训练9 生态系统的物质循环-【勤径学升】2024-2025学年高中生物选择性必修2同步练测（人教版2019）

1千克体重，至少需要消耗绿色植物1÷20?20%= 25千克。 答案(1)绿色植物 太阳能 单向流动，逐级递减 绿色植物→兔→鹰(或绿色植物→田鼠→鹰) (2)次级 第三、第四、第五 (3)种间竞争 分解者 (4)25 10.解析(1)由图可以看出，各营养级生物和分解者都有 ①过程，并且此过程的能量流出该生态系统，所以①过 程应是呼吸作用，图中的②是人从鱼塘得到的各种产 品，其能量主要以有机物中化学能的形式储存。(2)因 为图中生产者流向初级消费者、初级消费者流向次级 消费者的能量均没有给出，所以应先分析并计算次级 消费者的总能量：2.1+5.1+0.05+0.25=7.5 [×103kJ/(m2·a)],但是这些能量中有5×103kJ/ (m2·a)是人工输入的，所以肉食性动物从植食性动物 中获得的能量是7.5-5=2.5[×103kJ/(m2·a)],则 植食性动物的总能量为4+9+0.5+2.5=16[×103kJ/ (m2·a)],同理这些能量中有2×103kJ/(m2·a)是人 工输入的，所以植食性动物从生产者中获得的能量是 16-2=14[×103kJ/(m2·a)],最后可以算出生产者 固定的能量为14+23+70+3=110[×103kJ/(m2·a)]。 第二营养级是植食性动物，第三营养级是肉食性动物， 所以从第二营养级到第三营养级的能量传递效率是 2.5÷16×100??15.6??(3)若该鱼塘对某类鱼的容 纳量K=8 000尾，则捕捞后这种鱼的数量为 K/2= 4 000尾时可获得最大持续捕捞量。 答案(1)呼吸作用 有机物中化学能 (2)110×103 15.6?)4 000 能力练素能提升 11.AD ⑤为生产者固定的太阳能，在人工饲养的高密度 鱼塘中，需要人工投入大量饲料，因此能量⑤不一定大 于①,A正确；图中④为次级消费者同化量的一部分即 其遗体被分解者分解，而次级消费者的粪便中的能量 为初级消费者同化量的一部分，所以④不包括次级消 费者粪便中的能量，B错误；食物链中的生产者的能量 是通过光合作用固定的能量，而消费者不能通过光合 作用获得能量，C错误；第三营养级到第四营养级的能 量传递效率为相邻两营养级的同化量之比即(③/②) ×100?正确。 12.CD 图中d表示蚕同化的能量，a?表示蚕通过呼吸作 用散失的热能，如果c?表示蚕传递给分解者的能量， 则b?表示未被利用的能量，A 正确；流经该生态系统 的总能量为桑树通过光合作用所固定的太阳能总量， 即图中的a,生产者桑树所固定的太阳能总量中有一 部分通过生产者的呼吸作用以热能的形式散失，即图 中的b,另一部分则储存在生产者体内的有机物中，用 于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，即图中的c, B正确，C错误；d?/d可以表示第二营养级到第三营养 级的能量传递效率，D错误。 13.解析(1)根据题意可知，图1中遗漏的能量流动途径 是水草→甲→丁。(2)次级消费者属于第三营养级，故 图1所示食物网中的次级消费者为丙和丁；丁可以捕 食丙，而丁和丙又均可以乙为食，故丁与丙之间的种间 关系是捕食和种间竞争。(3)乙在图1所示食物网的 食物链中不是最高营养级，所以乙的能量有三个去向： 流向下一个营养级(包括丁和丙);流向分解者；自身呼 吸作用以热能形式散失。(4)因为乙同化的能量为 1 900 kJ/(m2·a),生产者同化的能量为25 000 kJ/ (m2·a),1 900/25 000×100?.6而第二营养级 除了乙还有甲，所以第一营养级到第二营养级能量的 传递效率大于7.6?? 