第3章 第3节 生态系统的物质循环-【优化探究】2025-2026学年新教材高中生物学选择性必修2同步导学案配套PPT课件（人教版）多选

生态系统及其稳定性 第3章　 第3节　生态系统的物质循环   [目标导学]　1.以碳循环为例,说出物质循环的概念、过程和特点。2.比较能量流动与物质循环的关系。 内容索引 NEIRONGSUOYIN 学习任务二　生物富集、能量流动和物质循环的关系 学习任务一　生态系统的物质循环 课时作业 素养达标 备选题库 教师独具 学习任务三　探究土壤微生物的分解作用 生态系统的物质循环 学习任务一 1.碳循环 图中:①　　　　　,②　　　　　,③　　　　,④　　　　　,⑤　　　　　。  梳理 归纳教材知识 光合作用　 呼吸作用　 消费者 呼吸作用　 分解作用 2.大气和海洋在碳循环之间的关系 当大气中二氧化碳含量增加,水圈中的二氧化碳含量也随之增加;如果大气中的二氧化碳发生局部短缺,水圈中的二氧化碳也能及时进入大气。 3.温室效应 (1)形成原因:主要是　　　　　的开采和使用使大气中　　　含量迅速增加,打破了生物圈　　　　的平衡。  (2)应对方法:一方面要　　　　　　　　　　,另一方面要提高　　　　　　。  化石燃料　 CO2　 碳循环　 减少二氧化碳的排放　 森林覆盖率 4.生态系统的物质循环 (1)概念:组成生物体的　　　　　　　　　　　　等元素,都在不断进行着从　　　　　　到　　　　　,又从　　　　　到　　　　　　的循环过程。  (2)特点 ①全球性:物质循环中所说的“生态系统”指的是地球上最大的生态系统——生物圈,因此又叫　　　　　　　　　　。  ②物质在生态系统中循环往复运动。 碳、氢、氧、氮、磷、硫 非生物环境 生物群落　 生物群落 非生物环境 生物地球化学循环 [正误辨析] (1)参与物质循环的对象是含有碳的糖类、脂肪、蛋白质等有机物。 (　　) (2)物质循环的范围是生物圈,而不是具体的某一生态系统。 (　　) (3)沼渣等作为肥料还田,使物质能够循环利用。 (　　) (4)在碳循环中生产者只起固定CO2的作用。(　　) (5)海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用。 (　　) × √ √ × √ 如图为碳元素在生态系统中循环的模式图,图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分,箭头表示生理过程。请据图回答下列问题。 探究 要点合作突破 (1)甲、乙、丙、丁分别代表生态系统的什么成分?并简述判断的理由。 提示:甲和丁之间有双向箭头,且其他几种成分都有箭头指向丁,所以丁为大气中的CO2库,甲为生产者;甲和乙都有箭头指向丙,所以丙为分解者,则乙为消费者。 (2)碳在甲、乙、丙之间的流动形式是什么?在甲(或乙或丙)与丁之间的流动形式又是什么? 提示:碳在甲、乙、丙之间的流动形式是含碳有机物。碳在甲(或乙或丙)与丁之间的流动形式是CO2。 (3)图中的字母分别表示什么过程? 提示:b代表光合作用或化能合成作用,d和c代表细胞呼吸,f代表微生物的分解作用,a代表捕食,e和g代表动植物的遗体、动物的排遗物等提供给分解者。 (4)既然物质是循环的,为什么农田生态系统还需要经常施肥呢? 提示:物质循环具有全球性,是指在生物圈内进行的循环,而农田是一个较小的生态系统,不断有粮食作物的输出,即物质的输出大于物质的自然输入,因此要不断施加肥料。 [归纳总结] 1.明确有关碳循环的四点内容 (1)存在形式 (2)流动形式 (3)进入生物群落的途径 (4)返回非生物 环境的途径 2.规避物质循环的三个易错陷阱 (1)生态系统的物质循环中所说的“生态系统”并不是一般的生态系统,而是指地球上最大的生态系统——生物圈,因此物质循环具有全球性。 (2)生态系统的物质循环中所说的“物质”并不是指组成生物体的化合物,而是指组成生物体的化学元素,如C、H、O、N、P、S等。 (3)碳在生态系统各成分之间传递并不都是双向的,只有生产者与非生物环境之间的传递是双向的,其他各成分间的传递均是单向的。 1.下列有关碳循环的叙述,错误的是(　　) A.化石燃料的开采和使用是导致温室效应的主要原因 B.碳元素在生物群落和非生物环境之间主要以CO2的形式循环 C.CO2能够随着大气环流在全球范围内流动,故碳循环具有全球性 D.只要植树种草、秸秆还田就可以治理温室效应 强化 题点对应训练 D 温室效应是大气中CO2等气体含量增加,使全球气温升高的现象,产生的主要原因是化石燃料的开采和使用,治理温室效应除了植树种草、秸秆还田外,还应减少化石燃料的开采和使用等,A正确,D错误;碳元素在生物群落和非生物环境之间主要以CO2的形式循环,B正确;CO2能够随着大气环流在全球范围内流动,故碳循环具有全球性,C正确。 2．(多选)如图为碳循环的部分示意图。下列叙述正确的是(　　)   A．碳元素在②③④⑤⑥过程中以有机物的形式流动 B．①中的碳元素含量是⑦⑧中的碳元素含量之和 C．图中生产者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ可以构成3条食物链 D．