燒產(chǎn)生的C02都是通過生?產(chǎn)者的光合作用或化能合成作用進入牛.物群落的，D正確。

5.為探究落葉是否在土壤微生物的作用下腐爛，下列各項構(gòu)成了一個實驗設(shè)計，其中不符合實驗?zāi)康牡牟?/p>

驟是（）

A.可選擇帶有落葉的土壤為實驗材料，篩選出落葉和土壤

B.將落葉平均分成兩份，把土壤也平均分成兩份

C.將滅菌的落葉設(shè)為對照組，不做處理的落葉設(shè)為實驗組

D.將落葉分別埋入兩組土壤中，觀察腐爛情況

【答案】C

【解析】本實驗的目的是探究落葉是否在土壤微生物的作用下腐爛，實驗的自變量是土壤是否滅菌，

因變量是落葉的分解程度。處理時間、落葉量，土量均是無關(guān)變量。分解落葉的微生物往往在含有落葉

的土壤中分布較多，所以可選擇帶右落葉的土壤為實險材料，篩出落葉和土壤，A正確；由實驗?zāi)康目?/p>

知，實驗分兩組，一組實驗組，一組對照組，所以要將落葉平均分成兩份，把土壤也平均分成兩份，B

正確；應(yīng)將滅菌的土壤設(shè)為實驗組，不做處理的土壤設(shè)為對照組，C錯誤：將落葉分別埋入兩組土壤中，

一段時間后，觀察腐爛情況，D正確。

6.使用催腐劑（含腐生細菌、真菌）有助于解決由焚燒秸稈、稻草等帶來的環(huán)境污染、土地肥力下降等問

題。為探究催腐劑對植物落葉的分解作用，某研究小組將帶有落葉的表層土壤均分為甲、乙、丙三組，

其中甲組不作處理，澆上等量的蒸播水。三組均放在無菌且其他條件適宜的環(huán)境中，每隔一段時間測定

未腐爛的落葉量，結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)分析合（）

9

A.乙組可能是對帶有落葉的表層土壤進行了滅菌處理

B.甲組中參與落葉中有機物分解的生物都是細菌或真菌

C.丙組是一段時間后在滅菌的帶有落葉的表層土壤中加入了催腐劑

D.催腐劑降解落葉產(chǎn)生的能量和C°2可被植物重新吸收利用

【答案】A

【解析】分析圖示:甲組作對照組，乙組落葉幾乎未被分解，可推測乙組是對帶有落葉的表層土壤進行了

滅菌處理，丙組的結(jié)果在開始一段時間內(nèi)與甲組一致，一段時間后，丙組的落葉量明顯少于甲組，可推

測丙組是在帶有落葉的表層土壤中加入了催腐劑。乙組的實驗結(jié)果顯示，落葉幾乎未被分解，應(yīng)該是缺

乏分解者，推測乙組可能是對帶有落葉的表層土壤進行了滅菌處理，A正確；土壤中參與有機物分解的

生物除了細菌、真菌外還有土壤小動物等，B錯誤；丙組的結(jié)果在開始一段時間內(nèi)與甲組一致，一段時

間后，內(nèi)組的落葉量明顯少「甲組，可推測內(nèi)組是一段時間后在帶有落葉的表層土壤中加入了催腐劑，

C錯誤；催腐劑降解落葉產(chǎn)生的C02可釋放到空氣中，被桎物葉片吸收，用于光合作用，但能量不能

被植物重新利用，D錯誤。

7.高密度水產(chǎn)養(yǎng)殖常會引起池塘水體富營養(yǎng)化。下圖為利用稻田生態(tài)系統(tǒng)凈化魚塘尾水的示意圖，箭頭所