答案(1)水草→甲→丁 (2)丙和丁 捕食和种间竞争 (3)传递给丙、自身呼吸作用以热能形式散失 (4)大于 训练九 生态系统的物质循环 基础练巩固应用 1.D 生态系统物质循环中的物质是指组成生物体的碳、 氢、氧、氮、磷、硫等元素，A正确；生态系统物质循环中 的循环是指物质在生物群落与非生物环境之间反复出 现、循环流动，物质在生物群落与非生物环境之间的循 环在生物圈中进行，生物圈是地球上最大的生态系统， B、C正确；能量是单向流动的，D错误。 2.A 能量流动沿着食物链(网)进行，由于生物富集，营 养级越高，生物体内铅的浓度也越高；铅作为一种元素， 可以在生物群落和非生物环境之间循环；加大清洁能源 利用可减少含铅汽油的利用，进而减少大气中铅的来 源；可采用生物吸收等方法对铅进行集中处理。 3.D 分析题图可知，A代表分解者，B代表生产者，C代 表消费者，③代表呼吸作用，④代表光合作用或化能合 成作用，A、B错误；碳元素在生物群落内部以有机物的 形式传递，C错误；图中的生产者、消费者和分解者共同 构成了生物群落，D正确。 4.D 生物群落内部进行碳循环的物质形式是含碳有机 物，A错误；①过程是绿色植物参与的光合作用，所以参 与①过程的生物只能是生产者，B错误；①过程(光合作 用)增强后，③④⑤过程随之增强，而大气中 CO?的增 加主要是化石燃料在短时间内大量燃烧导致的，所以不 能简单通过增强绿色植物的光合作用减少大气中CO? C错误。 5.C 图中丙表示的营养级同化的能量最多，营养级级别 最低，甲表示的营养级同化的能量最少，营养级级别最 高，所以图示食物链是丙→丁→乙→甲，有害物质沿着 食物链流动并逐渐积累，因此生物体内积存汞最多的营 养级是甲。 6.A 分析题图可知，①可表示光合作用；②可表示捕食； ③可表示生物的遗体和动物的排遗物被分解者分解； ④可表示呼吸作用释放的能量以热能的形式散失；⑤可 表示微生物的分解作用为草提供无机物，使生物群落中 的物质回归非生物环境被生产者利用，A错误、B正确； 能量沿着食物链单向流动，因此②可表示能量在生物体 之间单向流动，C正确；①可表示为光合作用，经过该过 程碳元素从 CO?转变为有机物，D正确。 7.C 由表格信息可知，该实验中2 组的土壤湿润、4组的 29 土壤较干燥，且2 组和4 组的土壤均不灭菌，其中含有 微生物，2、4 组对照可用于探究不同土壤湿度条件下， 土壤微生物对落叶的分解作用，A正确；1、2 组进行对 照实验时，无关变量为土壤湿度等，B正确；若该实验的 自变量为土壤是否进行灭菌处理，则1、2组对照可探究 湿润土壤中微生物对落叶的分解作用，3、4 组对照可探 究较干燥土壤中微生物对落叶的分解作用，其中2 组和 4 组均未经灭菌处理，属于对照组，1 组和3组为实验 组，C错误；1、3组的土壤经灭菌后，其中的微生物会被 杀死，而土壤中的微生物主要充当分解者，因此预测这 两组中的落叶不被分解，而2、4组中的土壤中含有微生 物，但是土壤湿度不同，所以落叶被分解的程度不同， D正确。 8.C 在生态系统中，对碳循环起关键作用的是生产者的 光合作用或化能合成作用和分解者的分解作用，故该生 态系统中对碳循环起关键作用的成分是生产者和分解 者，A错误；分解者分解凋落物释放的能量，大部分以热 能的形式散失，不能被其他营养级的生物利用，少量储 存在分解者体内，用于分解者自身的生命活动，凋落物 中的能量经分解者分解释放后不可被生产者利用，B错 误；温度影响细胞呼吸相关酶的活性，土壤表层的覆盖 物提高土壤呼吸速率的原因可能与提高温度有关，C正 确；土壤呼吸的产生不仅与生产者和分解者有关，还与 消费者等有关，D错误。 9.解析(1)图中缺少从大气中的二氧化碳库到绿色植物 的箭头。(2)A过程是分解者的分解(呼吸)作用，包括 有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。(3)碳在非生物环境中 以CO?和碳酸盐的形式存在。