第3章 第3节 生态系统的物质循环-【金版新学案】2025-2026学年高中生物选择性必修2 生物与环境同步课堂高效讲义配套课件PPT（人教版，多选）

该高中生物学课件聚焦生态系统物质循环，涵盖碳循环过程、生物富集现象、能量流动与物质循环关系及土壤微生物分解作用探究，通过任务驱动构建“概念解析-过程分析-实验探究”的学习支架，衔接前后知识脉络。 其亮点在于结合碳循环图解、生物富集实例（如铅和PCB案例）及对照实验设计，以物质与能量观整合知识，通过归纳总结和问题探究培养科学思维与探究实践能力，联系“碳中和”等现实议题渗透态度责任，助力学生构建生命观念，为教师提供系统教学资源与评价工具。

第3节 生态系统的物质循环 　 第3章 生态系统及其稳定性 学习目标 1. 以碳循环为例，说出物质循环的概念、过程和特点。 2. 结合具体实例，通过分析生物富集的过程，说明生物富 集的危害，认同应采取相应措施减少危害。 3. 比较说明能量流动与物质循环的关系。 4. 尝试探究土壤微生物的分解作用。 任务一　碳循环 1 任务二　生物富集、能量流动和物质循环的关系 2 任务三　探究土壤微生物的分解作用 3 课时测评 6 课堂小结 4 内容索引 课堂评价 5 碳循环 任务一 返回 1.碳循环 (1)概念：________在生物圈中的循环过程称为碳循环。 (2)碳循环过程图解 图中：①__________和化能合成作用，②__________，③生产者，④消费者，⑤呼吸作用，⑥__________________。 新知导学 碳元素 光合作用 呼吸作用 分解者的分解作用 a.存在形式 b.循环形式 c.进入生物群落的途径 d.返回非生物环境的途径 (3)温室效应 ①形成原因：主要是__________的开采和使用，使大气中CO2含量迅速增加，打破了生物圈碳循环的平衡。 ②应对方法：一方面要减少___________，另一方面大力植树种草，提高森林覆盖率，增加CO2的吸收。 化石燃料 CO2排放 2.生态系统的物质循环 C、H、O、N、P、S 全球性 种养结合 微思考 化石燃料的过量使用对环境可能会有什么影响?怎么缓解这种影响? 提示：引起温室效应。缓解措施：开发清洁能源，减少化石燃料的燃烧；植树造林，增加绿地面积。 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.碳在生物群落内部可以实现循环。 ( ) 4.生态系统的生物成分中，只有消费者可以加快物质循环。 ( ) 5.海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用。 ( ) 自我诊断 × √ × × √ 活动1　分析碳循环的过程 材料1：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 图分析： (1)碳元素在生物体内、大气、水圈中分别主要以什么形式存在? 提示：碳元素在生物体内主要以有机物的形式存在；碳元素在非生物环境中主要以CO2的形式存在于大气中；溶解于水中后，主要以碳酸盐的形式存在。 (2)甲、乙、丙、丁分别代表生态系统的什么成分?请简述判断的理由。 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，乙为消费者。 探究导思 (3)图中的字母分别表示什么过程?与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是什么? 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代表分解者的分解作用，a代表摄食，e和g代表动植物的遗体、动物的排遗物等提供给分解者。线粒体和叶绿体。 材料2：大气和海洋在碳循环之间有什么关系?如果人们不按生态规律办事，乱砍滥伐森林，对生态系统的碳循环有何影响? 提示：当大气中CO2含量增加，水圈中的CO2含量也随之增加；如果大气中的CO2发生局部短缺，水圈中的CO2也能及时进入大气。乱砍滥伐森林会打破碳循环平衡，使大气CO2进入生物群落过程受阻，大气中CO2的含量就会明显增多。 归纳总结 1.碳循环的过程 归纳总结 2.物质循环的三个易误点 (1)物质循环中所说的生态系统是指地球上最大的生态系统——生物圈，物质循环具有全球性。 (2)物质循环中所说的物质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的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。 针对练1.(2024·黄石模拟)如图是生态系统中碳循环示 意图，其中“→”表示碳的流动方向。下列叙述错误 的是 A.在碳循环过程中，同时伴随着能量流动 B.由于某种原因造成图中E生物数量大量减少，推测短期内D增多，F减少 C.该生态系统的消费者包括图中的D、E、F、B D.在A→C过程中碳主要以CO2形式进行循环，在F→B过程中以含碳有机物形式进行流动 √ 图示中A、B、D、E、F均有箭头指向C，则C是大气 中的CO2库。A、C之间为双向箭头，A为生产者。