2020秋高二生物人教版必修3课时作业：第5章 第3节 生态系统的物质循环

2020秋高二生物人教版必修3课时作业：第5章 第3节 生态系统的物质循环

[基础对点] 知识点一 碳循环 1.关于生态系统的物质循环的叙述，不正确的是( ) A．所说的物质是指组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等元素 B．所说的生态系统是指地球上最大的生态系统——生物圈 C．所说的循环是指物质在生物群落与无机环境之间反复出现、循环流动 D．物质在循环过程中不断递减 答案 D 解析 物质循环的实质为元素在生物圈这个最大的生态系统中往复出现、循 环利用，在这个过程中物质是守恒的。 2．在生态系统中，对碳循环起决定作用的关键环节是( ) A．微生物的分解作用 B．绿色植物的光合作用和微生物的分解作用 C．动物的呼吸作用 D．煤和石油的燃烧 答案 B 解析 生态系统中的碳在生物群落和无机环境之间是以 CO2 的形式传递的， 而碳在生物群落间的传递形式是有机物。绿色植物的光合作用可以将无机环境中 的 CO2 固定合成有机物进入到生物群落；微生物的分解作用，将动植物遗体和动 物的排遗物中的有机物分解成无机物，返回无机环境。所以绿色植物的光合作用 和微生物的分解作用在生态系统中，对碳循环起关键作用。因此选 B。 3．“哥本哈根气候变化大会”引起了人们对温室气体排放的关注，大会所倡 导的低碳生活获得普遍认同。根据下图所示碳循环的部分过程进行有关分析，正 确的是( ) 化石燃料 ① 大气中的 CO2 ② ③ 生物群落 A．生物群落内部进行碳循环的物质形式是 CO2 B．参与过程②的生物只有消费者和分解者 C．不能通过增强过程③减少大气中 CO2 的含量 D．开发太阳能、水能、核能等新能源，可减少人类对过程①的依赖 答案 D 解析 生物群落内部碳元素以有机物的形式传递，A 错误；过程②指的是生 物群落内部生产者、消费者通过细胞呼吸作用和分解者的分解作用释放 CO2，B 错 误；可以通过增强过程③减少空气中 CO2 的含量，C 错误；开发新能源能减少人 类对化石燃料的使用，D 正确。 4．如图表示生态系统中碳循环的部分过程，有关说法错误的是( ) A．A 是生产者，D 是分解者 B．图中箭头可以表示碳元素的流动方向 C．碳在①②③④过程中都是以有机物的形式进行的 D．图中 A、B、C、D 代表的生物共同构成生物群落 答案 C 解析 根据题意和图示分析可知：无机环境中的 CO2 和 A 之间是双向箭头， 可判断出 A 是生产者；其次判断分解者，分解者除了一个箭头指向无机环境外， 其他箭头都指进来，因此 D 为分解者；其余均为消费者，即 B 和 C 均为消费者。 由以上分析可知 A 是生产者，D 是分解者，A 正确；图示是生态系统中碳循环的 部分过程，其中箭头可以表示碳元素的流动方向，B 正确；碳在①②③生物之间是 以有机物的形式流动，④是分解者的分解作用，因此④过程中是以 CO2 的形式进 行的，C 错误；图中 A、B、C、D 代表的生物共同构成群落，D 正确。 5．大气中 CO2 过多与碳循环失衡有关。根据下图所做出的判断不正确的是 ( ) A．增加自养生物的种类和数量有利于降低大气中的 CO2 含量 B．大气中 CO2 的增加主要与异养生物②的数量增加有关 C．该生态系统中的自养生物与所有异养生物构成了生物群落 D．该图能表示物质循环过程，不能准确表示能量流动的方向 答案 B 解析 自养生物可通过光合作用吸收 CO2，因此增加自养生物的种类和数量 有利于降低大气中 CO2 含量，A 正确；生物群落由生态系统中的所有生物组成， 包括所有自养生物与所有异养生物，C 正确；能量不能循环流动，所以该图不能准 确表示能量流动的方向，D 正确；大气中 CO2 的增加主要与化石燃料的大量燃烧 有关，B 错误。 6．2017 年 6 月 1 日，美国总统特朗普宣布将退出巴黎气候协定。《巴黎协定》 是 2015 年巴黎气候变化大会通过的，是全球应对气候变暖、削减温室气体排放的 重要机制，要求各国建立碳排放硬性约束机制，在农业、工业、交通、生活等领 域减少能源消耗，鼓励应用清洁能源。