2020年人教版高中生物必修三课下提能：第五章第3节　生态系统的物质循环 8页

第五章 第 3 节 生态系统的物质循环 课下提能 一、选择题 1．下列关于生态系统能量流动和物质循环关系的叙述，不正确的是( ) A．二者是密切联系的两个过程 B．在能量流动过程中，物质是能量的载体 C．能量是物质循环的动力 D．生物圈在物质和能量上是一个自给自足的系统 解析：选 D 能量流动与物质循环是密不可分的，它们将生态系统的各个成 分紧密地联系在一起，但能量是单向流动、逐级递减的，不能自给自足。 2．下列有关生态系统物质循环的叙述，正确的是( ) A．只有通过植物的光合作用才能进入生物群落 B．只能通过微生物的分解作用才能返回无机环境 C．物质循环发生在种群和无机环境之间 D．碳元素在生态系统内循环的主要形式是 CO2和有机物 解析：选 D 硝化细菌的化能合成作用，也可以使无机环境中的物质进入生 物群落；消费者、分解者、生产者的呼吸作用都可以产生 CO2返回无机环境； 物质循环发生在生物群落和无机环境之间。 3．为探究落叶是否是在土壤微生物的作用下腐烂的，下列实验设计中，错 误的是( ) A．可选择带有落叶的土壤为实验材料，筛选出落叶和土壤 B．将落叶平均分成两份，置于网兜中 C．把土壤分成两组，对照组土壤进行接种微生物处理，实验组土壤不做处 理 D．将落叶连同网兜分别埋入对照组和实验组两组土壤中，观察腐烂情况 解析：选 C 本实验的自变量是土壤中是否有微生物，而自然土壤中本身就 有微生物，因此实验组土壤要进行灭菌处理，对照组土壤保持自然状态。 4．如图为一个生态系统碳循环的模式图，则( ) A．碳通过光合作用或化能合成作用进入甲 B．乙只表示初级消费者 C．丙处于最高营养级 D．丁主要是微生物 解析：选 A 由于甲、乙、丙中的物质都可以释放到丁中，因此丁是大气中 的 CO2，则甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者。碳通过光合作用或化能合成 作用进入生产者体内；乙表示消费者，包括初级消费者、次级消费者等所有的消 费者；丙是分解者，不属于食物链中的组成部分；丁为大气中的 CO2，不包括微 生物。 5．如图表示生态系统碳循环过程，下列相关叙述正确的是( ) A．甲代表的生物都是绿色植物 B．乙 1在图示食物链中是第一营养级 C．丙通过有氧呼吸和无氧呼吸发挥作用 D．碳元素在生物群落与无机环境之间以有机物和 CO2的形式循环 解析：选 C 图中的甲、乙、丙、丁分别代表生产者、消费者、分解者和大 气中 CO2库。甲所代表的生物除绿色植物之外，还有能进行化能合成作用的生 物等，甲处于第一营养级；丙代表的分解者，可通过有氧呼吸和无氧呼吸的方式 分解有机物；碳元素在生物群落与无机环境之间以 CO2的形式循环。 6．如图表示生态系统中碳循环的部分过程，其中甲、乙、丙、丁组成生物 群落。相关分析错误的是( ) A．④增多是产生温室效应的主要原因 B．图中箭头可以表示碳元素的循环方向 C．甲、乙属于捕食关系 D．无机环境中的 CO2可以来自细胞呼吸 解析：选 A 由图示中的箭头可知，甲是生产者，丁是分解者，乙、丙是消 费者，温室效应产生的主要原因是过量燃烧煤炭等化石燃料使大气中的 CO2含 量过多，不是分解者的呼吸作用增多；物质在生态系统中是可以循环的，因此图 示中的箭头可以表示碳元素的循环方向；甲、乙属于捕食关系；无机环境中的 C O2可以来自生物细胞的呼吸，也可以来自化石燃料的燃烧。 7．一位同学要探究土壤微生物能否分解农药，并尽快得出实验结论，用“敌 草隆”(一种除草剂)进行实验：取等量沙土分装于相同的两个容器中，a组高压 灭菌，b组不灭菌。下列有关事项的叙述正确的是( ) A．向 a、b中喷入等量的“敌草隆”，再置于同一恒温箱中培养相同时间 B．检测“敌草隆”的消失情况，预计 a的“敌草隆”全部消失，b的基本 不变 C．只用沙土实验效果比用几种典型土壤混合后的好 D．再增加 c组作为对照，不喷入“敌草隆”，其他处理与 a、b组相同 解析：选 A 该实验目的是探究土壤微生物能否分解农药，微生物应为单一 变量，包括农药在内的其他条件均应相同。 8．如图是我国北方处于平衡状态的某森林生态系统的碳循 环示意图，其中箭头表示碳的传递方向，字母表示碳传递途径。 则下列叙述错误的是( ) A．碳从植物体流入动物体的主要形式是有机物 B．a途径是通过光合作用实现的，b、d、g途径是通过细胞呼吸实现的 C．碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以 CO2的形式进行 D．