豆科植物根部的根瘤菌所需的有机碳来自①过程 AD 碳元素在生物群落中以有机物的形式流 动,所以在①~⑧过程中,以有机物的形式 流动的过程有②③④⑤⑥,A正确;①中的 碳元素是进入生物群落中的碳,⑦⑧中的碳元素含量表示生产者和分解者返回非生物环境的碳,故①中的碳元素含量大于⑦⑧中碳元素含量之和,B错误;据图分析可知,Ⅰ表示大气中的二氧化碳库,Ⅱ、Ⅲ表示消费者,Ⅳ表示分解者,分解者不参与构成食物链,C错误;⑥过程代表的是生产者流向分解者的碳,根瘤菌和豆科植物的种间关系为互利共生,所利用的能量为生产者同化量的一部分,应为①中的部分,D正确。 3.如图是自然界碳循环的简图。据图分析,下列叙述错误的是(　　)   A.甲为分解者,乙为消费者,丙为生产者 B.①②③表示CO2通过甲、丙、乙的呼吸作用进入大气中 C.④主要表示大气中CO2通过光合作用进入生物群落 D.碳元素以无机物的形式在丙→乙→甲所示的渠道流动 D 碳元素以有机物的形式在丙→乙→甲所示的渠道流动,D错误。 [方法总结] 碳循环示意图中各组成成分的判断   (1)图甲——先根据A、B之间为双向箭头且指向B的箭头最多,可判断B为大气中的二氧化碳库,A为生产者。再根据A、C的箭头都指向D,可判断D为分解者,C为消费者。 (2)图乙——根据A、C之间为双向箭头且指向C的箭头最多,可判断A是生产者,C是大气中的二氧化碳库。根据A、B、D的箭头都指向E,可进一步判断E是分解者,B是初级消费者,D是次级消费者。 生物富集、能量流动和物质循环的关系 学习任务二 1.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　　　环境浓度的现象。  (2)实例 梳理 归纳教材知识 超过 (3)进入生物体的方式 ①动植物直接　　　。  ②沿　　　　在生物体内逐渐聚集,积累在食物链的　　　。  (4)在生物体的分布:形成比较稳定的化合物分布于多种组织细胞中, 　　　被排出,　　　在体内。  (5)特点:全球性。 吸收　 食物链　 顶端 不易　 积蓄 2.能量流动和物质循环的关系 (1)二者是　　　　　的,彼此相互依存,不可分割。  (2)物质作为能量的　　　,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为　　　,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。  同时进行 载体　 动力 [正误辨析] (1)生物富集的物质会沿着食物链、食物网在生物体内聚集。(　　) (2)营养级越高的生物,其体内富集的有害物质的浓度越高。 (　　) (3)物质循环和能量流动是两个独立的过程。(　　) (4)只有在光照的条件下,生态系统的物质循环和能量流动才是同时进行的。 (　　) (5)光合作用推动碳循环过程,促进了生物群落中的能量循环。(　　) √ √ × × × 1.水俣病是指人或其他动物食用了含有机汞污染的鱼、贝类,使有机汞侵入脑神经细胞而引起的一种综合性疾病,是世界上最典型的公害病之一。受损害的主要器官为大脑皮质,主要症状有运动失调震颤、语言障碍等。 探究 要点合作突破 (1)生物体内有机汞的浓度远高于环境中的有机汞浓度的现象称为什么? 提示:生物富集。 (2)假若甲喜欢吃肉食性鱼类,乙喜欢吃植食性鱼类,谁更易得水俣病?说明你的理由。 提示:甲。因为甲所处的营养级高于乙,因此有机汞的浓度更高,更容易患水俣病。 (3)汞的富集和能量传递在生物群落中的传递途径是什么? 提示:沿着食物链(网)进行的。 2.如表是某生态系统中生物体内残留有机汞的情况,据此判断可能的营养结构。 生物体 A B C D E 有机汞含量/(μg·g-1) 0.05 7 0.51 68 0.39 提示:由于生物富集现象,随着营养级的增加,有机汞含量增加,表中A有机汞含量最低,处于第一营养级,含能量也最多,C和E的有机汞含量差不多,表明两者属于同一营养级,D有机汞含量最高,处于最高营养级,含能 量也最少,那么,最可能的食物网为 。 3.如图为生态系统能量流动和物质循环的关系图,据图思考下列问题。 (1)⑤是否既能表示能量流动也能表示物质循环?说出理由。 提示:不能。⑤表示生产者、消费者、分解者通过呼吸作用产生的CO2,被生产者利用,由于能量流动是单向的,故⑤只能表示物质循环,不能表示能量流动。 (2)不易被分解的有害物质会沿着怎样的途径发生生物富集?说出判断的依据。 提示:沿③④传递会表现生物富集。有害物质会随着食物链和食物网进行积累,出现生物富集现象。 (3)怎样理解能量流动和物质循环在生态系统中相依相伴进行? 提示: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;物质是能量沿食物链(网)流动的载体;能量是物质在生物群落和非生物环境之间循环往返的动力。 [归纳总结] 1.重金属盐和DDT等农药的生物富集现象 (1)过程:生物富集与能量流动正好相反,能量在沿食物链(网)流动时逐级递减,而农药或重金属盐则存在生物富集现象,即营养级越高,该物质浓度越高。如图所示: (2)特点 ①全球性: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。 ②有害物质沿着食物链逐级递增,最终积累在最高营养级。 2.