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第3节 生态系统的物质循环
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知识点
题号及难易度
1.碳循环
1,2,6,8,9(中)
2.能量流动和物质循环
3,4,7
3.土壤中微生物的分解作用
5
一、选择题
1.下列不属于生物群落中的碳返回大气的途径是( B )
A.生物的呼吸作用 B.某些细菌的化能合成作用
C.分解者的分解作用 D.森林火灾
解析:某些细菌通过化能合成作用将二氧化碳转变为有机物,将碳元素输入生物群落内。
2.关于碳循环的叙述,错误的是( A )
A.不依赖于水 B.需要能量驱动
C.产生温室气体 D.具有全球性
解析:碳循环过程中两个最重要的物质变化过程光合作用和细胞呼吸都离不开水,故A错误。
3.如图是生态系统中碳循环示意图,“→”表示碳的流动方向,下列说法正确的是( D )
A.图中A是生产者,B、D、E是消费者,C是分解者
B.该生态系统的结构包括A、B、C、D以及非生物的物质和能量
C.该生态系统中食物网可表示为:
D.E每增加1 kg的体重,至少需要25 kg的A
解析:图中A是生产者,B是分解者,C是无机环境,D、E分别是初级消费者与次级消费者;生态系统的结构包括A、B、C、D、E与食物链和食物网;该生态系统仅含一条食物链:A→D→E,B不参与构成食物链。
4.如图中,a、b、c、d表示某生态系统的四种成分,箭头表示各种成分之间的关系,下列相关叙述中不正确的是( A )
A.a、c包含了所有生物群落
B.c1的同化量越大,流向c2的能量就越多
C.d不一定是原核生物
D.b中某种气体的含量减少将减缓温室效应
解析:据图中各成分间的关系可判断,a、b、c、d分别为生产者、非生物的物质和能量、消费者、分解者,因此生物群落包括a、c、d,故A错误;消费者包括多个营养级,前一营养级具有的能量越多,流向后一营养级的就越多,B正确;d为分解者,包括腐生的动物、细菌和真菌,C正确;无机环境中二氧化碳含量的增加是引起温室效应的主要原因,故D正确。
5.下面是不同纬度地带的六类生态系统(A~F)枯叶年输入量和枯叶现存量的比较表。由表中分析可知:( B )
A
B
C
D
E
F
枯叶年输入量
/t·hm-2·a-1
1.50
7.50
11.50
7.5
9.5
50.0
枯叶现存量
/t·hm-2
44.00
35.00
15.00
5.0
3.0
5.0
A.土壤有机物积累量A<B<C<D<E<F
B.F最可能是热带雨林生态系统
C.枯叶分解速率与环境温度和湿度没有关系
D.分解者作用的强弱依次是A>B>C>D>E>F
解析:枯叶现存量即可代表有机物积累量,故A项错。据表中数据可知,A的输入量最小但现存量最大,即分解能力最弱;F的输入量最大(因此最可能是热带雨林)但现存量很少,即分解能力最强,故D错误。
6.大气中CO2过多与碳循环失衡有关。根据下图所作出的判断不正确的是( B )
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
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。异养生物②的数量增加不一定会引起大气中CO2的增加;该图不能说明生物之间的关系,不能准确表示能量流动的方向。
7.“猪—沼—茶”是华南山地丘陵地区常见的生态农业模式,由种植(茶树)、养殖(猪)、农户(人)和沼气生产(微生物)四个子系统构成。该生态农业模式( C )
A.是由茶树、猪、人和微生物组成的生态系统
B.实现了物质和能量在系统中的多级循环利用
C.使整个生产过程进入了废物资源化的良性循环
D.注重系统内部的自身调节作用,不需要外部投入
解析:生态系统是一定的时空范围内所有的生物及其无机环境的总和,A中只有生物没有无机环境,不能构成生态系统;能量流动的特点是单向流动、逐级递减,不能循环利用;该生态系统能充分实现废物资源化、减少环境污染、减少投入,但还需要人们不断投入一定的幼猪、茶树、化肥等。
二、非选择题
8.下图为不完整的碳循环示意图。A、B、C、D构成生物群落,第①~⑨号箭头表示循环过程。请回答:
(1)图中A、D分别表示 、 。
(2)过程①为 ,完成①过程的能量来源是 。⑧过程是指 作用,碳在无机环境与生物群落之间是以 形式循环的。
(3)指出上图作为碳循环图解的不完整之处 。
(4)导致目前温室效应的最主要原因是图中的 造成的。
解析:本题考查碳循环的过程。图中A为生产者,B、C为消费者,D为分解者;①为光合作用,②、③、④为捕食,⑤、⑥、⑦为被分解者利用的有机物,⑧为分解者的分解作用,⑨表示化学燃料的燃烧,因此图中缺少生产者和消费者通过呼吸作用将气体X返回大气的过程。
答案:(1)生产者 分解者
(2)光合作用 太阳能 微生物(或分解者)的分解 CO2
(3)A、B、C应都有箭号指向大气中的气体X
(4)⑨
三、拓展题
9.某课外实验小组欲探究生态系统中的碳循环。下面是该小组制定的实验方案,请你帮助加以完善。
(1)实验目的:探究生态系统中的碳循环。
(2)实验原理:将一种动物和一种植物放在一个密闭的系统中,用pH试纸测定此系统所发生的二氧化碳浓度的变化来探究碳的转化情况。
(3)实验材料和用具:试管架、4支试管、铝箔4张、光源、若干只大小差不多的田螺、若干枝大小差不多的金鱼藻、50 mL量筒、去氯的水、pH试纸。
(4)实验步骤:
第一步:取4支相同的试管,加入等量的去氯的水,并编号1、2、3、4。
第二步:1号试管什么都不加,作为对照。2号试管加入一只田螺,3号试管加入一枝金鱼藻,4号试管
。
第三步:测定每支试管中的pH后用双层铝箔将试管口封住。
第四步: 。
(5)实验结果:1号试管pH无变化,2号试管的pH ,3号试管的pH上升,4号试管的pH 。
(6)实验结论:碳在无机环境、生产者和消费者之间通过光合作用和呼吸作用进行转化。
解析:光合作用消耗二氧化碳,呼吸作用产生二氧化碳,因此两者均可引起溶液pH的变化。根据提供的实验材料和1~3号试管的设置可判断4号试管应同时加入田螺和金鱼藻。2号试管中田螺呼吸作用产生的二氧化碳溶于水中引起溶液的pH降低;3号试管内金鱼藻消耗二氧化碳引起溶液的pH升高;4号试管中同时加入田螺和金鱼藻,因此试管内的二氧化碳浓度可能不发生变化,或因总的呼吸作用强度与光合作用强度不相等而导致溶液pH略有变化。
答案:(4)第二步:加入一只田螺和一枝金鱼藻
第四步:将试管放在较强的光源下照射
(5)下降 无变化(或略有变化)
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