【名師一號】2014-2015學(xué)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(zhì)循環(huán)

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1、 雙基限時練 (十六 ) 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) 一、選擇題 1．生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)中的物質(zhì)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(zhì)和核酸 解析 生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的物質(zhì)主要指組成生物體的基本元素如 C、 H 、O、N、P、S。 答案 C 2．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，該食物鏈的不可逆性，說明在一個生態(tài)系統(tǒng)中 ( ) A．物質(zhì)循環(huán)是單向的 B．能量流動是單向的

2、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營養(yǎng) 級流向了較高營養(yǎng)級，這種流動方向是不可逆的，說明能量流動是單 向的。 答案 B 3．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(xì)菌的化能合成作用 C．分解者的分解作用 D．森林火災(zāi) - 1 - 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(xué)燃料的燃燒。硝化細(xì)菌等的化能合成途徑是 無

3、機環(huán)境中的碳進(jìn)入生物群落的途徑之一。 答案 B 4．從物質(zhì)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 CO 2。 答案 C 5．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 CO 2 轉(zhuǎn)化為生物群落中的有機 物，各種生物通過呼吸作用

4、將有機物氧化分解成 CO 2。 答案 B 6．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 - 2 - D．熱帶雨林與溫帶森林無法比較 解析 因為熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)的生物種類多，營養(yǎng)關(guān)系復(fù)雜，其 物質(zhì)循環(huán)和能量流動的速度快，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

5、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 A 7．生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)的特點不包括下列的 ( ) A．帶有全球性 B．物質(zhì)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(fù) D．在群落的各營養(yǎng)級之間循環(huán)往復(fù) 解析 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)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，而在群落的各營養(yǎng)級之間是通過食物 鏈及食物網(wǎng)單向進(jìn)行的。 答案 D 8．在生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)中，既能使

6、CO 2 進(jìn)入生物群落，又能使 CO 2 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收 CO 2 進(jìn)入生物群落，又通過呼 - 3 - 吸作用分解有機物釋放 CO 2。 答案 A 9.如圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，其中“→”表示碳的流動方 向。下列敘述不正確的是 ( ) A．在碳循環(huán)過程中，同時伴隨著能量流動

7、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 增加， F 減少 C．該生態(tài)系統(tǒng)的消費者包括圖中的 D、E、F、B D．A →C 過程中碳流動形式主要以 CO2 形式進(jìn)行， F→B 以含碳 有機物形式進(jìn)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 CO 2；根據(jù) A→B→C，可知 B 為分解者， D、E、F 為消費者， C 項錯誤；物質(zhì)是能量的載體，故在碳循環(huán)過程中同時伴 隨著能量流動， A 項正確；圖示

8、中包含的食物鏈為 A→D→ E→F，若 E 減少，則短時間內(nèi) D 增加， F 減少， 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 式流動， D 項正確。 答案 C - 4 - 10．下列說法中正確的是 ( ) A．在物質(zhì)循環(huán)的過程中， 無機環(huán)境中的物質(zhì)可以被生物群落反復(fù) 利用 B．在物質(zhì)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(fù) 利用 C．在陸地生態(tài)系統(tǒng)中，先進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)，再進(jìn)行能量流動D．在海洋生

9、態(tài)系統(tǒng)中，先進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)，再進(jìn)行能量流動 解析 生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)可以循環(huán)，能量不可以循環(huán)，因為能量流 動是單向流動逐級遞減的。 答案 A 11．如圖為物質(zhì)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(yīng)為呼吸作用 ⑦ 為水的生成過程，不一定就是消費者的 呼吸作用。

10、 - 5 - 答案 C 12．在一般情況下，有關(guān)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(jìn)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(jìn)入無機環(huán)境，而生產(chǎn) 者、消費者、分解者又都可以進(jìn)行新陳代謝使有機物變成無機物進(jìn)入 無機環(huán)境。 答案 D 13．關(guān)于碳循環(huán)的

11、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(yīng)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動 解析 光合作用固定的 CO2 與呼吸作用釋放的 CO2 相等時，大氣 - 6 - 中的 CO 2 也不一定維持穩(wěn)定，因為化石燃料的燃燒等釋放到大氣中的 CO 2 遠(yuǎn)大于植物光合作用對 CO 2 的吸收量，從而導(dǎo)致大氣中 CO 2 濃度