物质循环与能量流动的关系 项目 能量流动 物质循环(以碳循环为例) 形式 光能→化学能→热能 (主要形式) 化学元素 (无机物 有机物) 过程 沿食物链(网)单向流动 在非生物环境和生物群落间往复循环 特点 单向流动、逐级递减 全球性、循环性 范围 生态系统各营养级 生物圈 联系 同时进行,相互依存,不可分割。①能量的固定、储存、转移和释放,离不开物质的合成和分解;②物质是能量沿食物链(网)流动的载体; ③能量是物质在生物群落和非生物环境之间循环往复的动力 1.多氯联苯(PCB)是人工合成、不易被降解的有机物,有强致畸性,青岛近海海域及生物体内PCB的含量如表。下列叙述错误的是(　　) 强化 题点对应训练 采样点 海域PCB平均含量/(ng·g-1) 肌肉组织PCB平均含量/(ng·g-1) 鱼类 软体类 虾类 1 6.58 116.4 97.5 90.8 2 10.76 547.3 386.7 121.4 3 9.16 524.9 138.3 154.7 A.PCB在生物体内积累造成生物富集现象 B.根据结果推测鱼类可能处于较高营养级 C.若PCB扩散到远海水域,则体现了物质循环具有全球性 D.PCB污染说明PCB在环境中的存在形式不稳定 答案:D 由题意可知,PCB不易被降解,其在环境中的存在形式较稳定,在生物体内积累造成生物富集现象,A正确,D错误;有害物质会沿食物链流动并逐级积累,营养级越高有害物质积累越多,由表可知,鱼类体内PCB平均含量最多,所以鱼类可能处于较高营养级,B正确;若PCB扩散到远海水域,则可随洋流等扩散至全球,体现了物质循环具有全球性,C正确。 2.环境中的汞、铅等重金属随食物、饮水进入生物体内,能够形成多种比较稳定的化合物,分布于生物体的多种组织细胞中,不易被排出体外。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。下列关于该生态系统的叙述,正确的是(　　) A.甲在该生态系统中处于第二营养级 B.该重金属在极地生态系统的生物体内可 能被检测到 C.该重金属可以通过食物链回归非生物环境 D.丁可能是该生态系统的分解者 B 由图分析可知,乙属于第二营养级,甲属于第三营养级,A错误;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,但不会通过食物链回到非生物环境,C错误;甲、乙、丙、丁为四个营养级,分解者不参与食物链的构成,所以丁不可能是该生态系统的分解者,D错误。 3．(多选)分析以下生态系统的能 量流动和物质循环的关系简图， 能得到的结论是(　　 ) A.物质作为能量的载体,使能量 沿着食物链(网)流动 B.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 C.能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量 D.碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的 ABD 生产者所固定的太阳能总量是指生产者总的同化量,①②③④的总和小于生产者所固定的太阳能总量。 [方法总结] 分析能量流动和物质循环关系的方法 (1)能量流动和物质循环相伴而行,但能量在传递过程中由光能→化学能→热能;而物质在循环中,由无机物(CO2)→有机物→无机物(CO2)。 (2)能量流动的终点是以热能的形式散失到非生物环境中,不能再利用;而物质循环产生的CO2又被重新利用,所以没有终点。 探究土壤微生物的分解作用 学习任务三 1.探究土壤微生物在落叶分解中的作用。 (1)实验的自变量和因变量分别是什么? 提示:自变量是土壤微生物的有无;因变量是土壤中落叶的分解程度。 (2)在实验中是如何控制自变量的? 提示:实验组土壤经高温处理,以消灭土壤中的微生物;对照组土壤不做处理。 探究 要点合作突破 2.探究土壤微生物对淀粉的分解作用。 (1)实验的自变量和因变量分别是什么? 提示:自变量是土壤微生物的有无;因变量是淀粉的分解程度。 (2)实验中选用什么试剂检测因变量的变化? 提示:用碘液和斐林试剂检测。 (3)实验的设计思路是什么? 提示:取两个烧杯编号为A、B,放入等量淀粉糊。在A烧杯中加入30 mL土壤浸出液,B烧杯中加入30 mL蒸馏水。在室温(20 ℃左右)环境放置7 d后,分别取A、B烧杯中的溶液20 mL,各放入两支试管中,分别编号为A1、A2,B1、B2。在A1、B1中加入碘液,在A2、B2中加入斐林试剂。观察试管中溶液的颜色变化,记录实验结果。 1.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的分解作用,对土壤处理情况如表所示。下列有关叙述不正确的是(　　) 强化 题点对应训练 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 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.