指為水流方向。相關(guān)敘述正確的是（）

A.稻田生態(tài)系統(tǒng)凈化魚塘尾水的過程實現(xiàn)了水資源循環(huán)利用

B.魚塘富營養(yǎng)化水為水稻生長提供了一定的N、P等微量元素

C.魚塘尾水中的可溶性有機物能為稻田中的植物提供物質(zhì)和能量

10

D.魚塘尾水流經(jīng)稻出后，B處水樣中藻類數(shù)量有所增加

【答案】A

【解析】分析題圖：出現(xiàn)富營養(yǎng)化的水體流經(jīng)稻田時，為水稻生長提供了一定的N、P等元素營養(yǎng)，稻

田中的好氧、厭氧、兼性厭氧微生物分解了大量有機物。流出稻田的水使得有機物大量減少，出現(xiàn)藻類

水華的魚塘尾水流經(jīng)稻田后，水稻與藻類競爭光照和營養(yǎng)、同時動物攝食、微生物等產(chǎn)生殺藻物質(zhì)等因

素導致藻類數(shù)量減少。結(jié)合分析可知，稻田生態(tài)系統(tǒng)凈化魚塘尾水的過程實現(xiàn)了水資源循環(huán)利用，A正

確；出現(xiàn)富營養(yǎng)化的水體流經(jīng)稻田時，為水稻生長提供了一定的N、P等元素營養(yǎng)，但N和P屬于大量

元素，B錯誤；魚塘尾水中的可溶性有機物主要是被稻田中的分解者利用，不能直接被稻田中的植物所

吸收利用，故不能直接為稻田中的植物提供能量，C錯誤；出現(xiàn)藻類水華的魚塘尾水流經(jīng)稻田后，由于

水稻與藻類競爭光照和營養(yǎng)、司時動物攝食、微生物等產(chǎn)生殺藻物質(zhì)等因索?，導致B處水樣種類數(shù)量大

大減少,D錯誤。

8.下列有關(guān)生物富集作用的說法，不正確的是（）

A.生物富集作用與人類的活動有關(guān)

B.環(huán)境中的有需物質(zhì)可以被植物，動物直接吸收

C.食物鏈越高，有害重金屬沉積越高

D.生物富集現(xiàn)象是局部的，不具有全球性

【答案】D

【解析】生物富集是指生物體從周圍環(huán)境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物，使其在機體內(nèi)濃度

超過環(huán)境濃度的現(xiàn)象。生物富集的渠道是食物鋅和食物網(wǎng)。生態(tài)系統(tǒng)中的有害物質(zhì)是人類活動向環(huán)境中

排放的，這些有害物質(zhì)一進入環(huán)境便參與生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，沿食物鏈逐級積累，A正確；環(huán)境中的

有害物質(zhì)可以被植物，動物直接吸收，但卻不能被利用，導致在生物體內(nèi)積累，B正確；由分析可知，

有害重金屬會沿著食物鏈傳遞，營養(yǎng)級越高，生物體內(nèi)有害物質(zhì)的沉積越高，C正確；生態(tài)系統(tǒng)中的有

害物質(zhì)會參與生物系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，具有全球性的特點，D錯誤。

