第3章 第3节 生态系统的物质循环-【金版教程】2024-2025学年高中生物选择性必修2创新导学案教用word（人教版2019 不定项版）

生物学　选择性必修2[RJ] 第3节　生态系统的物质循环 1.概述生态系统的物质循环过程。2.通过分析生物富集的过程，说明生物富集的危害，认同应采取措施减少危害。3.说明能量流动和物质循环的关系。4.尝试探究土壤微生物的分解作用。 知识点一　碳循环 1．碳循环过程 (1)碳的存在形式与循环形式 (2)碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用和化能合成作用。 (3)碳返回非生物环境的途径 2．碳循环特点 碳循环具有全球性。 知识点二　物质循环 1．物质循环的概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。 2．特点 (1)全球性：生态系统的物质循环中的生态系统指的是地球上最大的生态系统——生物圈，物质循环具有全球性，因此又叫生物地球化学循环。 (2)循环性：物质在生态系统中循环往复运动。 3．渠道：食物链和食物网。 4．应用：物质在生态系统中循环往复运动的特点，对于改进农业生产方式有多方面的启示。例如农业生产中采用种养结合的模式。 知识点三　能量流动和物质循环的关系 1．联系：能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，它们同时进行，彼此相互依存，不可分割。 (1)能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程。 (2)物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返。 2．区别：在物质循环过程中，非生物环境中的物质可以被生物群落反复利用；能量流动则不同，能量在流经生态系统各营养级时，是逐级递减的，而且流动是单方向不循环的。 知识点四　生物富集 1．概念：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。 2．物质种类 (1)重金属：如铅、镉、汞等。 (2)人工合成的有机化合物：如DDT、六六六等。 (3)某些放射性物质。 3．特点 (1)营养级越高，富集的物质浓度越高。富集的物质会沿食物链逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端。 (2)全球性。这些有害物质可通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地。 知识点五　实验：探究土壤微生物的分解作用 1．实验原理 (1)土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物，它们在生态系统中的成分主要为分解者。 (2)分解者的分解速度与环境中的温度、水分等生态因子相关。 (3)土壤微生物能分泌淀粉酶将淀粉分解成还原糖(麦芽糖)，淀粉遇碘变蓝。还原糖与斐林试剂，在水浴加热条件下，产生砖红色沉淀。 2．实验流程 (1)案例1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？ 实验假设 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的 实验设计 自变量 土壤中是否含微生物 因变量 相同时间内落叶的腐烂程度 实验组 对土壤高温处理 对照组 对土壤不做任何处理 实验现象 在相同时间内实验组落叶的腐烂程度小于对照组 结论分析 土壤微生物对落叶有分解作用 (2)案例2：土壤微生物能否分解淀粉？ 实验假设 土壤微生物能分解淀粉 实验设计 自变量 有无土壤微生物 因变量 淀粉的分解情况 实验组 A杯中加入30 mL土壤浸出液 对照组 B杯中加入30 mL蒸馏水 实验现象 加入碘液 A1 不变蓝 B1 变蓝 加入斐林试剂，加热 A2 产生砖红色沉淀 B2 不变色 结论分析 土壤微生物能分解淀粉 3.基本技术要求 (1)探究活动最好在实验室中进行，以便控制变量，避免环境中不可控制因素的影响。 (2)各地气候与环境等因素不同，微生物分解落叶的能力不同，分解的时间有差异，一般需要适宜的温度、湿润的条件等。 课堂小结 1．(目标1)如图表示某生态系统的碳循环过程中4种成分之间的关系。以下相关叙述中正确的是(　　) A．1和2包含着所有种群构成的群落 B．3代表的一定是原核生物 C．①代表光合作用，②代表呼吸作用 D．