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组的落叶不被分解,2、4组中的落叶被不同程度地分解 答案:C 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组均为未经处理的空白对照,属于对照组,1组和3组为实验组,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,因此预测这两组的落叶不被分解,而2、4组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。 2.一位同学要探究土壤微生物能否分解农药,并尽快得出实验结论,用“敌草隆”(一种除草剂)进行实验:取等量沙土分装于相同的两个容器中,a组高压灭菌,b组不灭菌。下列有关叙述正确的是(　　) A.向a、b中喷入等量的“敌草隆”,再置于同一恒温箱中培养相同时间 B.检测“敌草隆”的消失情况,预计a的“敌草隆”全部消失,b的基本不变 C.只用沙土的实验效果比用几种典型土壤混合后的好 D.再增加c组作为对照,不喷入“敌草隆”,其他处理与a、b组相同 A 实验组为a组,对照组为b组,控制单一变量,保证无关变量相同且适宜,A正确;a组灭菌后无微生物存活,“敌草隆”的量应该是不变的,b组“敌草隆”可能会部分减少,B错误;因为典型土壤中含微生物多,所以用几种典型土壤混合后的实验效果比只用沙土的好,C错误;a、b组已形成对照,没有必要再增加c组,D错误。 课堂小结 备选题库 教师独具 1.如图为某生态系统的碳循环示意图,字母代表生态系统的组成成分,数字表示碳的流动过程,下列说法正确的是(　　) A.图中①仅指CO2通过光合作用进入生物群落 B.图中的B与C是捕食关系 C.图中呼吸作用的过程包含②⑥⑦过程 D.碳循环是指CO2在生物圈的循环过程 2 3 1 4 C 非生物环境中CO2通过光合作用与化能合成 作用均可以进入生物群落中,A错误;根据碳 循环示意图中箭头的指向,可判断A、B、C 分别表示大气中的CO2库、消费者、分解者, B消费者与C分解者不能构成捕食关系,B错误;呼吸作用包括生产者、消费者和分解者的呼吸作用,包含②⑥⑦过程,C正确;碳循环是指碳元素在生物群落和非生物环境之间的循环过程,D错误。 2 3 1 4 2.如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(　　) 2 3 1 4 D A.该生态系统的水体中DDT的浓度小于0.04 ppm B.DDT在代谢中不易分解,具有生物富集作用 C.丁种群个体死亡后释放的DDT还可能再进入丁种群 D.四个种群最简单的能量流动渠道是形成一条食物链 种群 甲 乙 丙 丁 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 生态系统中的能量在流动过程中是逐级递减的,据此可推知甲是生产者,甲残留的DDT浓度为0.04 ppm,进而推知该生态系统的水体中DDT的浓度小于0.04 ppm,A正确;由题意可知,DDT难以被降解而在生物体内蓄积,说明DDT在代谢中不易分解,具有生物富集作用,B正确;丁种群个体死亡后释放的DDT难以被降解,可能通过各营养级生物的富集再次进入丁种群,C正确;在生态系统中,生物所处的营养级越低,所获得的能量就越多,但处于同一营养级的生物获得的能量差异不显著,据此分析表中的信息可推知,该生态系统中的四个种群最简单的能量流动渠道是两条食物链,即甲→乙→丁和甲→丙→丁,D错误。 2 3 1 4 3．(多选)为探究落叶是否为在土壤微生物的作用下腐烂的，下列实验设计中，正确的是(　 　) 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 2 3 1 4 ABD 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。 2 3 1 4 4.图1为某生态系统碳循环示意图,图2为某湖泊生态系统主要生物类群示意图(浮游动物以浮游植物为食,食浮游生物的鱼以浮游植物和浮游动物为食),请据图回答下列问题。 2 3 1 4 (1)图1中有　　　　条食物链,图2中食浮游生物的鱼属于第　　　　营养级。   2 3 1 4 1　 二、三 (1)图1中只有1条食物链,即植物→灰兔→猎豹,图2中食浮游生物的鱼属于第二、三营养级。 (2)碳元素在生物群落内部主要以　 　　　的形式传递。补充图1中缺少的箭头:　　　　 　　　　(用图1中文字和箭头表示)。   2 3 1 4 含碳有机物　 微生物→大气中的CO2 (2)碳在生物群落内部主要是以含碳有机物的形式进行传递的。图中缺少微生物通过分解(呼吸)作用产生CO2的过程,即缺少微生物指向大气中的CO2的箭头。 (3)图2所示某湖泊生态系统能量流动的起点是_____________________ 　　　　　。 浮游动物同化的能量,除一部分流向食浮游生物的鱼外,其余能量的去向是　　　　　　　　　　　　　　　　(至少两点)。   2 3 1 4 浮游植物等生产者固定 的太阳能 分解者分解和自身呼吸作用消耗 (3)图2所示某湖泊生态系统能量流动的起点是浮游植物等生产者固定的太阳能。浮游动物同化的能量,除一部分流向食浮游生物的鱼外,其余能量的去向是流向分解者和呼吸作用消耗。 (4)图2所示的某些浮游植物会产生有害物质,与浮游动物相比,食浮游生物的鱼体内有害物质的浓度　 (填“高”或“低”),这是_________________ ____________________________________________________________ 　  　。   2 3 1 4 高 由于生物富集作用, 有害物质通过食物链在生物体内不断积累,使其浓度随消费者级别的升高而逐步增加 (4)图2所示的某些浮游植物会产生有害物质,与浮游动物相比,食浮游生物的鱼体内有害物质的浓度高,这是由于生物富集作用,有害物质通过食物链在生物体内不断积累使其浓度随消费者级别的升高而逐步增加。 课时作业 素养达标 [基础巩固练] 1.下列有关生物圈中碳循环的叙述,错误的是(　　) A.碳在非生物环境中主要以CO2和碳酸盐的形式存在 B.消费者的存在使生物圈中的碳循环过程加快 C.碳元素只能通过蓝细菌、绿色植物等的光合作用进入生物群落 D.碳在生物群落中沿着食物链(网)流动 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 C 15 碳元素除了通过蓝细菌、绿色植物等的光合作用进入生物群落之外,还可通过硝化细菌等的化能合成作用进入生物群落,C错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 2.下列关于生态系统物质循环的叙述,不正确的是(　　) A.所指的物质是指组成生物体的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.物质在循环过程中不断递减 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 D 15 物质在循环过程中是不变的,能量在流动过程中是不断递减的,D错误。 3.如图表示生态系统碳循环,图中a、b、c、d表示该生态系统的四种组成成分,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和d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 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 D 15 由题图可知,a为生产者,c为消费者,d为 分解者。群落是指在相同时间聚集在 一定地域中各种生物种群的集合,包括 生产者、消费者和分解者,A正确;b应为大气中的CO2库,生活中倡导低碳行动利于CO2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。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 4.下列有关生物富集作用的说法,不正确的是(　　) A.生物富集作用与人类的活动有关 B.环境中的有害物质可以被植物、动物直接吸收 C.生物体内有害物质的浓度超过环境浓度 D.生物富集现象是局部的,不具有全球性 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 D 15 生态系统中的有害物质会参与生态系统的物质循环,具有全球性,D错误。 5.如图中食物网所代表的生态系统中,施用了某杀虫剂,这种杀虫剂自然降解的速度极慢。这种杀虫剂在下列生物体内的浓度最高的是(　　)   A.a　　　　B.h　　　　　C.g　　　　D.f 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 B 15 该杀虫剂自然降解的速度极慢,因此这种杀虫剂在生物体内有生物富集现象,生物所处的营养级越高,杀虫剂在该生物体内的浓度越高。由题图可知,h所处的营养级最高,杀虫剂在其体内的浓度最高,故选B。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 6.下列有关生态系统物质循环的说法错误的是(　　) A.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 B.温室效应形成的主要原因是生物圈中的碳循环平衡被打破 C.碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以含碳有机物的形式进行的 D.组成生物体的元素,不断进行着从生物群落到非生物环境,又从非生物环境到生物群落的循环过程 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 C 15 在物质循环过程中,非生物环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用,A正确;煤、石油和天然气的大量燃烧等导致大气中二氧化碳浓度升高,生物圈中的碳循环平衡被打破,从而加剧了温室效应的形成,B正确;碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的,C错误;组成生物体的元素,不断进行着从生物群落到非生物环境,又从非生物环境到生物群落的循环过程,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 7.