物质循环始终与能量流 动结合在一起进行。(4)A过程的本质是呼吸作用， B、C过程也是呼吸作用。(5)生态系统的四种成分指生 产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，这四种成 分通过物质循环和能量流动紧密联系在一起而形成一 个整体。 答案(1)从大气中的二氧化碳库到绿色植物 (2)分解者 分解(呼吸)有氧呼吸 无氧呼吸 (3)CO?和碳酸盐 能量流动 (4)B、C (5)物质循环 能量流动(两空顺序可颠倒) 10.解析(1)生态系统中的物质和能量是沿着食物链和 食物网流动的，在食物链中，营养级越高的生物，体内 积累的有毒物质就越多，根据该点可推测该生态系统 的食物链是丁→乙→甲→丙，则丁为第一营养级，即生 产者，甲属于第三营养级。(2)生物富集是指生物体从 周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使 其在机体内浓度超过环境浓度的现象。重金属会沿食 物链和食物网在生物体内富集，营养级越高的生物体 内重金属浓度的相对值越高。(3)生物富集具有全球 性，因为有害物质可通过水、大气和生物迁移等多种途 径扩散到世界各地，所以该重金属在其他生态系统的 种群中也可能检测到。 答案(1)丁 第三(2)生物富集 高 重金属等有 害物质可通过食物链(网)富集(3)可能会检测到，因 为有害物质可通过水、大气和生物迁移等途径扩散到 世界各地，具有全球性 能力练素能提升 11.AC 据图可知，大气中CO?的来源有：①生产者和消 费者的呼吸作用、分解者的分解作用以及③化石燃料 的燃烧，A错误；降低大气中 CO?的含量主要是通过 ②生产者的光合作用来实现的，故植树造林有助于增 强过程②而减少大气中CO?含量，B正确；③是引起大 气中CO?含量增加的主要原因，减少对过程③的依赖 是缓解温室效应的重要措施，C错误；低碳生活有助于 维持生物圈中碳循环的平衡，D正确。 12.AC 生态系统中能量不能循环利用，A 错误；根据图 示分析，发现每一个生产环节都有产品输出，人类都能 获得产品，从而提高了生态系统的经济效益，B正确； 食物链延长，能量逐级递减，但每一级都有能量得到利 用，所以系统总能量利用率增加，C错误；由于各级产 物都可利用，使废物变成了下一生产环节的原料，从而 减少了废物和污染，D正确。 13.解析(4)光合作用消耗二氧化碳，呼吸作用产生二氧 化碳，两者均可引起溶液 pH的变化，根据实验材料和 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。(5)2号试管中田螺呼吸作用产生的二氧 化碳溶于水，引起pH降低；3号试管内金鱼藻光合作 用消耗水中的二氧化碳，引起 pH升高；4 号试管中同 时加入田螺和金鱼藻，pH 可能不发生变化，也可能因 两种生物呼吸作用强度与总光合作用强度不相等而略 有变化。 答案(4)加入一只田螺和一株金鱼藻 将试管放在 较强的光源下照射一段时间 (5)降低 无明显变化 训练十 生态系统的信息传递 基础练巩固应用 1.B 萤火虫通过闪光来识别同伴，光属于物理信息；蚂蚁 触角相碰传递食物与洞穴位置的信息，属于行为信息； 某种植物根系能分泌一种使休眠的真菌孢子发芽的化 合物，如果将这种化合物在作物播种前施入土中，就可 以使休眠孢子提前发芽，使其找不到寄主而死亡，该化 合物是一种化学物质，属于化学信息。 2.C 生态系统中的物理信息还可来自生物，A错误； 生态系统中植物除通过化学物质传递信息外，还可 通过物理信息进行传递，如当草原返青时，“绿色”为 植食性动物提供了可以采食的信息，B错误；动物可 以通过特殊的行为在同种或异种生物间进行信息传 递，C正确；信息传递可以是双向的，能量流动是单向 的，D错误。 3.D 信息传递能够调节生物的种间关系，维持生态系统 的稳定性。