9.下列關(guān)于生態(tài)學問題的敘述中不正確的是（）

A.被有機物輕度污染的流動水體中，距排污口越近的水體中溶解氧越多，N、P等無機鹽也越多

B.大力植樹造林，改善能源結(jié)構(gòu)，提高能源效率，是緩解溫室效應(yīng)的最佳途徑

C.從廢棄的農(nóng)田到蘆葦濕地的變化，體現(xiàn)了人類的活動使樣落演替按照不同于自然演替的方向和速度

進行

D.當水和土壤被重金屬污染時，營養(yǎng)級越高的消費者體內(nèi)的重金屬含量越高

【答案】A

【解析】廢棄的農(nóng)田保留了土壤條件，甚至還有生物的繁殖體，從廢棄的農(nóng)田到蘆葦濕地的變化屬于次

生演替，該過程體現(xiàn)了人類對群落演替的影響：蘆葦不能吸收有機污染物，大量種植蘆葦?shù)脑蚴翘J葦

可以通過光合作用為生態(tài)系統(tǒng)輸入物質(zhì)和能量。被有機物輕度污染的流動水體中，距排污口越近的水體

中微生物繁殖消耗大量的溶解氧，使水體中的溶解氧減少，A錯誤；溫室效應(yīng)是由于短期內(nèi)二氧化碳等

II

溫室氣體釋放過多造成的，大力植樹造林能增大二氧化碳的吸收，改善能源結(jié)構(gòu)能降低二氧化碳的排放,

B正確：蘆葦濕地是人類利用爰棄農(nóng)田和鹽堿地改造而成的，從廢棄的農(nóng)田到蘆葦濕地的變化，體現(xiàn)了

人類的活動使群落演替按照不同「自然演替的方向和速度進行，C正確；當水和土壤被重金屬污染時，

由于食物鏈的富集作用，營養(yǎng)級越高的消費者體內(nèi)的重金屬含量越高，D正確。

10.為更好地建設(shè)雄安新區(qū)，科研人員調(diào)查白洋淀水域生態(tài)系統(tǒng)各成分中難降解的有機氯農(nóng)藥DDT污染的

狀況，得到下表所示檢測結(jié)果。下列敘述錯誤的是（）

不同成分水底泥水生植物浮游動物底棲動物鯽魚烏鰻

DDT含量

0.10.76321.037.919.4124.4

(pg/Kg)

注：鮑魚主要以植物為食，烏婚為肉食魚。A.表格中各成分共同構(gòu)成了該生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)

B.DDT幾乎污染了白洋淀生態(tài)系統(tǒng)所有成分

C.營養(yǎng)級越高，生物體內(nèi)的DDT含量越高

D.水生植物同化的太陽能只有少部分傳遞給烏鰻

【答案】A

【解析】生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括組成成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，組成成分主要包括非生物的物質(zhì)和能量，生產(chǎn)者、

消費者和分解者，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)是指食物鏈和食物網(wǎng)。生物富集作用是指生物將環(huán)境中低濃度的化學物質(zhì)，

通過食物鏈的轉(zhuǎn)運和蓄積達到高濃度的能力。營養(yǎng)結(jié)構(gòu)是指食物鏈和食物網(wǎng)，表格中各成分沒有共同

構(gòu)成了該生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，A錯誤；根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，該生態(tài)系統(tǒng)的所有成分中都含有一定濃

度的DDT,說明DDT幾乎污染了白洋淀生態(tài)系統(tǒng)所有成分，B正確：根據(jù)以上分析可知，食物鏈中營

養(yǎng)級越高的生物，體內(nèi)富集的DDT越多，C正確；鯽魚主要以植物為食，烏鰭為肉食魚，根據(jù)能量的

單向傳遞、逐級遞減的特點可知，水生植物同化的太陽能只有少部分傳遞給烏鰻，D正確。

11.某些人工合成的化合物如農(nóng)藥DDT、六六六等，進入環(huán)境后便參與生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，但是，這些

化合物難以被降解并在生物體內(nèi)蓄積。下表是某水域生態(tài)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能處于相對穩(wěn)定狀態(tài)時，甲、

乙、丙、丁四個種群所含有的總能量和殘留DDT的平均濃度。下列說法錯誤的是（）

甲乙內(nèi)T

能量（kJ）2.8x1091.3x1089.1x1072.9x107

DDT濃度(ppm)0.040.350.393.4

A.該生態(tài)系統(tǒng)的水體中DDT的濃度小于0.04ppm

B.四個種群最簡單的能量流動渠道是形成一條食物鏈

C.甲是該生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的生產(chǎn)者

D.丁種群個體死亡后釋放的DDT還可能再進入丁種群

【答案】B

【解析】表中數(shù)據(jù)是該生態(tài)系統(tǒng)處于相對穩(wěn)定狀態(tài)時，甲、乙、丙、丁四個種群所含有的總能量和殘

12

留DDT的平均濃度，其含量關(guān)系應(yīng)符合能量傳遞和生物富集規(guī)律，因此甲是生產(chǎn)者，乙和丙位于同一

營養(yǎng)級，均屬于生態(tài)系統(tǒng)的初級消費者，丁是次級消費者，處于食物鏈的第三營養(yǎng)級。曰是生產(chǎn)者，

其殘留DDT濃度為0.04ppm,環(huán)境中的DDT濃度應(yīng)小于（）1）4Ppm,A正確；乙和丙都位于第二營養(yǎng)級，

可以形成甲一乙1丁和甲T丙一丁兩條食物鏈，B錯誤；由表中數(shù)據(jù)可知，甲所含的總能量最多，

DDT濃度最低，所以甲是該生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者，C正確；丁種群個體死亡后釋放的DDT難以被降解

