第3章 第3节 生态系统的物质循环-【金版教程】2025-2026学年高中生物选择性必修2 生物与环境作业与测评word（不定项版）

生物学　选择性必修2[人教版]作业与测评 　第3节　生态系统的物质循环 题号 1 2 3 4 5 6 7 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 对点 碳循环过程中碳的流动形式 碳循环 碳循环模式图 生物富集特点 生物富集 能量流动和物质循环的关系 能量流动和物质循环的关系 题号 8 9 10 11 12 13 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ 对点 探究土壤微生物的分解作用实验 探究土壤微生物对淀粉的分解作用实验 碳循环过程 氮循环 生物富集(根据有害物质浓度构建食物链)，能量流动 生态系统碳循环、能量流动过程及特点及物质循环和能量流动的关系 知识点一　碳循环和物质循环 1．在生态系统的碳循环过程中，以碳的有机物形式流动一般不发生在(　　) A．大气和生产者之间 B．生产者和植食动物之间 C．肉食动物和分解者之间 D．生产者和分解者之间 答案：A 解析：碳元素在大气和生产者之间主要以二氧化碳的形式往返。 2．碳循环是生态系统中常见的物质循环类型之一。下列有关碳循环的叙述不正确的是(　　) A．碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行，在生物群落内部的传递主要以含碳有机物的形式进行 B．碳循环的“循环”过程发生在生物群落和非生物环境之间 C．生态系统的各种成分都参与碳循环过程 D．大气中的CO2要变成含碳有机物只能通过绿色植物的光合作用 答案：D 解析：大气中的CO2要变成含碳有机物可以通过绿色植物、光合细菌的光合作用和某些细菌的化能合成作用，D错误。 3．如图是生物圈中碳循环示意图，下列相关分析不正确的是(　　) A．a是光合作用或化能合成作用，b是分解者的分解作用 B．在生态系统中，使CO2进入生物群落的生物主要是绿色植物 C．E是化石燃料，对E的过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡 D．碳循环过程伴随着能量流动，物质循环是能量流动的基础 答案：A 知识点二　生物富集 4．(浙江1月，7)由于DDT严重危害生物的健康且不易降解，许多国家禁用DDT。但DDT能杀灭按蚊，有效控制疟疾的传播，因此2006年世界卫生组织宣布允许非洲国家重新使用DDT，使得非洲疟疾的新增病例大幅下降。下列叙述不合理的是(　　) A．喷施低浓度的DDT，也会在生物体内积累 B．DDT不易降解，不会在生物圈中大面积扩散 C．在严格管控的情况下，DDT可以局部用于预防疟疾 D．与第二营养级相比，第三营养级生物体内的DDT含量更高 答案：B 解析：因为生物体难以分解DDT，所以喷施低浓度的DDT，也会在生物体内积累，A正确；DDT不易降解，会沿着食物链进入到其他生物体内，生态系统中的物质循环具有全球性，DDT会在生物圈中大面积扩散，B错误；在严格管控的情况下，DDT可以局部用于预防疟疾，C正确；随着食物链的延长和营养级的增加，处于高营养级的生物体内DDT浓度高于处于低营养级的生物体内，因此与第二营养级相比，第三营养级生物体内的DDT含量更高，D正确。 5．下列关于生物富集的说法正确的是(　　) A．生物富集只能通过吃与被吃的关系发生 B．较低营养级的生物体内的富集物质比较高营养级的生物体内的富集物质浓度高 C．在生物体内积累的有害物质可能是难以分解的化合物 D．无法通过对食物链逐级富集过程的研究得到污染物的迁移转化规律 答案：C 解析：生物富集还可通过生物从环境中吸收的方式发生，A错误；较低营养级的生物体内的富集物质比较高营养级的生物体内的富集物质浓度低，B错误；通过对食物链逐级富集过程的研究可以认识污染物的迁移转化规律，D错误。 知识点三　能量流动和物质循环的关系 6．下列关于能量流动和物质循环的说法正确的是(　　) A．生态系统中的各种组成成分，只是通过物质循环紧密联系在一起 B．在生态系统中，先进行物质循环，后进行能量流动 C．物质是能量的载体，能量随着物质在非生物环境和生物群落之间循环流动 D．能量可驱动物质循环 答案：D 解析：生态系统中的各种组成成分，通过能量流动和物质循环紧密联系在一起，A错误；在生态系统中，能量流动和物质循环同时进行，彼此相互依存，不可分割，B错误；物质是能量的载体，能量随着物质在非生物环境和生物群落之间单向流动、不循环，C错误；能量是物质循环的动力，所以能量流动可驱动物质循环，D正确。 