4可以表示大气中的CO2库 答案：D 解析：据图分析，1是生产者，2是消费者，3是分解者，4是大气中的CO2库，而群落是指一定区域内的全部生物，A错误；3是分解者，主要指营腐生生活的细菌和真菌，另外也包括一些动物，如蚯蚓，真菌、动物不是原核生物，B错误；①代表1被2捕食，②代表2进行呼吸作用向大气中释放CO2，C错误。 2．(目标3)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．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．从物质循环来说，生物圈是一个自给自足的系统 D．从能量流动来说，生态系统是一个自给自足的系统 答案：D 解析：在生物圈中物质不断在生物群落和非生物环境之间循环往返，所以可以自给自足，C正确；能量流动具有逐级递减的特点，生态系统的能量最终需要来自系统外能量的补充，D错误。 3．(目标4)某同学完成了“探究落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗”的对照实验，对照组要求(　　) A．土壤不做处理，自然状态 B．土壤进行处理 C．排除土壤微生物的作用 D．落叶的量少于实验组 答案：A 解析：该探究实验的自变量为土壤中是否含有微生物，对实验组要处理为无微生物状态，而对照组则不做任何处理。 4．(不定项)(目标2)下列有关生物富集的叙述，正确的是(　　) A．生物富集现象是通过食物链实现的 B．排放到生态系统中的一些有害物质会通过食物链积累 C．生产者吸收有害物质，体内浓度比消费者高 D．生物富集现象是全球性的 答案：ABD 解析：一些有害物质进入食物链后，就逐渐积累在生物体内，最高营养级的生物体内积累的有害物质最多，而生产者处于第一营养级，体内浓度比消费者低，C错误。 题型一　物质循环过程 例1(不定项)如图表示某生态系统中的碳循环过程，据图分析下列叙述正确的是(　　) A．在生态系统的成分中A属于生产者，C属于分解者 B．①②可代表的生理过程分别是光合作用和呼吸作用 C．图中化石燃料的大量燃烧会加剧温室效应 D．绿色植物的光合作用和分解者的分解作用在生态系统中对碳循环起到关键作用 解题分析：图中A与大气中的二氧化碳库存在双向关系，说明A属于生产者，图中A、B1、B2、B3均通过箭头指向C，说明C属于分解者，而B1、B2和B3属于消费者，A正确；生产者(A)可通过光合作用(①)固定大气中的二氧化碳，而生产者和消费者可通过呼吸作用(②)释放二氧化碳到大气中，B正确；化石燃料的大量燃烧大大增加了二氧化碳的排放，会加剧温室效应，C正确；绿色植物的光合作用使碳元素从非生物环境进入生物群落，分解者的分解作用使碳元素从生物群落进入非生物环境，二者在生态系统中对碳循环起到关键作用，D正确。 答案：ABCD 例2(不定项)某同学画出三幅表示生态系统部分碳循环的示意图，下列分析正确的是(　　) A．碳循环中只有生产者与非生物环境之间的传递是双向的，故三幅图中生产者都是A B．图1中C能加快生态系统的物质循环 C．生态系统的碳循环是指CO2在非生物环境和生物群落中的循环往复 D．图2中的碳在A、B、D、E中传递的形式是含碳有机物 解题分析： 图号 组成成分的判断 图1 B为大气中的二氧化碳库，A为生产者，C为消费者，D为分解者 图2 C为大气中的二氧化碳库，A为生产者，B、D为消费者，E为分解者 图3 A为大气中的二氧化碳库，E为生产者，B、D、F为消费者，C为分解者 图1～3中属于生产者的分别是A、A、E，A错误；图1中C为消费者，其能加快生态系统的物质循环，B正确；生态系统的碳循环指的是碳元素在非生物环境和生物群落中的循环往复，C错误；图2中A、B、D、E构成生物群落，碳在生物群落中传递的形式是含碳有机物，D正确。 答案：BD 规律总结 “三看法”确认碳循环各成分 题型二　生物富集 例3某些人工合成的化合物如农药DDT、六六六等，进入环境后便参与生态系统的物质循环，但是这些化合物难以被降解并在生物体内蓄积。下表是某水域生态系统在结构和功能处于相对稳定状态时，甲、乙、丙、丁四个种群所含有的总能量和残留DDT的平均浓度。下列说法错误的是(　　) 种群 甲 乙 丙 丁 总能量(kJ) 2.8×109 1.3×108 9.1×107 2.9×107 DDT浓度(ppm) 0.04 0.35 0.39 3.4 A．该生态系统的水体中DDT的浓度小于0.04 ppm B．四个种群最简单的能量流动渠道是形成一条食物链 C．甲可能是该生态系统组成成分中的生产者 D．