可能通過各級生物的富集再次進入丁種群，D正確。

12.為探究落葉是否在土壤微生物的作用下腐爛，進行如下實驗設(shè)計，其中不符合實驗?zāi)康牡牟襟E是（）

A.可選擇帶有落葉的土壤為實驗材料，篩選出落葉和土壤

B.將落葉平均分成兩份，把土壤也平均分成兩份

C.將滅菌的落葉設(shè)為實驗組，不作處理的落葉設(shè)為對照組

D.將落葉分別埋入兩組土壤中，觀察腐爛情況

【答案】C

【解析】本實驗的目的是探究落葉是否在土壤微生物的作用下腐爛，實驗的自變量是土壤是否滅菌，

因變量是落葉的分解程度v處理時間、落葉量，土量均是無關(guān)變量V分解落葉的微生物往往在含有落

葉的土壤中較多，所以可選擇帶有落葉的土壤為實驗材料?，篩選出落葉和土壤，A正確；由實驗?zāi)康?/p>

可知，實驗分兩組，一組實驗組，一組對照組，所以要將落葉平均分成兩份，把土壤也平均分成兩份，

B正確；應(yīng)將滅菌的土壤設(shè)為實驗組，不作處理的土壤設(shè)為對照組，兩組落葉都進行滅菌史理，C錯誤;

將落葉分別埋入兩組土壤中，觀察腐爛情況，D正確。

13.某小組為探究土壤微生物的分解作用，進行了相關(guān)實驗。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）

A.本實驗設(shè)置的因變量是土壤中微生物的種類以及數(shù)量

B.根據(jù)土壤中同種落葉的腐爛程度可以判斷土壤微生物的作用

C.將帶有落葉的土壤在60笛恒溫箱中處理lh的目的是殺死土壤微生物

D.實驗中土壤的溫度和含水量、落葉的種類和大小都應(yīng)保持相同且適宜

【答案】A

【解析】土壤是微生物的天然培養(yǎng)基，大多數(shù)的土壤微生物是生態(tài)系統(tǒng)中是分解者，能夠?qū)⑼寥乐械?/p>

有機物分解為無機物。土壤微生物的分解能力受溫度和土壤濕度影響較大，一般情況下溫度與濕度越

高，十.壤微生物的分解能力越強；反之，則越弱。本實驗設(shè)置的因變量是落葉的腐爛程度，A錯誤；

土壤中同種落葉的腐爛程度可以作為檢測的指標，B正確；放在60。（3恒溫箱lh目的是滅曲，同時避免

土壤的理化性質(zhì)改變，C正確；實驗中土壤的溫度和含水量、落葉的種類和大小屬于無關(guān)變量，無關(guān)變

量應(yīng)保持相同且適宜，D正確。

14.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)的說法，正確的是（）

A.非生物環(huán)境中的氮元素無法被生物群落反復利用

B.各種化合物在生物群落與非生物環(huán)境之間可以往復循環(huán)

C.碳元素在非牛.物環(huán)境和生物群落之間主要以碳酸鹽的形式循環(huán)

13

D.減少化石燃料的燃燒和植樹造林可有效緩解溫室效應(yīng)

【答案】D

【解析】物質(zhì)循環(huán)指的是組成生物體的C、H、0、N、P、S等元素，都不斷進行著從無機環(huán)境到生物

群落，又從生物群落到無機環(huán)境的循環(huán)過程；物質(zhì)循環(huán)具有全球性、循環(huán)性的特點。在物質(zhì)循環(huán)過程

中，無機環(huán)境中物質(zhì)的循環(huán)具有全球性，所以無機環(huán)境中的氮元素可以被生物群落反復利用，A錯誤；

生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)指的是紐成生物體的各種化學元素在生物群落與無機環(huán)境之間往復循環(huán)，而不是