7．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．能量只能沿着食物链(网)流动 B．能量作为物质循环的动力，使物质能够不断地在生物群落内循环往返 C．能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量 D．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 答案：D 解析：能量也可从生产者、消费者流向分解者，不经过食物链(网)，A错误；物质不能在生物群落内循环往返，而是在生物群落和非生物环境间循环往返，B错误；生产者所固定的太阳能总量是流经该生态系统的总能量，而能量①②③④的总和不等于流经该生态系统的总能量，C错误。 知识点四　实验：探究土壤微生物的分解作用 8．下列有关“探究土壤微生物的分解作用”实验的叙述，错误的是(　　) A．气候、温度等因素均会影响落叶分解的速率 B．探究微生物对落叶的分解作用时，对照组土壤要灭菌处理 C．具有分解作用的土壤微生物包括细菌、真菌、放线菌等多种类型 D．探究土壤微生物对淀粉的分解作用时，需提前制备土壤浸出液静置备用 答案：B 解析：气候、温度等因素均会影响落叶分解的速率，如在温暖的环境中，落叶的分解较快，A正确；探究微生物对落叶的分解作用时，自变量是土壤微生物的有无，自变量是人为改变的量，因此实验组土壤要灭菌处理，B错误；具有分解作用的土壤微生物主要营腐生生活，主要包括细菌、真菌、放线菌等多种类型，C正确；探究土壤微生物对淀粉的分解作用时，需提前制备土壤浸出液静置备用，土壤浸出液中含有微生物，D正确。 9．在探究土壤微生物对淀粉的分解作用实验中，下列叙述不正确的是(　　) A．可使用离心机快速制备土壤浸出液 B．实验的自变量是土壤浸出液和蒸馏水 C．实验中对所用烧杯等器皿无需做灭菌处理 D．实验结果可以用碘液和斐林试剂进行检验 答案：C 解析：实验的自变量是土壤浸出液和蒸馏水，土壤浸出液中有土壤微生物，B正确；探究土壤微生物对淀粉的分解作用实验，所用烧杯、试管等器皿需灭菌处理，C错误；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的剩余量，用斐林试剂检测还原糖的生成量，D正确。 10．碳循环是生物圈物质循环的主要部分，如图是碳循环过程图解，下列叙述正确的是(　　) A．随着工业的发展，①过程的加剧是造成温室效应的主要原因，节能减排主要是控制该过程 B．参与②过程的生物包括生产者、消费者和分解者 C．通过植树造林增加绿地面积可以增强③过程，能减少大气中的二氧化碳 D．①②③过程中，都伴随着能量的循环、转移、利用和释放 答案：ABC 解析：随着工业的发展，化石燃料的燃烧成为造成温室效应的主要原因，节能减排主要是控制①过程，A正确；②过程是呼吸作用，参与该过程的生物包括生产者、消费者和分解者，B正确；植树造林增加绿地面积，植物通过光合作用吸收CO2量增多，能减少大气中的二氧化碳，C正确；①②③过程中，都伴随着能量的转移、利用和释放，但能量不能循环利用，D错误。 11．氮是组成细胞的基本元素之一，在自然界中以多种形式存在。氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分，图示为氮循环部分过程。下列说法正确的是(　　) A．氮循环是指氮元素在生物群落和非生物环境之间的循环 B．氮在农田生态系统中主要以含氮有机物的形式循环往复利用 C．硝化作用主要由分解者完成，同时伴随着能量流动 D．无机氮进入生物群落的途径有生物固氮和植物根系吸收 答案：AD 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正确；硝化作用主要由生产者(硝化细菌)完成，C错误。 12．某生态系统中，镉在沿着食物链传递的过程中产生生物富集现象。该生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级，各营养级所积累的镉的相对浓度如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．生物富集具有全球性 B．该生态系统的食物链可表示为丁→乙→甲→丙 C．镉沿食物链不断聚集并最终积累在最高营养级，不能回归非生物环境 D．