【志鴻優(yōu)化設(shè)計】2013-2020學(xué)年高中生物必修三課后習(xí)題-5.3-生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)一、選擇題1.“豬—沼—茶”是華南山地丘陵地區(qū)常見的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式,由種植(茶樹)、養(yǎng)殖(豬)、農(nóng)戶(人)和沼氣生產(chǎn)(微生物)四個子系統(tǒng)構(gòu)成。該生態(tài)農(nóng)業(yè)模式()A.是由茶樹、豬、人和微生物組成的生態(tài)系統(tǒng)B.實現(xiàn)了物質(zhì)和能量在系統(tǒng)中的多級循環(huán)利用C.使整個生產(chǎn)過程進入了廢物資源化的良性循環(huán)D.留意系統(tǒng)內(nèi)部的自身調(diào)整作用,不需要外部投入答案:C2.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的說法,錯誤的是()A.各級消費者所利用的碳都直接或間接來自生產(chǎn)者B.分解者在碳循環(huán)中起重要作用C.碳在無機環(huán)境中僅以CO2形式存在D.碳在無機環(huán)境與生物群落間是以CO2形式進行循環(huán)的解析:生態(tài)系統(tǒng)中,碳在無機環(huán)境中還能以碳酸鹽的形式存在。答案:C3.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的敘述,不正確的是()A.所指的物質(zhì)是指組成生物體的C、H、O、N、P、S等化學(xué)元素B.所說的生態(tài)系統(tǒng)是指地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈C.所說的循環(huán)是指物質(zhì)在生物群落與無機環(huán)境之間反復(fù)消滅、循環(huán)流淌D.物質(zhì)在循環(huán)過程中不斷遞減解析:由生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的概念可知,本題的A、B、C三項都是正確的。物質(zhì)在循環(huán)過程中是不會遞減的,由于物質(zhì)只能進行轉(zhuǎn)移和變化,但不會消逝。答案:D4.利用泥漿生物反應(yīng)器處理污染土壤,原理是將污染土壤用水調(diào)成泥漿狀,同時加入部分養(yǎng)分物質(zhì)和菌種等,在有氧條件下猛烈攪拌,使污染物快速分解。由此推知,該反應(yīng)器()A.能夠?qū)崿F(xiàn)物質(zhì)循環(huán)B.主要處理有機污染C.可看作一個小型生態(tài)系統(tǒng)D.存在能量輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失解析:依據(jù)題意,該菌種是需氧型微生物,“同時加入部分養(yǎng)分物質(zhì)”又說明它不是自養(yǎng)型微生物。該反應(yīng)器沒有生產(chǎn)者,不行看作一個小型生態(tài)系統(tǒng),也就無法實現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)和能量流淌。該微生物主要處理有機污染。答案:B5.依據(jù)下面的碳循環(huán)示意圖進行分析,不正確的是()A.碳從無機環(huán)境進入生物群落的途徑只有通過光合作用B.參與過程④的生物與同區(qū)域中的動物、植物共同構(gòu)成了群落C.該區(qū)域的各種生物之間以及生物與無機環(huán)境之間要不斷地進行物質(zhì)循環(huán)、能量流淌D.若綠色植物的優(yōu)勢種為草本植物,將來可能會演替為森林生態(tài)系統(tǒng)答案:A6.下圖表示生物圈中元素的循環(huán)過程,下列有關(guān)敘述中正確的是()A.③過程代表綠色植物的光合作用B.圖中A、B分別代表消費者和生產(chǎn)者C.溫室效應(yīng)主要是由⑦過程造成的D.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的松土可以增大⑤過程解析:B是生產(chǎn)者,C是消費者,A是分解者;④是光合作用,③⑤是呼吸作用,⑧是微生物的分解作用,⑦是化學(xué)燃料的燃燒作用,①②是指碳元素以有機物形式分別由生產(chǎn)者、消費者流向分解者,⑥是碳元素以有機物的形式由生產(chǎn)者流向消費者。答案:C7.生態(tài)系統(tǒng)中C、N等元素活動的特點是()A.單向的B.循環(huán)地、反復(fù)地消滅,由一種形式轉(zhuǎn)變成另一種形式C.逐級遞減的D.