各種化合物，B錯誤；碳元素在無機環(huán)境和生物群落之間主要以二氧化碳的形式循環(huán)，C錯誤；控制溫

室效應(yīng)就是減少空氣中二氧化碳的含量，減少化石燃料的燃燒和植樹造林可有效緩解溫室效應(yīng)，D正

確。

15.“哥本哈根氣候變化大會”再次引起人們對溫室氣體排放的關(guān)注，以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的低

碳經(jīng)濟模式，越來越成為促進國家經(jīng)濟持續(xù)增長和可持續(xù)發(fā)展的重要經(jīng)濟模式。下列有關(guān)說法正確的

是（）

A.生物群落內(nèi)部進行碳循環(huán)的物質(zhì)形式是CO2

B.煤、石油和天然氣的大量燃燒，致使大氣中的CO2急劇增加

C.大氣中C02進入生物群落的方式只有植物的光合作用

D.大力植樹造林是線解溫室效應(yīng)的唯一方法

【答案】B

【解析】碳循環(huán)是指組成生物體的碳元素不斷地從無機環(huán)境進入生物群落，再從生物群落返回到無機

環(huán)境的過程；溫室效應(yīng)產(chǎn)生的主要原因：煤和石油等化學燃料的大量燃燒、植被被破壞等；緩解溫室

效應(yīng)的措施：大力植樹造林，開發(fā)新能源（減少化學燃料的燃燒）等。生物群落內(nèi)部進行碳循環(huán)的物

質(zhì)形式是含碳自機物，A錯誤；煤、石油和天然氣等化石燃料的大量燃燒，致使大氣中政CO2急劇增

力口，B正確；大氣中C02進入生物群落的方式除了植物的光合作用還有其他自養(yǎng)型生物的光合作用和

化能合成作用，如藍藻、硝化細菌等，C錯誤；大力植樹造林是線解溫室效應(yīng)的方法之一，要通過減少

化石燃料的燃燒等方面來共同緩解溫室效應(yīng)，D錯誤。

16.某科研小組對薇甘菊入侵紅樹林的有關(guān)情況進行研究，選取未受入侵的紅樹林群落、輕度入侵的“紅樹

林一薇甘菊”群落、重度入侵的以薇甘菊為主的群落和無植被覆蓋的光灘（分別編號為A、B、C、D）

進行實驗，實驗結(jié)果如下表。該小組還研究了紅樹林植被的碳轉(zhuǎn)移途徑，如下圖所示。請回答下列問

題：

群落ABCD

植被56.250.943.50

碳儲量/(t/hm2)凋落物2.03.55.40

土壤161.9143.2117.786.1

14

紅樹林植被碳轉(zhuǎn)移模式圖[單位：t/(lun2a)]

(1)由表中結(jié)果可知，該實驗的自變量是，因變量是。

(2)薇甘菊入侵使表層土壤有機碳含量減少，最可能的原因是o

(3)薇甘菊與某種紅樹之間存在的種間關(guān)系是o從無植被覆蓋的光灘上開始的演替屬于

____________演替。

(4)據(jù)圖分析，途徑①是指,一年內(nèi)植被碳儲量的凈增加量是o

【答案】(1)薇甘菊入侵(程度)植被、凋落物和土壤的碳儲量

(2)薇甘菊可以增加土壤微生物分解者總量，促進分解者的分解作用

(3)競爭次生

(4)綠色植物的光合作用10.8t/hm2

【解析】(1)根據(jù)題意和題中圖表分析可知：該實驗的自變量是薇甘菊入侵(程度)，因變量是植被、

凋落物和土壤的碳儲量。

(2)薇甘菊入侵使表層土壤有機碳含量減少，最可能的原因是薇甘菊可以增加土壤微生物分解者總量,

促進分解者的分解作用。

(3)薇甘菊與某種紅樹因爭奪空間、資源等存在競爭關(guān)系。光灘上具備植物生長的土壤條件，因此從

光灘上開始的群落演替類型屬于次生演替。

(4)根據(jù)題意和題中圖示分析可知：途徑①是綠色植物的光合作用；一年內(nèi)植被碳儲量的凈增加量為

35.9-12.1-10.6-2.4=10.8(t/hm2)。

15

17.2020年11月17日習近平總書記在金磚國家領(lǐng)導人會議上承諾我國力爭2030年前達到碳達峰，2060

年前實現(xiàn)碳中和；碳達峰是指我國承諾2030年前，二氧化碳的排放不再增長，達到峰值之后逐步降低；

碳中和是指企業(yè)、團體或個人測算在一定時間內(nèi)宜接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量，通過植樹造林、