四个营养级所同化的能量值的关系可表示为丁<甲＋乙＋丙 答案：AB 解析：生物富集涉及物质循环，具有全球性，A正确；某些有害物质沿食物链积累，因此营养级中含镉浓度越高，营养级越高，故该生态系统的食物链可表示为丁→乙→甲→丙，B正确；镉可以随生物的遗体残骸被分解者分解回归非生物环境，C错误；根据图示柱形图可知，丁的镉浓度最低，说明其所处的营养级最低，则其同化的能量最多，由于能量流动是单向流动、逐级递减的，相邻营养级间的能量传递效率为10%～20%，因此四个营养级所同化的能量值的关系可表示为丁>甲＋乙＋丙，D错误。 13．图1为某草原生态系统的部分碳循环示意图，甲～丁为生态系统的组成成分；图2为该生态系统的部分能量流动示意图(不考虑未利用的能量)。据图分析回答： (1)图1中，碳元素进入非生物环境的途径是________(填序号)，能量进入群落的主要途径是________(填序号)。 (2)生态系统的结构包括________和________，图2中B表示__________________________________，若鼠摄入能量为2.2×109 kJ，A中能量为1.6×109 kJ，B中能量为1.2×109 kJ，狼同化能量为2.4×108 kJ，则该生态系统中鼠到狼的能量传递效率为________。 (3)由图2可以总结出生态系统能量流动的主要特点是____________________。 (4)生态系统的物质循环与能量流动具有不同的特点，在物质循环中，非生物环境中的物质可以被生物群落________。 (5)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________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。 答案：(1)②③④　①　(2)组成成分　营养结构(食物链和食物网)(两空顺序可颠倒)　鼠用于生长、发育、繁殖的能量　15%　(3)单向流动、逐级递减　(4)反复利用　(5)食物链(网) 解析：(1)分析图解可知，碳元素进入非生物环境的途径是②③动植物的呼吸作用和④分解者的分解作用，能量进入群落的主要途径是①光合作用。 (2)生态系统的结构包括组成成分和营养结构(食物链和食物网)。图2中A表示鼠同化的能量，其中一部分以呼吸作用散失后，还有一部分(B)用于生长、发育、繁殖的能量。A表示鼠同化的能量，A中能量为1.6×109 kJ，而狼同化能量为2.4×108 kJ，则该生态系统中鼠到狼的能量传递效率＝(2.4×108)÷(1.6×109)×100%＝15%。 题号 1 2 3 4 5 6 7 难度 ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ ★★ 对点 碳循环(碳汇、碳中和) 碳循环模式图 土壤微生物的分解作用实验 生物富集 人工生态系统物质循环、能量流动图解 生物富集 森林中土壤有机物的分解情况比较 题号 8 9 10 11 难度 ★★ ★★ ★★ ★★ 对点 碳循环特点及模式图、食物网 绿肥作物对土壤的影响及物质循环 碳循环模式图，缓解温室效应措施 生态系统碳循环过程，物质循环与能量流动的关系 一、单项选择题(每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的) 1．2023全球滨海论坛会议将“绿色办会”作为核心理念，将通过绿色交通、林业碳汇等方式完全实现“碳中和”(CO2零排放)。“碳汇”是指能吸收大气中的CO2、减少大气CO2浓度的活动、过程或机制。下列相关叙述正确的是(　　) A．碳元素在生产者与分解者之间以含碳有机物的形式进行双向传递 B．碳循环过程中属于“碳汇”的主要途径是光合作用 C．由题意可知，实现“碳中和”的重要途径之一是减少“碳汇” D．“碳中和”时生产者固定的CO2量等于生物呼吸作用释放的CO2量 答案：B 解析：碳元素从分解者传递给生产者的形式是CO2，A错误；由题意可知，实现“碳中和”的重要途径之一是增加“碳汇”，C错误。 2. 如图为生态系统中碳循环示意图，箭头表示循环方向。下列相关叙述正确的是(　　) A．图中甲、乙、丙、丁及分解者构成了该生态系统的生物群落 B．图中b、c、d过程均可表示不同生物的细胞呼吸 C．若缺少丁类群，则生态系统的物质循环也能正常进行 D．在非生物环境中，水圈和大气之间也有碳元素的流动 答案：D 解析：甲、丁分别表示生产者、分解者，乙、丙表示消费者，图中甲、乙、丙、丁的全部生物构成生物群落，A错误；c、d分别表示生产者与初级消费者的物质传递，初级消费者与次级消费者的物质传递，B错误；丁为分解者，若缺少丁类生物，物质循环将不能正常进行，C错误；在水圈和大气之间会有碳元素的流动，以调节大气中CO2含量，D正确。 3．