如果图中的字母表示碳元素传递的数量，植物正常生长，则夏季 a、b、 c、e之间的关系可表示为 a＝b＋c＋e 解析：选 D 碳元素在生物群落中以含碳有机物的形式流动，在生物群落和 无机环境之间以 CO2的形式循环；a代表植物的光合作用，b、d、g代表生产者、 消费者、分解者的呼吸作用，c代表捕食，e、f代表动植物的残枝败叶、遗体和 粪便流向分解者；夏季植物正常生长，植物体内碳元素的来源(a)多于去路(b＋c ＋e)。 9．下面为生态系统碳循环示意图，图中 A、B、C代表生态系统成分，数字 表示碳的流动。下列叙述正确的是( ) A．图中生产者、B、C、A构成了两条食物链 B．①②⑥⑦为 CO2形式，③④⑤为有机物形式 C．③④⑤⑥⑦之和等于生产者同化的碳的总量 D．经③流向 B的碳全部储存于 B体内的有机物中 解析：选 B 图中 A、B、C分别代表大气中的 CO2、消费者和分解者，它 们不构成食物链；碳元素在生物群落与无机环境之间以 CO2的形式循环，在群 落内部以含碳有机物的形式传递；生产者同化的碳的总量为①；流向 B的碳大 部分通过呼吸作用以 CO2的形式释放到大气中，少部分储存在 B体内的有机物 中。 10．如图是某生态系统能量流动示意图，有关叙述正确的是( ) A．发生 X1过程的生物是具有叶绿体的生物 B．X3过程表示第二营养级摄入有机物中的能量 C．初级消费者粪便中的能量通过 Z2传递给分解者加以利用 D．初级消费者到次级消费者的能量传递效率可用 X3/X2表示 解析：选 D 图中 X1表示生产者的光合作用，蓝藻无叶绿体也能进行光合 作用；X3表示第三营养级同化的能量；初级消费者粪便中的能量属于生产者同 化量的一部分，通过 Z1传递给分解者；两个营养级间的能量传递效率为两个营 养级同化量的比值，初级消费者和次级消费者同化的能量分别为 X2、X3。 11．分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图，不能得到的结论 是( ) A．物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动 B．能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返 C．能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量 D．碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以 CO2的形式进行的 解析：选 C 生产者所固定的太阳能总量是指生产者总的同化量，①②③④ 的总和小于生产者所固定的太阳能总量。 12．如图是某农业生态系统模式图，下列关于该系统的叙述错误的是( ) A．微生物利用的是农作物通过光合作用固定的能量 B．多途径利用农作物可提高该系统中能量的传递效率 C．沼渣、沼液作为肥料还田可以促进物质循环再利用 D．食用菌、产甲烷杆菌及蚯蚓是该生态系统中的分解者 解析：选 B 由题图知，流经该生态系统的能量是生产者固定的太阳能总量， 因此微生物利用的是农作物通过光合作用固定的能量；多途径利用农作物，可提 高能量利用率，但不能提高能量的传递效率；沼渣、沼液还田可以促进物质循环 利用；营腐生生活的食用菌、产甲烷杆菌及蚯蚓都是该生态系统中的分解者。 二、非选择题 13．如图是某自然生态系统中碳循环的部分图解，其中 a、b、c、d构成生 物群落，①～⑧表示相关过程。请回答下列问题： (1)碳在无机环境与生物群落之间的循环主要是以________的形式进行的。 图示各种成分之间缺少两个重要过程，请用箭头在图中表示出来。 (2)图示初级消费者粪便中的能量属于__________(填字母)同化量的一部分。 b同化的能量最终的去向有____________________________________________。 若图中 b的同化量增加 1 kJ，则生产者的同化量至少需要增加________kJ。 (3)过度的人工碳排放，会破坏生态系统的___________________________， 导致气温升高从而形成温室效应。为了避免温室效应的形成，可以采取的措施有 _________________________________________________(写出两点)。 解析：(1)碳在无机环境与生物群落之间的循环主要是以 CO2的形式进行的； 碳在生物群落内部是以有机物的形式进行传递的。根据生态系统的碳循环特点可 知，d为生产者，a为初级消费者，b为次级消费者，c为分解者。图中缺少 a指 向 c的箭头和无机环境指向 d的箭头。(2)初级消费者(a)粪便中的能量属于生产 者(d)同化量的一部分。