A、 D、E、F均有箭头指向B，则B为分解者，D、E、F为 消费者，C错误；物质循环过程中，同时伴随着能量 流动，A正确；图示中包含的食物链为A→D→E→F，故E减少，短时间内D增多，F减少，B正确；碳在生物群落与非生物环境之间主要以 CO2的形式循环，在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动，D正确。 规律方法 “三看”法快速判断碳循环模型中的成分 针对练2.(2024·大庆模拟)“碳中和”是指国家、企业或个人等在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳 或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。下列叙述错误的是 A.碳循环具有全球性，不是每个自然生态系统都可依靠自身实现“碳中和” B.碳在生物群落和非生物环境之间主要是以含碳有机物的形式进行循环 C.植树造林和减少化石燃料的燃烧，有利于“碳中和”提前实现 D.过度的人工碳排放可能会导致海平面上升 √ 碳循环具有全球性，“碳中和”也是全球性的，不是单独的生态系统依靠自身能实现的，A正确；碳在生物群落和非生物环境之间主要是以CO2的形式进行循环，B错误；植树造林和减少化石燃料的燃烧，有利于减少大气中的CO2，有利于“碳中和”提前实现，C正确；过度的人工碳排放可能会导致大气中的CO2浓度增加，温室效应的产生导致海平面的上升，D正确。 返回 生物富集、能量流动和物质循环的关系 任务二 返回 新知导学 1.生物富集 (1)概念：生物体从__________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 周围环境 超过 (3)常见物质 ①重金属，如Pb、Cd、Hg等。 ②人工合成的有机化合物，如DDT、六六六等。 (4)进入生物体的方式 ①动、植物直接______。 ②沿________逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链的______。 (5)特点 ①食物链中营养级越高，生物富集的某种物质浓度就______。 ②生物富集具有________。 吸收 食物链 顶端 越大 全球性 微思考 如何有效地减少生物富集现象? 提示：合理利用资源，减少污染物排放，实施垃圾分类，种植能吸收有害重金属元素的植物。 2.能量流动和物质循环的区别与联系 项目 能量流动 物质循(以碳循环为例) 形式 光能→化学能→热能(主要形式)   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等过程； 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返的动力 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.能量流动伴随着物质循环在生态系统中反复利用。 ( ) 4.生态系统的物质循环和能量流动是独立进行的。 ( ) 5.沼渣、沼液作为肥料还田，使物质能够循环利用。 ( ) 自我诊断 √ √ × × √ 活动2　分析生物富集的过程，说明生物富集的危害 材料：如图为水体和多种水生生物体内的铅浓度示意图。 (1)据图分析，写出分析结果：铅在生物体内的浓度沿食物链不断______。 (2)DDT在生物体内会产生富集的原因：DDT是生物体难以降解的化合物且__________。 探究导思 升高 不易排出 归纳总结 重金属盐和DDT等有机化合物的生物富集现象 (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，而一些人工合成的有机化合物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。如下图所示。 归纳总结 (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渐在生物体内聚集，最终积累在最高营 养级。 针对练3.在煤燃烧、有色金属冶炼过程中铅会以微小颗粒被排放进入大气，然后沉降在土壤和植物表面，而铅进入植物和动物体内后将不易被排出。下列相关叙述错误的是 A.铅能沿食物链在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端 B.铅随大气、水和生物迁移等途径扩散，生态系统中铅循环具有全球性 C.铅最终通过动植物呼吸作用、分解者分解作用和燃烧等返回非生物环境 D.减少化石燃料的燃烧、加大清洁能源利用，可减少大气中铅的来源 √ 铅化学性质稳定，不易分解，不能通过动植物呼吸作用返回非生物环境，C错误。 针对练4.(多选)(2024·北京西城模拟)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的含量如下表。下列叙述正确的是 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 √ 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 √ √ 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。 