一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：取等量砂土分别装于相同的两个容器中，分为a组、b组，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组喷入等量的“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组的“敌草隆”全部消失，b组的基本不变 C．只用砂土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 答案：A 解析：本实验的自变量为有无土壤微生物，而“敌草隆”的使用量和培养条件是无关变量，无关变量应保持一致且适宜，所以应向a、b组喷入等量的“敌草隆”，再置于同一恒温箱中培养相同时间，A正确；a组土壤经过高压灭菌，不含微生物，不能将“敌草隆”分解，预计a组的“敌草隆”基本不变，b组不灭菌，存在土壤微生物，可能将“敌草隆”分解，预计b组的“敌草隆”全部消失，B错误；不同的土壤微生物的种类和数量不同，只用砂土的实验效果不比几种典型土壤混合后的好，C错误；实验目的是探究土壤中的微生物能否分解农药“敌草隆”，若不喷入“敌草隆”，则不能证明土壤中的微生物的此种作用，D错误。 4．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(　　) 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 解析：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；有毒物质会沿食物链流动并逐级积累，营养级越高有毒物质积累越多，由表可知，鱼类肌肉组织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。 5．某人工鱼塘在养殖过程中每天添加人工饲料进行有机物输入，以满足鱼的食物需要。下列叙述不正确的是(　　) A．生态系统的物质循环和能量流动同时进行，相互依存 B．生产者、消费者遗体中的能量流向了分解者，因此流向分解者的能量比生产者固定的能量多 C．输入该人工鱼塘的总能量除了生产者固定的太阳能，还包括饲料中有机物的化学能 D．若图示为碳循环的途径，需去掉“太阳→”，补充箭头“大气中的CO2库→生产者” 答案：B 解析：流经某一生态系统的总能量是生产者固定的能量，故流向分解者的能量少于生产者固定的能量，B错误；该生态系统为人工生态系统，故输入人工鱼塘的总能量除了生产者固定的太阳能，还包括饲料中有机物的化学能，C正确；若题图表示碳循环过程，应去掉“太阳→”，大气中的CO2库应该与生产者之间有双向箭头，故需补充箭头“大气中的CO2库→生产者”，D正确。 6．生物富集的效率可以用生物富集系数(BCF)进行量化，计算公式如下：BCF＝生物体中某种物质的浓度/环境中同种物质的浓度，以下有关叙述错误的是(　　) A．生物富集的过程一般是沿着食物链和食物网进行的 B．生物富集效率会受生物特性、有害物质性质及环境因素的影响 C．BCF数值越大，说明该物质越容易在生物体内富集 D．污染物沿着营养级传递过程中，其浓度在较高营养级中一定增大 答案：D 解析：食物链和食物网是物质循环和能量流动的渠道，可知生物富集的过程一般是沿着食物链和食物网进行的，A正确；根据生物富集的特点可知，生物富集效率会受生物特性、有害物质性质及环境因素的影响，B正确；生物富集系数的计算公式为生物体中某种物质的浓度/环境中同种物质的浓度，生物富集系数数值越大，说明该物质越难在生物体内分解，从而不断富集，C正确；污染物沿着营养级传递过程中，其浓度在较高营养级中不一定增大，与生物的捕食特性、污染物的性质有关，D错误。 7．分解者的作用是将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。如图所示a、b、c三个地区森林土壤有机物的分解状况，则该三个区域分解者的作用强弱关系是(　　) A．a>b>c B．c>b>a C．c＝b>a D．a>c＝b 答案：A 解析：由图可知，a、b、c三个地区的落叶供给量为a>b>c，而土壤有机物量为a<b<c，分解者的作用是将动植物遗体和动物的排遗物中的有机物分解成无机物归还无机环境，促进了物质的循环，因此三个区域分解者的作用强弱关系是a>b>c，B、C、D错误，A正确。 二、不定项选择题(每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求) 8．