12、 過高，引起溫室效應(yīng)。 答案 C 14．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(guān)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(yīng)的主要原因 D．疏松土壤可以加快⑤過程 解析 解答本題應(yīng)突破幾點關(guān)鍵：碳循環(huán)示意圖中與大氣中 CO 2 有雙向關(guān)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

13、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(xué)燃 料的燃燒，是造成溫室效應(yīng)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 會促進(jìn)此過程。 答案 D 15．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(zhuǎn)移量。下列選項正確的 - 7 - 是( ) A．夏季， a>b＋c＋e B．秋季，

14、e＋fc＋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

15、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(jìn)行光合作用 的強度不同。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的效率 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 - 8 - 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 A 16．大氣中 CO2 過多與碳循環(huán)失衡有關(guān)。 2009 年哥本哈根世界氣 候大會所倡導(dǎo)的低

16、碳生活獲得普遍認(rèn)同。根據(jù)下圖所做出的判斷不正 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 CO 2 的增加主要與異養(yǎng)生物②的數(shù)量增加有關(guān) C．該生態(tài)系統(tǒng)中的自養(yǎng)生物與所有異養(yǎng)生物構(gòu)成了生物群落 D．該圖能表示物質(zhì)循環(huán)過程，不能準(zhǔn)確表示能量流動方向 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 CO 2，因此增加自養(yǎng)生物種類和數(shù)量有利于降低大氣中的 CO 2 含量； 大氣中的 CO 2 的增

17、加主要是由化學(xué)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 的濃度改變不會有很大影響；該圖能表 示物質(zhì)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，因此不符合能量流動的單向流動、不循環(huán)的特點。 答案 B 二、非選擇題 - 9 - 17．根據(jù)下面的碳循環(huán)示意圖，回答問題： (1)從微觀

18、上看，過程③主要是在細(xì)胞內(nèi) ________中進(jìn)行的。 (2)碳從無機環(huán)境進(jìn)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(jìn)入生物群落。碳主要 以________的形式從無機環(huán)境進(jìn)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(gòu)成了 ________。 (4)由圖分析，減少溫室效應(yīng)的最關(guān)鍵措施有哪些？ __________________________________________

19、______________ ________________。 (5)碳循環(huán)的進(jìn)行伴隨著能量流動，但由于生物體不能在代謝中利 用________，因而能量流動具有 ________________________的特點。 解析 (1)由圖中可以看出 ③ 是呼吸作用，細(xì)胞呼吸主要是在線粒 體中進(jìn)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)， - 10 - 轉(zhuǎn)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(jìn)入生

20、物群落是通過化能合成作用。 碳主要以 CO 2 的形式從無機環(huán)境進(jìn)入生物群落，除此之外，植物還可 以從土壤中以 CO 2－、HCO － 的形式吸收碳進(jìn)入生物群落。 3 3 (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(dǎo)致大氣中 CO2 增多的因素可能是 ①過程減弱 或在一定程度上受阻，即綠色植物減少，也可能是 ⑤過程增強，即化 石燃料的

21、大量燃燒。因此減少溫室效應(yīng)應(yīng)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，因而能量流動的特點是逐級遞減、單向流 動。 (6) 不同營養(yǎng)級之間含碳量的關(guān)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 處于同一營養(yǎng)級。需使 A 獲得的碳最 少，應(yīng)按 10% 計算，這樣在傳遞過程中損失的能量最多。計算如下： 1.3108 (5.8 109

22、－ 10% )10% 10% ＝4.5107。 答案 (1)線粒體 - 11 - (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保護(hù)植被，大力植樹造林，提高森林覆蓋率；②控制化石燃 料的燃燒，減少 CO 2 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 單向流動、逐級遞減 18．為研究森林群落在生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)中的作用，美國一研究小組在某無人居住的落葉林區(qū)進(jìn)行了 3 年實驗。實驗區(qū)是兩個毗鄰的山谷 (編號 1、2)，兩個山谷