下列有关叙述中不正确的是( ) A．气候变暖导致海平面上升，将给人类带来无法估计的灾难 B．为防止气候变暖，人类要尽量减少 CO2 的排放量 C．为防止气候变暖，人类要尽可能植树造林，保护植被 D．海水温度升高时，海水向大气释放的 CO2 将减少，有利于阻止气温升高 答案 D 解析 气候变暖，冰川融化，海平面上升，淹没沿海地区，将给人类带来无 法估计的灾难，A 正确；为防止气候进一步变暖，我们应减少 CO2 的排放量，开 发新的清洁能源，并大力植树造林，绿化环境，B、C 正确；海水温度升高，海水 向大气释放的 CO2 将增多，不利于防止气温升高，D 错误。 知识点二 物质循环与能量流动的关系 7.下列关于生态系统中的能量流动和物质循环的叙述，不正确的是( ) A．能量流动和物质循环是独立进行的两个过程 B．能量流动和物质循环是相互依存的两个过程 C．物质循环的进行需要能量的推动 D．能量流动的载体是各种有机物 答案 A 解析 能量流动和物质循环相互依存，不可分割。物质循环的进行需要能量 的推动，能量沿食物链(网)流动时以各种有机物为载体。 8．下列关于物质循环和能量流动的说法，错误的是( ) A．物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力 B．无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落利用 C．通过绿色植物的光合作用，可完成生态系统碳循环 D．食物链和食物网是能量流动和物质循环的渠道 答案 C 解析 物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力，二者相互依存，不 可分割，A 正确；无机环境中的物质可以通过植物的根部吸收、光合作用以及某 些生物的化能合成作用进入生物群落，B 正确；通过绿色植物的光合作用，只能完 成无机环境中的碳元素进入生物群落，不能完成整个碳循环过程，C 错误；能量流 动和物质循环的渠道是食物链和食物网，D 正确。 知识点三 探究土壤微生物的分解作用 9.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 答案 C 解析 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。 [能力提升] 10. 图中所示为一个简化的草原生态系统能量流动和物质循环示意图，①～⑦ 是对图中箭头含义的描述，所属箭头号码正确的是( ) ①生物群落中能量的散失 ②生物群落中的物质回归无机环境 ③无机环境 的能量进入生物群落 ④能量在生物体之间传递转化 ⑤能量沿着食物链流动 ⑥碳元素从有机物变二氧化碳 ⑦碳元素进入生物群落 A．①—(2)(3)；②—(3) B．③—(1)；④—(2) C．④—(2)(3)；⑤—(2)(3) D．⑥—(4)(5)；⑦—(1) 答案 D 解析 图中(1)为生产者通过光合作用把非生物的物质和能量输入生物群落； (2)和(3)表示承载在有机物中的能量在群落中的流动，但(3)过程不属于食物链上的 能量流动；(4)(5)表示通过呼吸作用和分解作用把有机物分解为无机物，从而回归 无机环境，同时伴随热能的散失过程。 11．如图为某生态系统的生物群落及无机环境的碳流动示意图，其中甲、乙、 丙为生态系统中的三种组成成分，A～D 代表 4 种动物。请分析回答下列问题： (1)该生态系统的分解者是________。大气中 CO2 的来源除图中所示还包括 ________。 (2)写出图中存在的食物链(网)：________。 (3)群落中 4 种动物的分层现象与食物条件和________有关。 (4)当生态系统处于相对稳定状态时，各生物种群的数量均接近________值。 (5)人为因素导致图中________的大量减少，是导致温室效应的原因之一。 答案 (1)丙 化石燃料的燃烧 (2) (3)栖息空间 (4)K (5)甲 解析 (1)据图可知甲代表生产者，乙代表消费者，丙代表分解者，大气中的 二氧化碳除了来自生物群落中的呼吸作用之外，还可以来自化石燃料的燃烧。 (2)根据乙中各生物的能量值，可以判断出营养级从低到高的顺序为 A、B 和 C、 D，其中 B 和 C 能量相等，应处于同一营养级。 (3)在群落的垂直方向上普遍存在分层现象，动物的分层主要与食物条件和栖 息空间有关。 (4)当生态系统处于较为稳定的状态时，各生物的种群数量均接近 K 值，即环 境容纳量。 (5)温室效应是大气中二氧化碳浓度过高造成的，主要原因是二氧化碳的大量 排放和植物(甲)的大量减少。 12．下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种 成分。请据图回答下列问题： (1)生态系统的碳循环是指碳元素在____________________之间不断循环的过 程。 (2)X 与 甲 中 图 示 生 物 类 群 的 能 量 来 源 不 同 ， X 代 表 的 生 物 为 ____________________；Y 的细胞结构与丙中图示生物不同，Y 的细胞结构最主 要的特点是________。 (3)大气中的 CO2 在甲中图示的________处(在 a～d 中选择)合成有机物；含碳 有机物在甲中图示的________处(在 a～d 中选择)可以分解为 CO2。 答案 (1)生物群落与无机环境 (2)化能自养细菌(或硝化细菌等) 有以核膜为界限的细胞核 (3)c a 和 b 解析 (1)生态系统的碳循环是指碳元素以 CO2 的形式在无机环境与生物群落 之间不断循环的过程，具有全球性、循环性。 (2)图中 X 与甲都能利用 CO2 合成有机物，都为自养型生物。甲有叶绿体，为 高等植物，又因为 X 与甲所示生物类群的能量来源不同，所以 X 代表的生物为化 能自养细菌。图中 Y 与丙都是分解者，丙为细菌，而 Y 的细胞结构与丙中图示生 物不同，所以 Y 是真核生物，其细胞结构最主要的特点是有核膜为界限的细胞核。 (3)大气中的 CO2 在甲中图示的 c 处(叶绿体基质)合成有机物；含碳有机物在甲 中图示的 a(细胞质基质)和 b(线粒体)处可以分解为 CO2。 13．同学们在课外活动中发现植物的落叶在土壤里会逐渐腐烂，形成腐殖质。 他们猜测落叶的腐烂是由于土壤微生物的作用，不同生态系统的土壤微生物分解 能力不同，并设计了实验进行验证。 (1)实验设计首先要遵循的是________原则和________原则。 (2)以带有同种落叶的土壤为实验材料，均分为 A 和 B 两组。实验时 A 组不做 处理(自然状态)；B 组用塑料袋包好，放在 60 ℃的恒温箱中灭菌 1 小时。B 组处 理的目的是 ___________________________________________________________________。 (3)(2)中实验的自变量是________________，因变量是______________，无关 变量是________________________。(至少写出两点) (4)如果同学们用带有相同量同种植物落叶的冻土苔原和热带雨林的等量土壤 为实验材料，分别模拟原生态系统的无机环境条件进行 C 组和 D 组的实验，定期 抽样检测样品土壤中腐殖质的含量，请根据预测结果在图中绘出相应的曲线。 答案 (1)单一变量 对照 (2)杀死土壤微生物，同时避免土壤理化性质的改变 (3)土壤微生物(作用)的有无 落叶的腐烂程度 土壤温度、含水量、pH、落 叶的种类和大小等 (4) 解析 (1)实验设计首先要遵循的是对照原则和单一变量原则。 (2)B 组用塑料袋包好，放在 60 ℃的恒温箱中灭菌 1 小时的目的是杀死土壤微 生物，同时避免土壤理化性质的改变。 (3)根据题意可以知道该实验的目的是验证落叶的腐烂是因为土壤微生物的作 用，实验的自变量是土壤中微生物(作用)的有无，因变量是落叶的腐烂程度。所以 应尽量减少无关变量对实验的影响，如土壤温度、含水量、pH、落叶的种类和大 小等。 (4)在绘制曲线时，应注意以下几点：①明确横坐标和纵坐标的意义，其中纵 坐标为未腐烂的落叶量；②两曲线的起点相同，注意纵坐标初始值不为 0；③因为 微生物的分解作用，两曲线呈下降趋势，且 D 组下降速度较 C 组快；④随时间的 延长，微生物的数量增多，故两曲线的下降趋势是由慢到快。