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 答案：ABC 解析：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。 9．绿肥作物是以其新鲜植物体就地翻压或沤、堆后以制肥为主要用途的栽培植物的总称。休耕时，农民常在田里种植绿肥作物，于复耕前将它们翻放土内以提升土壤肥力，减少化肥使用。下列说法正确的是(　　) A．将绿肥作物翻放土内会影响土壤小动物类群的丰富度 B．绿肥施入土壤后，适宜的水分和温度有利于提升土壤肥力 C．绿肥施入土壤后为植物生长增加了物质来源和能量来源 D．各种元素必须依赖分解者的分解作用才能回到非生物环境 答案：AB 解析：将绿肥作物翻放土内，会改变土壤中的营养物质含量，进而对土壤小动物类群的丰富度产生影响，A正确；适宜的水分和温度可以促进微生物的分解作用，因此绿肥施入土壤后，适宜的水分和温度有利于提升土壤肥力，B正确；绿肥施入土壤后可以提升土壤肥力，为植物生长增加了物质来源，但不能增加能量来源，C错误；并不是所有元素都必须依赖分解者的分解作用才能回到非生物环境，如碳元素可通过生产者和消费者的呼吸作用回到非生物环境，D错误。 三、非选择题 10．如图为生态系统的碳循环模式图，请据图回答下列问题。 (1)图中a表示________，b表示__________(填生态系统的组成成分)。图中②过程代表________________________过程。 (2)如果补充图中的箭头，将原来e的食物来源改为一半来源于d，一半来源于a，理论上，由a供养的e的数量将会________，理由是____________________________________________________________________________。 (3)如果图中的数字表示碳含量，则夏季②________(填“大于”“小于”或“等于”)①＋④＋⑨。 (4)碳循环平衡被破坏而引起大气中CO2迅速增加，温室效应加剧，请结合图中箭头，写出减缓温室效应的具体措施：________________________________________________(写出两条)。 答案：(1)生产者　分解者　光合作用或化能合成作用 (2)增多　调整后的营养结构，增加了e对a的直接摄入，减少了通过c和d进行的能量散失，e获得的能量增加 (3)大于 (4)开发新能源，减少化石燃料的开采和使用；植树造林，增加植物的光合作用 解析：(2)根据食物链越短，能量损失越少的原则分析，将原来e的食物来源改为一半来源于d，一半来源于a，理论上，新增的食物链较原来食物链相比变短，所以由a供养的e的数量将会增多，理由是调整后的营养结构，增加了e对a的直接摄入，减少了通过c和d进行的能量散失，e获得的能量增加。 (3)如果图中的数字表示碳含量，由于夏季绿色植物不断生长积累有机物，则夏季②固定的碳量大于①＋④＋⑨。 (4)温室效应主要与人类对化石燃料利用过度有关，缓解温室效应的措施主要有植树造林、减少化石燃料的开采和使用、开发新能源等。 11．近百年来，随着大气CO2的浓度不断增加，全球变暖加剧。为减缓全球变暖，我国政府提出了“碳达峰”和“碳中和”的CO2排放目标，彰显了大国责任。回答下列问题： (1)增加碳存储是实现碳中和的重要举措，碳存储离不开碳循环。生态系统的碳循环是指碳元素在____________________________之间循环往复的过程。生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是：生产者通过______________________________________________________，消费者通过食物网(链)摄食获取有机物、分解者通过________________________________________________。 (2)在太阳光的作用下无机环境中的碳才能通过生产者进入到生物群落，说明物质循环和能量流动的关系是________________________________________________________。 (3)从物质循环特点的角度分析，要实现“碳达峰”和“碳中和”需要世界各国共同参与环境保护，理由是____________________________。 答案：(1)生物群落和非生物环境　光合作用或化能合成作用将CO2固定为含碳有机物　分解动植物的遗体和动物的排遗物等获取碳元素　(2)能量流动为物质循环提供动力 (3)碳循环具有全球性 13 学科网（北京）股份有限公司 $