丁种群个体死亡后释放的DDT还可能再进入丁种群 解题分析：由表中数据可知，甲所含的总能量最多，DDT浓度最低，所以甲可能是该生态系统中的生产者，其体内残留的DDT浓度为0.04 ppm，DDT有生物富集作用，故该生态系统水体中的DDT浓度应小于0.04 ppm，A、C正确；由生物体内残留DDT浓度判断，乙和丙位于同一个营养级，所以四个种群至少能形成两条食物链，B错误；丁种群个体死亡后释放的DDT难以被降解，可能再次进入生物群落，并通过各级生物的富集再次进入丁种群，D正确。 答案：B 题后归纳 重金属浓度在生物群落内会放大的原因 (1)铅参与物质循环；(2)铅在生物体内形成难以降解化合物，不易排出。 题型三　食物链(网)的构建 例4如图显示某生态系统中四种生物体内不易分解的有害物质浓度比例。假设这四种生物构成一条食物链，则(　　) A．该食物链可以写成：丙→丁→甲→乙 B．丙与丁之间具有捕食关系 C．乙所需的能量最终来自丙 D．若甲的数量增加，可能引起乙的数量增加 解题分析：生态系统中的有害物质会沿食物链不断积累，因此营养级最高的生物，其体内积累的有害物质会最多，假设图中这四种生物构成一条食物链，则为乙→甲→丁→丙，A错误；丙与丁之间是捕食关系，丙捕食丁，B正确；乙是生产者，其所需的能量最终来自太阳能，C错误；甲以乙为食，若甲的数量增加，会导致乙的数量减少，D错误。 答案：B 例5某生态系统中，除分解者外，仅有甲、乙、丙、丁、戊五个种群，每个种群只处于一个营养级，相邻营养级之间的能量传递效率为10%～20%，一年内各种群同化的能量数值如下表所示(表中能量的单位相同)。下列相关叙述正确的是(　　) 种群 甲 乙 丙 丁 戊 能量 2.64 11.8 10.20 0.48 226.5 A．甲是初级消费者 B．乙和丙之间有捕食和种间竞争关系 C．表中缺少的生态系统成分是非生物的物质和能量 D．第二营养级和第三营养级之间的能量传递效率为12% 解题分析：由表中能量相对值分析可知，戊是生产者，该生态系统由两条食物链组成，这两条食物链分别是：戊→乙→甲→丁和戊→丙→甲→丁，甲是次级消费者，乙、丙之间存在种间竞争关系，A、B错误；表中缺少的生态系统成分除了非生物的物质和能量，还缺少分解者，C错误；能量传递效率是指两个营养级之间同化量的比值，所以第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率是2.64÷(11.8＋10.20)×100%＝12%，D正确。 答案：D 技法提升 食物链(网)的构建方法 (1)根据捕食关系曲线构建食物链(网) 先上升先下降者为被捕食者，后上升后下降者为捕食者，故可以确定图中食物链为：乙→丙→甲。 (2)根据能量的含量“由多到少”构建食物链(网) 营养级 A B C D 能量(kJ) 15.9 870.7 0.9 141.0 　　生态系统中的能量流动是单向传递、逐级递减的，能量值大者为被捕食者，少者为捕食者。该表中食物链为：B→D→A→C。 (3)根据生物量(有机物的总干重)构建食物链(网) 图1和图2都是以每个营养级中有机物多少为依据的，图1中的食物链是丙→甲→乙→丁；若两营养级的生物量相差不大，不足以构成10%～20%的比例，则两者应为同一营养级，故可以确定图2中的食物网是。 (4)根据有害物质的浓度“由少到多”构建食物链(网) 生物体 A B C D E 有机汞浓度(ppm) 0.06 7 0.51 68 0.39 　　生态系统中存在生物富集现象，即营养级越高，体内有害物质的浓度越高，两者在数值上呈正相关，故可以确定该表中食物网为：。 题型四　探究土壤微生物的分解作用 例6(不定项)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，研究土壤微生物的分解作用，对土壤处理情况见表。下列有关叙述不正确的是(　　) 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 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．为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理 C．