23、各有一條小溪。 1965 年冬，研究人員將 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)現(xiàn) 2 號山谷小溪出水量比樹木砍倒前升高近 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(jìn) 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)境中直接吸收 含 氮 無 機 物 的 兩 大 類 生

24、物 是 ____________________________________________________________ ____________。 － (2)氮元素以 N2、NO3 和________的形式被生物吸收，人和哺乳動 - 12 - 物的氮素又以 ________的形式進(jìn)入無機環(huán)境。 (3)圖中顯示， 1 號山谷溪水中的硝酸鹽含量出現(xiàn)季節(jié)性規(guī)律變化， 其原因是不同季節(jié)生物 ____________。 (4)1966 年 5 月后， 2 號山谷溪水中的硝酸鹽含量急劇升高，主要

25、的 兩 個 原 因 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(zhuǎn) 變成亞硝酸鹽。 NO－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(fù)制后，在該位點上產(chǎn)生的堿基對新類 型是 ________、________。 (6) 該 實 驗 結(jié) 果 說 明 森 林 群 落 中 植 被 的 兩 個 主 要 作 用 是 。 (7)

26、實驗中選用兩個山谷，即 1 號和 2 號山谷做實驗，體現(xiàn)了實驗設(shè)計的 ________。 解析 (1)題干為研究生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) —— 氮循環(huán)， N 元素是 構(gòu)成生物體的主要元素之一，含氮有機物有蛋白質(zhì)、核酸、 ATP 等。 作為生態(tài)系統(tǒng)中的由無機物到有機物轉(zhuǎn)化者只能是生產(chǎn)者，充當(dāng)生產(chǎn) 者的生物有綠色植物和微生物 (如硝化細(xì)菌、硫細(xì)菌、藍(lán)藻等 )，另外注 意根瘤菌可以固氮，不過它在生態(tài)系統(tǒng)中是消費者。 (2)植物可以吸收 NH ＋，NO－ ，根瘤菌可以固氮，人和哺乳動物中 4 3 的氮通過腎臟最終以尿素

27、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，是植物對硝酸鹽吸收量不同，而 - 13 - 不同季節(jié)生長的植物對 NO －3需要量不同。 (4)環(huán)境中硝酸鹽含量升高的原因，從吸收少，生成多兩個角度考 慮。 (5)根據(jù)堿基互補配對原則和 DNA 復(fù)制是以兩條母鏈為模板， 同時 復(fù)制的結(jié)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

28、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)通過對照，才能使實驗更具有說服力。 答案 (1)蛋白質(zhì)、核酸 植物和微生物 (2)NH ＋4 尿素 (3)對硝酸鹽的利用量不同 (4)①喪失了植被對硝酸鹽的吸收；②動植物遺體被分解后，產(chǎn)生 的硝酸鹽進(jìn)入小溪 (5)T —A U—A (6)涵養(yǎng)水源；同化無機環(huán)境中的氮元素 (7)對照性原則 19．下圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的簡明示意圖，請據(jù)圖回答下列問 題： - 14 -

29、 (1)A 過程是 ________的 ________作用，具體包括 ________和 ________兩個類型。 (2)圖中缺少的一個重要箭頭是 ________。 (3)與 A 過程本質(zhì)相同的是 ________過程 (用圖中字母代號填寫 )。 (4)碳在無機環(huán)境中以 ________形式存在，而在無機環(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

30、過 ________和 ________緊密聯(lián)系在一 起而形成的一個統(tǒng)一整體的。 解析 A 過程是分解者的分解作用， B 過程是動物的呼吸作用， C 是植物的呼吸作用， D 是工廠汽車排放的 CO2，此圖中還缺少綠色植 物光合作用，由 CO 2 庫指向綠色植物。 B、C 在本質(zhì)上與 A 是相同， 都屬于生物的呼吸作用。碳在無機環(huán)境中以 CO 2 或碳酸鹽形式存在， 但循環(huán)形式是 CO 2。物質(zhì)循環(huán)始終伴隨著能量流動。 答案 (1)分解者 分解 有氧呼吸 無氧呼吸 (2)從大氣中的 CO2 庫到綠色植

31、物 (3)B 、C - 15 - (4)CO 2 或碳酸鹽 CO 2 能量流動 (5)物質(zhì)循環(huán) 能量流動 - 16 -