某同学设计了“探究土壤微生物的分解作用”的实验,对照组的土壤应(　　) A.不做处理,自然状态 B.做高温灭菌处理 C.排除微生物的作用 D.尽可能避免理化性质的改变 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 A 15 在“探究土壤微生物的分解作用”实验中,自变量是土壤微生物的有无,因变量是有机物的分解情况,实验组是灭菌后的土壤,对照组就是接近于自然状态的一组,即不施加变量处理的一组,故选A。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 8.下列关于“探究土壤微生物对淀粉的分解作用”的实验,设计不合理的是(　　) A.用等量土壤浸出液和蒸馏水处理等量淀粉糊 B.实验应分别对土壤浸出液和蒸馏水进行高温灭菌后再处理淀粉糊 C.应在20 ℃左右下处理7天后,再进行相关检测 D.用碘液检测淀粉,用斐林试剂检测还原糖 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 B 15 该实验的自变量是土壤微生物的有无,因此对照组用蒸馏水处理淀粉糊,而实验组用土壤浸出液处理淀粉糊,A正确;对土壤浸出液和蒸馏水进行高温灭菌后,土壤浸出液中的微生物被杀死,无法达到实验目的, B错误;土壤微生物分解淀粉需要时间,实验中应将实验组和对照组在 20 ℃左右下处理7天后,再进行相关检测,C正确;土壤微生物可将淀粉分解成还原糖,实验可用碘液检测淀粉,用斐林试剂检测还原糖,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 [素能培优练] 9.如图为生态系统的碳循环示意图,其中c是大气中的CO2库。下列说法正确的是(　　)   A.d代表生产者,碳通过呼吸作用从c流向d B.碳以有机物的形式从d流向a再流向b C.a1、a2、a3的存在减慢了生态系统的碳循环 D.图中能把有机物转变成无机物的成分是b、d 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 B 15 c是大气中的CO2库,d与c之间可以双向传递,则d是生产者,碳主要通过光合作用从c流向d,A错误;d是生产者,b是分解者,a1~a3是各级消费者,碳可以沿着食物链以有机物的形式从d生产者流向a消费者,a的遗体残骸被分解者分解,从而使碳以有机物的形式流向b分解者,B正确;a1、a2、a3都是消费者,消费者的存在加速了生态系统的碳循环,C错误;图中的生产者d、消费者a、分解者b都能把有机物通过呼吸作用变为无机物,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 10.(2024·河北承德高二检测)某生物兴趣小组的同学为证明某细菌对树叶的分解作用,分别提出三种实验方案。其共同之处是将同一种树的落叶分成甲、乙两等份,实验过程保持树叶湿润,其他实验条件和步骤如表所示。下列哪种实验方案能达到目的(　　) 序号 实验处理 甲 乙 方案一 无菌条件 自然条件 方案二 先灭菌,再放于适宜条件下 自然条件 方案三 先灭菌,再放于适宜条件下 先灭菌,然后接种该种细菌,最后置于适宜条件下 A.方案一　　　　　　　 B.方案二 C.方案三 D.三个方案都不能达到 C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 欲证明树叶的分解是由“某种细菌”所引起的,应先将树叶灭菌,排除其他微生物对实验结果的干扰,同时应将灭菌后的树叶分成两组,一组接种该细菌,另一组不接种,两组均置于适宜条件下培养,以便对比分析得出结论。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 11．(多选)(2024·辽宁沈阳高二月考)如图为生态系统中的碳循环示意图，其中甲、乙、丙是生态系统中的三种成分，1～4是乙中的四种生物。下列分析不正确的是(　　 ) A．甲、乙、丙构成该生态系统的组成成分 B．该生态系统的食物网可表示为 C．分解作用可用箭头甲指向丙表示 D．该示意图可体现物质在生态系统中循环往复运动的特点 ABC 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 甲、乙、丙分别是生产者、消费者和分解者，属于生态系统的生物群落部分，生态系统的组成成分还包括非生物的物质和能量，A错误；生态系统的营养结构是食物链和食物网，包括生产者和消费者，即除了消费者1、2、3、4外还应包括生产者甲，B错误；箭头甲指向丙表示生产者流向分解者的能量，C错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 12．(多选)某地土壤和水体中镉超标，镉进入生态系统后蓄积在动物肝、肾中引发“痛痛病”。某生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级，在某一时间测得所含镉的相对浓度如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A.