節(jié)能減排等形式，抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量，實現(xiàn)二氧化碳“零排放”?；卮鹣铝袉栴}：

⑴生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)過程，圖一中表示生態(tài)系統(tǒng)的成分：A是；碳循環(huán)的主要形式為

（2）此生態(tài)系統(tǒng)（圖二）有條食物鏈，貓頭鷹與蛇的關(guān)系是;流經(jīng)此生

態(tài)系統(tǒng)的總能量是o

（3）我國要實現(xiàn)碳中和，你認為需要采取的措施是（至少1條）。

【答案】（1）消費者CO2

（2）7捕食、競爭生產(chǎn)者固定的全部太陽能

（3）減少化石能源的使用；開發(fā)新的清潔能源；植樹造林、種草等增加綠化面積

【解析】（1）C和D之間實現(xiàn)了雙向的物質(zhì)交換，A、B均有物質(zhì)流向D,故D是非生物的物質(zhì)和能

量，C是生產(chǎn)者，A、C均有物質(zhì)流向B,故B是分解者，A是消費者；碳循環(huán)的主要形式為CO2。

（2）食物鏈的起點為生產(chǎn)者，終點為不被捕食的最高營養(yǎng)級，據(jù)圖可知，此生態(tài)系統(tǒng)（圖二）有7條

食物鏈；貓頭鷹與蛇既存在捕食關(guān)系，又有共同的食物來源鼠，所以它們的種間關(guān)系是捕食、競爭：

流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的全部太陽能。

（3）我國要實現(xiàn)碳中和，可采取的措施是減少傳統(tǒng)能源的使用；開發(fā)新的清潔能源；人力植樹造林、

退耕還林等增加綠化面積。

18.下圖是某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的示意圖，A?E表示不同種生物c假如A被有機磷農(nóng)藥污染，則受危害最嚴

重的生物是哪種（用圖中字母表示）？為什么？

16

危害最嚴重:原因：_____

【答案】E有機磷農(nóng)藥隨食物鏈有生物富集現(xiàn)象，其中E是最高營養(yǎng)級

【解析】在生態(tài)系統(tǒng)中有毒物質(zhì)(重金屬等)在食物鏈中隨著營養(yǎng)級別的增高有富集現(xiàn)象，營養(yǎng)級別

越高所積累的有毒物質(zhì)越高，E營養(yǎng)級別最高，受危害最嚴重。

19.下圖是某生態(tài)系統(tǒng)中能量與物質(zhì)流動關(guān)系示意圖，圖中△為有毒物質(zhì)濃度(百萬分之一，即10-6),能

量單位為kJ/(cm2a)?；卮鹣铝袉栴}：

有機物i.一無機物

(1)從完成生態(tài)系統(tǒng)功能的角度，簡要說明生產(chǎn)者的重要作用：o

(2)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是kJ/(cm2a).

(3)根據(jù)圖中數(shù)值計算能量由A到B、由B到C的傳遞效率依次是、,其余的能

量最終通過生物的散失。由于生物不能在代謝中再利用,因此能量流動具有

_____________的特點。

(4)圖中無機物箭頭是指和CO2等物質(zhì)的流動過程。圖中D是,通過它們的

兩種分解方式，將生物組織內(nèi)的碳釋放向空氣中，由此可見D在物質(zhì)流動過程中的重要作

用是.

(5)在生態(tài)系統(tǒng)中，碳循環(huán)始終與結(jié)合在一起進行。

(6)從物質(zhì)循環(huán)的角度看，存在于