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组、3组中的落叶不被分解，2组、4组中的落叶被不同程度地分解 解题分析：题述实验有两个变量：土壤是否灭菌和土壤湿度，其中2、4组对照可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；为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理，消除其他微生物的影响，B正确；题述实验有两个变量：土壤是否灭菌和土壤湿度，自变量为土壤是否灭菌时，湿润条件下1、2组形成对照，较干燥条件下3、4组形成对照，1、3组分别是两组对照实验的实验组，C错误；1组和3组由于没有微生物，落叶不被分解，2组和4组由于有微生物且土壤湿度不同，落叶被不同程度地分解，D正确。 答案：C 技法提 实验组、对照组的确定 (1)验证实验中二者如何确定：根据题意首先弄清实验研究的自变量是什么，然后找到进行自变量处理的为实验组，没进行自变量处理，仅为排除无关变量干扰而设置的实验为对照组。 (2)探究实验中二者如何确定：接受自变量处理的，实验结果是未知的为实验组；未接受自变量处理的，实验结果是已知的为对照组。 课后课时作业 题号 1 2 3 4 5 6 7 难度 ★ ★★ ★ ★★ ★ ★ ★ 题点 物质循环的概念、范围、特点 碳循环示意图分析 碳循环过程分析 碳循环过程分析、温室效应 碳循环的形式，生物在碳循环中的作用 生物富集 物质循环和能量流动的关系 题号 8 9 10 11 12 13 难度 ★ ★★ ★★ ★★ ★ ★★★ 题点 探究土壤微生物的分解作用实验 碳循环过程图解，各生物成分的作用 碳循环过程分析 氮循环过程分析 碳循环示意图分析 验证细菌对落叶的分解作用 [单项选择题] 知识点一　碳循环与物质循环 1.关于生态系统的物质循环的叙述，不正确的是(　　) A．所指的物质是组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素 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非生物环境之间反复出现、循环流动 D．由于生物营养级越高得到的能量越少，故物质在循环过程中是不断递减的 答案：D 解析：物质循环过程中非生物环境中的物质可以被生物群落反复利用，不存在不断递减过程，D错误。 2．我国政府在2020年的联合国大会上宣布，中国将于2030年前实现碳达峰(CO2排放量达到峰值)，力争在2060年前实现碳中和(CO2排放量与吸收量相等)。如图是生物圈中的碳循环示意图(图中生态系统的组成成分完整，但缺少部分途径)。下列相关分析错误的是(　　) A．增加E对CO2的吸收是实现碳中和的重要举措 B．若增加途径“A→E”，则成分C表示分解者 C．碳在E、D、B间主要以有机物的形式沿食物链传递 D．图中增加途径“C→A”和“A→E”后即可表示完整的碳循环 答案：D 解析：图中A、C向内箭头最多，则A、C可能为大气中CO2库或分解者，E为生产者。E表示生产者，主要是植物，生产者能吸收CO2，因此增加生产者对CO2的吸收，是实现碳中和的重要途径之一，A正确；若增加途径“A→E”，则“A→E”指生产者通过光合作用等固定CO2形成有机物，使碳从非生物环境进入生物群落，成分C表示分解者，B正确；E表示生产者，D表示初级消费者，B表示次级消费者，碳在E、D、B间主要以有机物的形式沿食物链传递，C正确；图中增加途径“C→A”和“A→E”后，还需要增加化石燃料等的燃烧途径才能表示完整的碳循环，D错误。 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。根据右图所示碳循环的部分过程进行有关分析，正确的是(　　) 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．气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表为A、B两个不同时期陆地生态系统中生物群落与大气环境的碳交换情况。下列相关叙述中，错误的是(　　) 时期 碳吸收量(kgC·a－1) 碳释放量(kgC·a－1) A 1.20×1014 1.20×1014 B 1.20×1014 1.26×1014 A．生态系统中碳的吸收主要通过光合作用实现，碳的释放主要通过生物的呼吸作用实现 B．如果碳释放量远远大于碳吸收量，会引起温室效应 C．A时期陆地生态系统碳吸收量等于碳释放量，说明此时海洋在调节大气碳含量中无作用 D．B时期大量植树造林可以使碳的吸收量和释放量趋于平衡 答案：C 解析：碳释放量远远大于碳吸收量会导致大气中CO2增多，引起温室效应，B正确；物质循环具有全球性的特点，A时期陆地生态系统碳吸收量等于碳释放量，海洋对于调节大气中的碳含量仍起着非常重要的作用，C错误；B时期大量植树造林可增加碳吸收量，使碳的吸收量和释放量趋于平衡，D正确。 