信息传递与生物种群的繁衍有关。基因的 多样性与个体和种群数量相关，与信息传递无直接 关系。 4.C 莴苣种子在适宜波长的光下才能萌发生长，属于生 物与非生物环境之间的信息传递，利用了信息传递有利 于生命活动正常进行的作用，A错误；昆虫散发性外激 30 ?高中生物学·选择性必修2(人教版) 训练九 生态系统的物质循环 AI伴学助手 在线答疑 区配套答案 全面梳理 查漏补缺 基础练 现固应用 1.下列关于生态系统物质循环的叙述，不正确 的是 ( ) A.生态系统物质循环中的物质是指组成生 物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素 B.生态系统物质循环中的生态系统是指地 球上最大的生态系统—--—生物圈 C.生态系统物质循环中的循环是指物质在 生物群落与非生物环境之间反复出现、 循环流动 D.物质是能量的载体，物质循环促进能量 循环流动 2.含铅汽油的燃烧、对铅的开采及提取等人类 活动都可以增加大气和土壤中的铅含量。 植物能吸收含铅物质，动物通过取食植物而 在体内累积铅。铅在人体内聚集和浓缩可 引发智力障碍、神经麻痹甚至死亡。下列说 法中错误的是 ( ) A.营养级越高的生物，其体内铅含量越少 B.铅可以在生物群落和非生物环境之间 循环 C.加大清洁能源利用可减少大气中铅的 来源 D.可采用生物吸收等方法对铅进行集中 处理 3.如图表示生物圈中碳 元素的循环过程，下 列有关叙述正确的是 ( ) ① ② A ⑧ ③ 大气中的 ⑤ 氧化碳库 ④ ⑦ A.③代表化能合成作 B ⑥ 用，④代表绿色植 化石燃料 物的光合作用 B.图中 A、B、C分别代表消费者、生产者和 分解者 C.碳元素在图中 A、B、C间以无机物的形 式传递 D.图中 A、B、C包含的所有种群共同构成 生物群落 4.“哥本哈根世界气候大会”再次引起人们对 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。根据如图所示碳循环的 部分过程进行的有关分析，正确的是( ) 岩石圈 大气圈 水圈 ③ ⑤化石 燃料 ④ ① 绿色植物 ② 动物 分解者 ③ ④ A.生物群落内部进行碳循环的物质形式 是CO? B.参与①过程的生物包括生产者、消费者 和分解者 C.①过程增强后，③④⑤过程随之增强，可 以通过增强①减少大气中CO? D.开发太阳能、水能、核能等新能源，可减 少人类对⑤过程的依赖 5.如图是一个生态系统中不同营养级同化的 能量相对值示意图，其中丙是第一营养级 (生产者)。若该生态系统受到含汞的废电 池浸出液污染，生物体内含汞最多的营养 级是 ( ) 同化的能量相对值 0 甲 乙 丙 丁 生物名称 A.乙 B.丙 C.甲 D.丁 26 6.如图为一个简化的生态系统能量流动和物 质循环示意图，下列对图中箭头的含义表述 错误的是 ( ) 太阳能 ① ② ⑤ 家畜 ③ 蚯蚓- ④ 热 A.④和⑤可表示生物群落中能量的散失 B.⑤可表示生物群落中的物质回归非生物 环境被生产者利用 C.②可表示能量在生物体之间单向流动 D.①可表示碳元素从二氧化碳转变为有机 物的过程 7.某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深 5 cm左右)为实验材料，研究土壤微生物在 适宜温度下对落叶的分解作用，对土壤的处 理情况如表所示。下列有关叙述不正确 的是 ( ) 组别 1组 2组 3组 4组 土壤处理 灭菌 不灭菌 灭菌 不灭菌 湿润 湿润 较干燥 较干燥 -Rs-裸 -Rs-苔 -Rs-凋 土壤呼吸速率/(μ mol·m-2·s-) 62 6:00 8:00 :00 20 :00 时间 A.该生态系统中对碳循环起关键作用的成 分是生产者和消费者 B.凋落物中的能量经分解者分解释放后可 被生产者利用 C.