快速運動的解析:在生態(tài)系統(tǒng)中,組成生物體的C、H、O、N、P、S等化學(xué)元素,不斷進行著從無機環(huán)境到生物群落,又從生物群落回到無機環(huán)境的循環(huán)過程。循環(huán)過程中,元素的存在形式會由一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式。答案:B8.從物質(zhì)循環(huán)的角度看,人體內(nèi)的碳元素究其根源是來自()A.食物中的碳B.大氣中二氧化碳中的碳C.燃料中的碳D.非生物環(huán)境中的碳解析:人在生態(tài)系統(tǒng)中是消費者,所需要的碳是直接或間接地來自生產(chǎn)者,但是生產(chǎn)者中的碳都是通過光合作用固定大氣中的二氧化碳。答案:B9.某生態(tài)系統(tǒng)中各成分之間存在著如右圖所示的關(guān)系。下列說法正確的是()A.該生態(tài)系統(tǒng)的捕食鏈可表示為:甲→乙→丙B.該生態(tài)系統(tǒng)中流經(jīng)乙的能量最多C.全部箭頭表示的含義可以是物質(zhì)的循環(huán)D.全部箭頭表示的含義可以是能量在食物鏈中的流淌解析:題圖中甲是生產(chǎn)者,丙是消費者,乙是分解者。分解者不參與食物鏈的構(gòu)成。任何一個生態(tài)系統(tǒng)中總是流經(jīng)生產(chǎn)者的能量最多。該圖中箭頭可以表示物質(zhì)的循環(huán)過程但不能表示能量的流淌過程。答案:C10.下圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)過程示意圖,箭頭表示物質(zhì)循環(huán)方向。下列相關(guān)敘述正確的是()A.圖中乙、丙、丁構(gòu)成了該生態(tài)系統(tǒng)的生物群落B.圖中②③④過程均可表示不同生物的呼吸作用C.缺少類群甲則生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)不能正常進行D.由于呼吸作用的消耗,丁對食物的同化量遠小于攝入量解析:依據(jù)圖中箭頭指向推斷,乙為生產(chǎn)者,甲為分解者,丙為初級消費者,丁為次級消費者。甲、乙、丙、丁構(gòu)成了該生態(tài)系統(tǒng)的生物群落。圖中②過程表示呼吸作用,③和④過程表示捕食的過程。缺少甲,則碳元素?zé)o法完全從生物群落返回?zé)o機環(huán)境。同化量小于攝入量是由于食物中有一部分不能被消化吸取,與呼吸作用無關(guān)。答案:C11.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提倡的低碳生活獲得普遍認同。依據(jù)下圖所作出的推斷不正確的是()A.增加自養(yǎng)生物種類和數(shù)量有利于降低大氣中的CO2含量B.大氣中CO2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)生物與全部異養(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,不能精確?????表示能量流淌方向解析:自養(yǎng)生物可以固定大氣中的CO2,因而增加其數(shù)量可降低大氣中的CO2。大氣中CO2的增加主要與人類過量燃燒化學(xué)燃料有關(guān)。能量只能單向流淌,不能循環(huán),因而該圖只能表示物質(zhì)循環(huán)過程。答案:B12.據(jù)下圖推斷,下列敘述不符合生態(tài)學(xué)原理的是()A.物質(zhì)經(jīng)過多級利用,實現(xiàn)了良性循環(huán)B.每一級生產(chǎn)環(huán)節(jié)都獲得產(chǎn)品,提高了生態(tài)經(jīng)濟效益C.由于食物鏈延長,能量逐級損耗,系統(tǒng)總能量利用率降低D.由于各級廢物都可以再利用,削減了廢物和污染解析:圖示生態(tài)農(nóng)業(yè)并沒有延長食物鏈,而是實現(xiàn)物質(zhì)和能量的多級利用,提高了系統(tǒng)總能量的利用率,避開了環(huán)境污染,實現(xiàn)了物質(zhì)的良性循環(huán)。答案:C二、非選擇題13.爭辯發(fā)覺,每升自然?水中含0.01毫克汞或者0.1毫克的殺蟲劑,就會對人體造成危害。某爭辯小組開展了對某湖泊中環(huán)境問題的爭辯。他們首先選取了該湖泊中5種不同的生物A、B、C、D、E,并對其進行消化道內(nèi)食物組成的分析;然后又請當(dāng)?shù)睾礌庌q所的專家對這5種生物體內(nèi)2種污染物的含量進行了測定,如下表所示。分析回答下列問題。生物種類消化道內(nèi)食物組成千克體重污染物含量/mg汞某種殺蟲劑A魚(甲)魚(乙)7896B河蚌水蚤、小球藻2557C小球藻/35D魚(乙)水蚤1031E水蚤小球藻515(1)表中生物可能形成的食物鏈(網(wǎng))為,河蚌(B)和水蚤(E)的關(guān)系是。