5．(2020·全国卷Ⅲ改编)生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。下列有关碳循环的叙述，错误的是(　　) A．消费者没有参与碳循环的过程 B．生产者的光合作用是碳循环的重要环节 C．土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节 D．碳在非生物环境与生物群落之间主要以CO2形式循环 答案：A 解析：消费者能通过呼吸作用将有机物中的碳转化为无机物CO2，释放到非生物环境中，参与了碳循环，A错误；生产者的光合作用能将非生物环境中的无机碳转化为含碳有机物，是碳进入生物群落的重要途径，因此是碳循环的重要环节，B正确；土壤中的微生物的分解作用，能将有机物中的碳转化为无机物释放到非生物环境中，是碳返回非生物环境的重要过程，C正确；碳在非生物环境与生物群落之间主要以CO2的形式循环，在生物群落内部的传递形式是含碳有机物，D正确。 知识点二　生物富集以及能量流动与物质循环的关系 6.六六六是一种农药，大量使用会直接对农作物造成污染，同时农药残留在水和土壤中，会通过一些途径进入人体，并在人体内积累。以下相关叙述正确的是(　　) A．生物富集不具有全球性 B．生物富集是沿着食物链和食物网进行的 C．有害物质在生物体内积累的浓度不会超过外界环境浓度 D．六六六也具有物质循环的特点，与碳、氮等元素的循环过程相同 答案：B 解析：有害物质可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地，因此生物富集具有全球性，A错误；生物富集是沿着食物链和食物网进行的，且营养级越高，生物体内积累的该物质浓度越高，B正确；有害物质在生物体内积累的浓度可能会超过外界环境浓度，C错误；六六六也具有物质循环的特点，但与碳、氮等元素的循环过程不同，D错误。 7．物质循环与能量流动是生态系统的两大功能，两者同时进行，密不可分。下列有关物质循环与能量流动的说法，错误的是(　　) A．生产者通过光合作用合成有机物时，能量就从非生物环境流入生物群落 B．碳循环伴随着能量流动，由于生物体不能在代谢中利用散失的热能，导致温室效应 C．二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内流动 D．能量流动和物质循环是同时进行的，彼此相互依存，不可分割 答案：B 解析：植物利用太阳能进行光合作用合成有机物时，能量就从非生物环境流入生物群落，A正确；碳循环过程中伴随着能量流动，温室效应产生的原因主要是化石燃料的大量燃烧和植被破坏造成的，B错误。 知识点三　实验：探究土壤微生物的分解作用 8.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：实验组和对照组的单一变量是土壤中是否含有微生物。所以对照组应为不做处理的自然土壤，而实验组应将土壤进行灭菌处理，尽可能排除土壤微生物的作用。 [不定项选择题] 9．如图表示生态系统碳循环部分过程，图中a、b、c、d表示该生态系统的四种成分，箭头表示各成分之间的关系。下列相关叙述错误的是(　　) A．a、c所包含的所有种群构成群落 B．生活中倡导低碳行动利于b的相对稳定 C．c的存在可以加快生态系统的物质循环 D．d是唯一能把有机物分解成无机物的成分 答案：AD 解析：由图可知，a属于生产者，c为消费者，d为分解者，群落是指生活在一定的自然区域内，相互之间具有直接或间接联系的各种生物种群的总和，则包括生产者、消费者和分解者，A错误；b应为大气中的CO2库，生活中倡导低碳行动利于大气中二氧化碳的相对稳定，B正确；c为消费者，消费者的存在可以加快生态系统的物质循环，C正确；生产者、消费者和分解者都能通过呼吸作用把有机物分解成无机物，D错误。 10．人类活动在不断改变地球的生物化学循环，其中最主要的原因是大气中的CO2不断攀升。大气CO2浓度的升高会影响到水体中藻类的生长，水环境中碳循环的部分过程如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．能量作为物质的载体，使物质沿着食物链(网)流动 B．该示意图可体现碳循环具有循环往复的特点 C．藻类可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环 D．