当地人要预防“痛痛病”应少吃动物肝、 肾等内脏 B．丙营养级所含能量最少 C．该生态系统一定没有分解者 D．四个营养级所同化的能量值的关系可表示为丁<甲＋乙＋丙 AB 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 由题意可知，镉进入生态系统后蓄积在动物肝、肾中引发“痛痛病”，所以人类预防该病应少吃动物肝、肾等内脏，A正确；丙营养级所含镉浓度最高，说明丙营养级最高，而能量是单向流动、逐级递减的，所以丙营养级所含能量最少，B正确；任何一个生态系统中都必须有分解者，C错误；四个营养级同化的能量值的关系可以表示为丁>甲＋乙＋丙，D错误。 13.如图表示某生态系统碳循环的部分示意图。请回答下列问题。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 (1)图中的字母　　　　表示大气中的CO2库,由于许多因素的影响,使其含量夏季　　　　冬季。  2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 D　 15 低于 (1)根据图中箭头指向及题干信息判断,A代表生产者、B代表消费者、C代表分解者、D代表大气中的CO2库、E代表化石燃料。大气中的CO2含量有明显的季节变化和昼夜变化,夏季光合作用比较强,所以夏季大气中的CO2含量比冬季低。 (2)CO2被生产者吸收转变成体内物质进入生物群落,再被图中的A、B的　　 　　和C的分解作用以及E的燃烧,转变成CO2后再重新循环。若此生态系统中的生物群落处在正常演替过程中,生产者吸收的CO2量 　　　　整个生物群落排放的CO2量。  2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 呼吸作用　 15 大于 (2)生产者和消费者中的碳有一部分通过呼吸作用进入大气。在群落演替的过程中,生产者吸收的CO2量大于整个生物群落排放的CO2量。 (3)若将本题图修改为该生态系统的能量流动示意图,可将D的含义改为　　　 　,其他字母及文字代表的含义不变,还需要修改之处有增加“光→A”、取消“→E→D”、　 　　　。  2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 非生物环境 15 　取消“D→A” (3)若将图修改为生态系统的能量流动示意图,则图中D将表示非生物环境,能量流动起源于生产者固定的太阳能,渠道是食物链和食物网,且为单向流动,故修改之处有增加“光→A”、取消“→E→D”、取消“D→A”。 14.二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)是大气中主要的温室气体。我国政府在2020年的联合国大会上宣布,中国力争在2060年前实现碳中和(CO2排放量与减少量相等)。 (1)碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以　　　　的形式进行。通常绿色植物可通过光合作用将光能转变为　　　　　　　　　,体现了其在生态系统　　 　　中的重要作用。   2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 CO2　 有机物中的化学能 能量流动 (1)碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行。通常绿色植物可通过光合作用,将光能转变为有机物中稳定的化学能,从而完成了非生物环境中的能量进入生物群落的过程,该过程体现绿色植物在生态系统能量流动中作为起点的重要作用。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 (2)研究表明,稻田是温室气体排放的主要来源之一。为协同实现南方双季稻区粮食丰产与稻田温室气体减排,科研人员进行了相关实验,结果如图所示。 生物炭由农业废弃物在高温、稀氧条件下,经高温裂解制备而成,是资源优化利用的重要方式,本实验生物炭化原料为小麦秸秆。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 对照组:不施生物炭 生物炭组:早稻稻田翻耕前7 d施用生物炭 由图可知,与对照组相比,________________________________________ ____________________________________________________________   　。   2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 施用生物炭处理的CH4排放通量普遍低于不施生物炭处理(对照组),且在早稻中后期、晚稻前期表现较明显。N2O排放通量未发现明显规律 (2)由图可知,与对照组相比,施用生物炭处理的CH4排放通量普遍低于不施生物炭处理(对照组),且在早稻中后期、晚稻前期表现较明显。而N2O排放通量未发现明显规律,说明生物炭的使用对CH4的排放量减少有明显效果,而对N2O的排放减少几乎无效果。