(2)若C中的能量不變,將B的食物比例由C∶E=1∶1調(diào)整為2∶1,能量傳遞效率按10%計算,該生態(tài)系統(tǒng)傳遞給B的能量是原來的倍。

(3)上圖為該湖泊生態(tài)系統(tǒng)參與碳循環(huán)的示意圖,甲、乙、丙、丁代表生態(tài)系統(tǒng)的4種成分,圖中以CO2形式流淌的是(填序號),①的生理作用主要是,該生態(tài)系統(tǒng)中丙的成分為。

(4)分析上表,你認為這一湖泊面臨的主要環(huán)境問題是什么?。針對這一問題,你將提出什么樣的愛護或改善建議?。

解析:(1)先確定小球藻為生產(chǎn)者,再依據(jù)消化道中的食物組成確定消費者的類型(初級、次級……),最終寫出具體的食物鏈(網(wǎng))。(2)B的食物比例為C∶E=1∶1時,設(shè)B中的能量為x,則需要C的能量為1/2x÷0.1+1/2x÷0.1÷0.1=55x;B的食物比例為C∶E=2∶1時,設(shè)B中的能量為y,則需要C的能量為2/3y÷0.1+1/3y÷0.1÷0.1=40y;據(jù)題意C中的能量不變,則55x=40y,y/x=1.375。(3)據(jù)圖可知甲為生產(chǎn)者,乙為消費者,丙為分解者,丁為非生物成分(大氣中的CO2)。①過程為生產(chǎn)者的光合作用,②為生產(chǎn)者的呼吸作用。在生產(chǎn)者和大氣中的CO2之間是以CO2形式循環(huán)的,即①②是以CO2形式循環(huán)的,消費者的呼吸作用和分解者的分解作用均以CO2的形式進入大氣中,即⑥和⑤以CO2的形式進入大氣中。(4)依據(jù)表格可知,污染物為重金屬離子(汞)和殺蟲劑污染。可以從源頭上、污染后的處理方法等方面考慮。此空為開放性的問題,只要合理即可。答案:(1)捕食和競爭(2)1.375(3)①②⑤⑥光合作用分解者(4)重金屬離子(汞)和殺蟲劑污染防止重金屬離子、殺蟲劑等有害物質(zhì)進入水體(其他合理答案也可)14.氣候變化與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)親密相關(guān)。下表為A、B兩個不同時期陸地生態(tài)系統(tǒng)與大氣環(huán)境的碳交換狀況。時期碳吸取量/(kgC·a-1)碳釋放量/(kgC·a-1)A1.20×10141.20×1014B1.20×10141.26×1014(1)生態(tài)系統(tǒng)碳的吸取主要是通過作用實現(xiàn)的,碳的釋放主要是通過作用實現(xiàn)的。

(2)表中時期的生態(tài)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài),緣由是。

(3)由于過度的人工碳排放,破壞了生態(tài)系統(tǒng)的,導(dǎo)致大氣中增加并引起全球氣候變化。

(4)人們正在樂觀開發(fā)新能源以削減碳排放。如“葉綠素太陽能電池”是仿照類囊體吸取光能的特性而制造的,類囊體吸取光能的過程發(fā)生在光合作用的階段;又如經(jīng)改造的藍藻能在細胞內(nèi)將光合作用產(chǎn)生的直接發(fā)酵轉(zhuǎn)化為燃料乙醇。

解析:(1)生態(tài)系統(tǒng)主要通過生產(chǎn)者的光合作用吸取CO2,而碳的釋放主要是通過生物的呼吸作用實現(xiàn)的。(2)A時期的生態(tài)系統(tǒng)碳吸取量與碳釋放量相等,應(yīng)當(dāng)處于穩(wěn)定狀態(tài)。(3)過度的人工碳排放會破壞生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)正常的碳循環(huán)過程,導(dǎo)致大氣中溫室氣體CO2增加,從而引起全球氣候變化。(4)光能的吸取過程發(fā)生在光合作用的光反應(yīng)階段。光合作用的直接產(chǎn)物葡萄糖可經(jīng)無氧呼吸產(chǎn)生乙醇(酒精)。答案:(1)光合呼吸(2)A碳吸取量等于碳釋放量(3)碳平衡CO2(4)光反應(yīng)有機物15.下圖為生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖,其中甲、乙、丙表示生態(tài)系統(tǒng)中的三種成分。請據(jù)圖回答問題。(1)生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)是指碳元素在

之間不斷循環(huán)的過程。

(2)X與甲中圖示生物類群的能量來源不同,X代表的生物為。

(3)大氣中的CO2在甲中圖示的處(在a~d中選擇)合成有機物;含碳有機物在甲中圖示的處(在a~d中選擇)可以分解為CO2。

(4)除化學(xué)燃料燃燒外,還可以通過