土壤表层的覆盖物提高土壤呼吸速率的 原因可能与提高温度有关 D.土壤呼吸的产生仅与生产者和分解者 有关 9.如图是生态系统中碳循环的简明示意图，请 据图回答下列问题： 大气中的二氧化碳库 B 动物 C 绿色植物 D 工厂 汽车 动植物遗体和动物的排遗物 煤、石油 (1)图中缺少的一个重要箭头是 A.该实验能探究不同土壤湿度条件下，土 壤微生物对落叶的分解作用 B.1、2组进行对照实验时，无关变量为土壤 湿度等 C.若该实验的自变量为土壤是否进行灭菌 处理，实验中的对照组是1组和3组 D.预期结论是1、3组中的落叶不被分解， 2、4组中的落叶被不同程度地分解 8.土壤中的微生物、作物根系和土壤动物的呼 吸作用都会释放出大量的二氧化碳，统称为 土壤呼吸，土壤呼吸是陆地生态系统碳循环 的重要环节。如图是某森林中苔藓和凋落 物覆盖条件下土壤呼吸的日变化(注：Rs-裸 为裸土土壤呼吸速率；Rs-苔为苔藓覆盖土 壤呼吸速率；Rs-凋为凋落物覆盖土壤呼吸 速率)。下列分析正确的是 ( ) (2)A过程是 的 作用，这 一过程有 和 两种类型。 (3)碳在非生物环境中以 的形 式存在。碳循环始终与 结合在一 起进行。 (4)与 A过程本质相同的有 过程(用 图中字母表示)。 (5)生态系统的四种成分通过 和 紧密 联系在一起而形 成一个 整体。 10.环境中的汞、铅等重金属随食物、饮水进入 生物体内后不容易排到体外。某生态系统 有甲、乙、丙、丁四个营养级，在某一时间测 得所含某种重金属的浓度结果如图。请回 答相关问题： 27 ?高中生物学·选择性必修2(人教版) 重金属浓度相对值 甲 乙 丙 营养级 (1)该生态系统中的生产者是_ _,甲 处于 营养级。 (2)经测定，该生态系统生物体内重金属浓 度超过环境浓度，该现象称为 ,且 营养级越高，生物体内重金属浓度的相对 值越 ,原因是 (3)该重金属在其他生态系统的种群，如北 极熊、企鹅等体内是否能检测到，原因是 能力练 素能提升 11.(不定项)如今低碳生活、绿色经济已成为 人类共同的目标。下图表示碳循环的部分 过程，有关分析错误的是 ( ) ① 生物群落 大气中的CO?库 ② ③化石燃料 A.参与过程①的生物只有消费者和分解者 B.植树造林有助于增强过程②而减少大 气中CO?含量 C.增加对过程③的依赖是缓解温室效应 的重要措施 D.低碳生活有助于维持生物圈中碳循环 的平衡 12.(不定项)据图判断，以下叙述不符合生态 学原理的是 ( ) 太阳辐射 肥料 籽实 作物 糖化秸秆 家畜饲料 食用菌 菌床杂屑产品输出 产品输出 排泄物蚯蚓 杂屑 产品输出 A.能量经过多级利用，实现了良性循环 B.每一个生产环节都获得产品，提高了生 态系统的经济效益 C.由于食物链延长，能量逐级递减，系统 总能量利用率降低 D.由于各级产物都可利用，减少了废物和 污染 13.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，测定此系统所发生的 pH变化来探究碳的转化情况。 (3)材料用具：试管架、4 支试管、铝箔4张、 光源、若干只大小和生理状态都相同的田 螺、若干株大小和生理状态都相同的金鱼 藻、量筒、蒸馏水等。 (4)实验步骤： 第一步：取4支相同的试管，加入等量的蒸 馏水，并编号1、2、3、4。 第二步：1号试管不做处理，作为对照。 2号试管加入一只田螺，3号试管加入一株 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： 第五步：测定每支试管中的pH。 (5)实验结果：1号试管中的 pH无明显 变化，2 号试管中的 pH ,3号 试管中的 pH 升高，4 号试管中的 pH (6)实验结论：碳在非生物环境、生产者和 消费者之间可以通过光合作用和呼吸作用 进行循环。 28