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 (3)除施加生物炭,还可通过______________________________________ _____________________________________________________________________________(答出两点即可)等措施促进水稻增产。   2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 科学选种、使用水稻增产菌、病虫害防治、科学移栽、合理灌溉、除草、增施叶面肥、使用植物生长调节剂、防倒伏 (3)除施加生物炭,还可通过科学选种(高产品种)、使用水稻增产菌、病虫害防治(调整能量流动方向)、合理灌溉(提高光合产量)、除草(调整能量流动关系)、增施叶面肥(提高光能利用率)等措施来促进水稻增产。 (4)我国科学家利用无机催化剂和生物酶,首次在全球实现了从二氧化碳到淀粉的全合成。请你谈谈该技术若能实现产业应用会有哪些意义: _________________________________________________________________________________________________________________________________ (答出一点即可)。  2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 利用二氧化碳人工合成淀粉能节约耕地和淡水资源,进一步保障粮食安全;降低大气二氧化碳浓度、缓解温室效应;中间产物可能被其他的领域应用 (4)若该方法获得的淀粉与自然获得的淀粉无差异,则会带来极大的社会效益,利用二氧化碳人工合成淀粉能节约耕地和淡水资源,同时也避免了农药的使用,从而进一步保障粮食安全;该方法利用了大气中的二氧化碳,因而可降低大气二氧化碳浓度、缓解温室效应;另外该过程的中间产物也可能被其他的领域应用,也能实现工厂化经营获得更高的经济效益。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 15.蚯蚓是森林中的土壤动物之一,主要以植物的枯枝败叶为食。 (1)为探究蚯蚓对森林凋落物的作用,研究者选择4个树种的叶片做不同处理,于6~9月进行了室外实验,结果如图所示。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 单位体重蚯蚓日平均食物消耗量[mol/(g·d)] 完善实验思路:将上述4个树种的叶片平均分为四组,每组半分解叶片和未分解叶片称重后分别置于两个盆中,___________________________   　。  与土壤混合均匀,将数目相等的蚯蚓置于其中饲养,一段时间后统计蚯蚓的食物消耗量　 (1)设计实验时应遵循对照原则、等量原则和单一变量原则等,本实验的目的是探究蚯蚓对森林凋落物的作用,实验自变量为叶片的种类和分解程度,实验思路:将上述4个树种的叶片平均分为四组,每组半分解叶片和未分解叶片称重后分别置于两个盆中,与土壤混合均匀,将数目相等的蚯蚓置于其中饲养,一段时间后统计蚯蚓的食物消耗量。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 (2)①实验时所选蚯蚓生长状况应基本一致,目的是_______________ 　　　　　　　　　　　　。  ②由实验结果可知,蚯蚓对半分解叶的消耗量明显　　　　(填“高于”或“低于”)对未分解叶的消耗量,在不同叶片中,最不喜欢___________ 　　　　。由此说明　　　　　　　　　　　　是影响蚯蚓摄食偏好的主要因素。  2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 排除蚯蚓个体差 异对实验结果的影响 高于　 蒙古栎未 叶片种类和分解程度 分解叶　 (2)为排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响,实验所选择蚯蚓的生长状况应基本一致。分析图中数据可知,蚯蚓对不同植物、不同处理的叶片的消耗量有差异,说明蚯蚓对植物的种类喜好不同,对分解程度的喜好也不同。对蒙古栎未分解叶的消耗量最少,说明蚯蚓最不喜欢蒙古栎未分解叶。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 (3)依据上述研究实验,若在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树,有利于 　　　　(填“增加”或“减少”)蚯蚓的数量。  2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 增加 (3)分析图中数据可知,蚯蚓对杨树半分解叶的消耗量最大,说明蚯蚓最喜欢杨树半分解叶,若在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树,有利于增加蚯蚓的数量。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 14 15 $$