从物质循环的角度看，藻类碳元素的根本来源是无机环境中的CO2 答案：BCD 解析：生态系统的能量流动和物质循环是同时进行的，物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动，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复，A错误；由示意图可知，物质可以从生物群落到无机环境，又可以从无机环境到生物群落，体现了物质循环具有循环往复的特点，B正确；藻类通过呼吸作用和光合作用完成碳在生物与无机环境间的相互转化，参与生态系统的碳循环，C正确；藻类中的有机物归根结底来源于光合作用产生的有机物，而光合作用产生的有机物中碳的来源是无机环境中的CO2，D正确。 11．氮在自然界中以多种形式存在，它们在岩石圈、水圈、大气圈、生物圈之间不断迁移变化。氮元素是组成蛋白质的基本元素，是一切生命结构的重要原料，氮循环对人类和其他生物都具有重要意义，如图是氮循环示意图。下列说法正确的是(　　) A．氮循环是指氮气在生物群落和非生物环境之间的循环过程 B．所有生物都不能直接吸收、利用大气中的氮进行生物合成 C．硝化细菌可以通过硝化作用进行能量转换合成含碳有机物 D．氨化作用主要靠分解者完成，同时伴随着能量流动 答案：CD 解析：氮循环是指氮元素在生物群落和非生物环境之间的循环过程，A错误；据图分析，有的生物(如大豆根瘤菌)能直接吸收大气中的氮通过固氮作用进行生物合成，B错误；硝化细菌可以用外界环境中的无机物氧化释放的化学能，把CO2和H2O合成为贮藏能量的有机物，即通过硝化作用进行能量转换合成含碳有机物，C正确；图中动植物遗体及排遗物通过氨化作用形成铵态氮，所以氨化作用主要靠分解者完成，该过程中同时伴随着能量流动，D正确。 [非选择题] 12．如下为碳循环示意图，图中“→”表示碳的流动方向，请回答： (1)图中表示生产者的是________。 (2)C→A是________的________作用，这一过程有________和________两种类型。 (3)A→D过程中碳的流动形式是________，该过程通过________和______________(填写生理作用)来完成。 (4)碳循环的特点是________________；伴随着物质循环进行的能量流动具有________和________的特点。 答案：(1)D　(2)分解者　分解　有氧呼吸　无氧呼吸 (3)二氧化碳　光合作用　化能合成作用 (4)全球性、循环性　单向流动　逐级递减 解析：(2)C为分解者，C→A表示分解者的分解作用，其实质是呼吸作用，包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。 (4)A→D(大气中的二氧化碳库→生产者)过程中碳以二氧化碳的形式进行流动，该过程通过光合作用和化能合成作用来完成。 13．下面是某小组同学为验证“细菌对落叶的分解作用”提出的两个实验方案。他们将同一种树的落叶分成甲、乙两组，实验过程中不断滴加无菌蒸馏水，使落叶保持潮湿。 方案1：将甲组放在无菌条件下，乙组放在自然条件下(暴露在空气中)。 方案2：将甲组的落叶灭菌后放在无菌条件下，乙组落叶灭菌后放在自然条件下(暴露在空气中)。 (1)上述两种实验方案能否达到实验目的？请说明理由。 方案1：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 方案2：________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________。 (2)甲、乙两组实验为什么要用相同的落叶？ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)现在由你进行实验设计，请写出你的设计方案。 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 答案：(1)方案1：不能。甲、乙两组的落叶均未进行灭菌处理，这可能导致甲、乙两组落叶被落叶上的原有微生物分解；乙组放在自然条件下，其落叶有可能被空气中的其他微生物分解，因此，两组实验均无法说明细菌对落叶的分解作用 方案2：不能。在自然条件下，空气中不仅含有细菌，还含有分解落叶的其他微生物，因此，不能说乙组落叶的分解只是由细菌引起的 (2)因为该实验的目的是研究细菌对落叶的分解作用，自变量为有无细菌，所以在设计对照实验时，要控制无关变量，如落叶状况等 (3)将甲、乙两组落叶都进行灭菌处理，然后将甲组和接种了能分解纤维素的细菌或其他细菌的乙组放在无菌条件下。实验过程中不断滴加无菌蒸馏水，使落叶保持潮湿。观察记录落叶的变化 7 学科网（北京）股份有限公司 $$