b为最高营养级，其同化的能量最终的去向有通过自身的 呼吸作用散失和被分解者利用。若 b的同化量增加 1 kJ，则生产者至少需要增 加的同化量为 1÷20%÷20%＝25(kJ)。(3)当碳过度排放到环境中时，会破坏生态 系统的碳平衡，从而导致大气中 CO2增多，形成温室效应。为了避免温室效应 的形成，采取的措施可以从碳的来源和去路两个方面进行分析。 答案：(1)CO2 如图中虚箭头所示 (2)d 通过自身的呼吸作用散失和被分解者利用 25 (3)碳平衡(或碳循环的平衡) 尽量减少使用化石燃料；扩大绿化面积，增加 绿色植物对 CO2的吸收等(合理即可) 14．下面为某生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙为生态系统中的三 种组成成分，A、B、C、D是乙中的四种生物，①～④代表生物的生理过程。请 据图回答下列问题： (1)图中丙代表____________，甲、乙、丙共同组成一个________。该生态 系统具有______________和信息传递功能。 (2)请画出该生态系统的食物链__________________________(用箭头和序号 表示)；①～④代表呼吸作用的是____________。 (3)如果该生态系统内还有硝化细菌等原核生物存在，则流经该生态系统的 总能量__________(填“大于”“小于”或“等于”)该生态系统绿色植物所固 定的全部太阳能。 解析：(1)根据图中不同成分间的关系可知，甲是生产者，乙是消费者，丙 是分解者。生产者、消费者、分解者共同组成生物群落。生态系统具有物质循环、 能量流动和信息传递的功能。(2)生态系统的食物链只包括生产者与消费者。根 据乙中能量的数值可知，B、C能量相同属于同一个营养级。①是生产者的呼吸 作用，②是绿色植物的光合作用，③是消费者的呼吸作用，④是分解者的呼吸作 用。(3)流经该生态系统的总能量是生产者固定的总能量。硝化细菌等能进行化 能合成作用，也是生产者。所以流经该生态系统的总能量大于该生态系统绿色植 物所固定的全部太阳能。 答案：(1)分解者 群落 物质循环、能量流动 (2)甲 ABCD ①③④ (3)大于 15．土壤中生活着肉眼看不见的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌，这些 微生物的数量是极其繁多的。某同学要探究土壤微生物对淀粉是否有分解作用， 设计了以下实验。请你帮助完成有关问题： 作出假设：_____________________________________________________。 实验用具及药品：烧杯、纱布、玻璃棒、试管、酒精灯、水、蒸馏水、碘液、 斐林试剂、淀粉糊等。 实验步骤： (1)将取自农田、林地或花盆等处的土壤放入里面垫有厚纱布的烧杯中，加 水搅拌，然后将纱布连同土壤一起取出。将留在烧杯中的土壤浸出液静置一段时 间备用。 (2)另取两只烧杯，编号为 A、B，加入等量的淀粉糊。在 A烧杯中加入 30 mL土壤浸出液，B烧杯中加入______________________。 (3)在室温(20 ℃左右)下放置 7 d，分别取 A、B烧杯中的溶液 20 mL，各放 入两支试管中，分别编号为 A1、A2、B1、B2。 (4)在 A1、B1试管中加入________；在 A2、B2试管中加入______________， 并进行 50～60 ℃水浴加热。 (5)观察试管中溶液的颜色变化，记录实验结果。 实验现象： ①如果支持所作的假设，则实验现象是_______________________________ ________________________________________________________________。 ②如果不支持所作的假设，则实验现象是_____________________________ ________________________________________________________________。 解析：题目未要求确定某种微生物，而是将土壤微生物作为整体予以研究。 总体思路：本题为探究性实验，要先作出“是”或“否”的假设；据所给药品可 知，碘是检验淀粉的，斐林试剂是检验还原糖的(即淀粉水解产物)；据实验步骤 (2)，可知实验分为 A、B对照；所以综合起来讲，围绕假设通过 A、B的显色情 况作出结论。 答案：土壤微生物对淀粉有分解作用 (2)30 mL(等量)蒸馏水(无菌水) (4)碘液 斐林试剂 (5)①A1无蓝色出现，A2出现砖红色沉淀；B1出现蓝色，B2不产生砖红色沉 淀 ②A1、B1都出现蓝色，A2、B2都不产生砖红色沉淀