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 活动3　通过物质循环与能量流动的区别与联系，建立物质和能量观 材料：结合下图，分析物质循环与能量流动的关系。 (1)图中字母表示的成分依次是：A.__________，B.______________，C.______________，D._________；图中的能量形式分别是：①_____，②__________，③__________，④________。 热能 生产者 初级消费者 次级消费者 分解者 热能 化学能 化学能 (2)从物质和能量方面分析，将图中绿色植物称 为生态系统的基石的原因。 提示：绿色植物能够把太阳能转化为化学能， 储存在有机物中，为生态系统的其他生物提供 物质和能量。 (3)概括物质循环和能量流动之间的区别和联系。 提示：①联系：物质是能量沿食物链(网)流动的载体，能量是物质在生态系统中循环往返的动力。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。 归纳总结 能量流动和物质循环的关系 (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，而物质在循环过程中，由无机物→有机物→无机物。 (2)能量流动的终点是以热能形式散失到非生物环境中，不能循环利用，而在生态系统中，物质是可以在生物群落和无机环境之间不断循环的，没有终点。 针对练5.下列关于能量流动和物质循环的关系叙述，错误的是 A.能量以含碳有机物的形式，沿着食物链和食物网流动 B.生产者与分解者的部分生理活动是完成物质循环的重要环节 C.能量作为动力，使物质不断地在生物群落和非生物环境之间循环 D.生物圈是一个在物质和能量上都能自给自足的系统 √ 物质是能量的载体，能量储存在有机物中，沿着食物链和食物网流动，A正确；生产者可以使无机物转化成有机物，分解者通过分解作用把有机物分解成无机物，完成物质循环的两个重要环节，B正确；能量是物质循环的动力，使物质不断地在生物群落和非生物环境之间循环，C正确；生物圈依赖太阳源源不断地输入太阳能，在能量上不能自给自足，D错误。 题后归纳 1.生物圈是指地球上的全部生物及其非生物环境的总和，是可通过物质循环实现物质上自给自足的系统。生物圈在能量上不是一个自给自足的系统，因为能量是不可循环的，必须依赖太阳能的不断输入。 2.任何一个生态系统的能量流动和物质循环都保持着相对的平衡，这是一个生态系统维持相对稳定的重要保证。 返回 探究土壤微生物的分解作用 任务三 返回 1.实验原理 (1)土壤中生活着肉眼看不见的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌，它们在生态系统中的成分是________。 (2)由于各地____________等因素不同，落叶在土壤中被分解的时间也是不同的。 新知导学 分解者 气候与环境 2.实验方案(具体操作见教材P65~P66)   案例1 案例2 实验 假设 微生物能分解 落叶使之腐烂 微生物能分解淀粉 实验 设计 实验组 对土壤______处理 A烧杯中加入30 mL土壤浸出液 对照组 对土壤不做任何处理 B烧杯中加入______________ 自变量 土壤中_______________ 是否含有微生物 高温 30 mL蒸馏水 是否含有微生物   案例1 案例2 实验 现象 在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组 A A1 不变蓝 A2 产生________沉淀 B B1 变蓝 B2 无________沉淀 结论 分析 微生物对落叶 有分解作用 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉 砖红色 砖红色 微思考 1.在“探究土壤微生物在落叶分解中的作用”实验中的自变量和因变量分别是什么? 提示：自变量是土壤中微生物的有无；因变量是落叶的分解程度。 2.在“探究土壤微生物在落叶分解中的作用”实验中是如何控制自变量的? 提示：实验组的土壤进行处理(例如，将土壤用塑料袋包好，放在60 ℃恒温箱中处理1 h)，以尽可能排除土壤微生物的作用，同时要尽可能避免土壤理化性质的改变；对照组的土壤不做处理。 1.可采用直接加热烘干的方法除去实验组中的土壤微生物。 ( ) 2.应将实验组和对照组的土壤放在隔绝空气的条件下。 ( ) 3.对照组中落叶的分解速度明显高于实验组。 ( ) 4.实验组和对照组可以分别选择不同种类的落叶进行实验。 ( ) 自我诊断 × × √ × √ 针对练6.(2024·开封高二期末)某同学利用学校花园土壤研究“土壤中微生物对枯枝落叶的分解作用”。下列叙述正确的是 A.土壤中的微生物均依靠分解土壤中的有机物而获取能量 B.该实验中对照组为高温灭菌后的土壤，实验组为不做任何处理 C.为防止土壤理化性质的改变，实验所用土样应敞开置于室温下保存 D.用碘液检测土壤微生物对淀粉的分解作用，加入土壤浸出液的淀粉溶液蓝色变浅 土壤中的微生物包括生产者、消费者和分解者，不全是分解者，A错误；土壤需要经过高温灭菌后的组别是实验组，不做任何处理的是对照组，B错误；为防止土壤理化性质的改变，将土壤用塑料袋包好，放在60 ℃恒温箱中处理1小时，C错误；用碘液检测土壤微生物对淀粉的分解作用，加入土壤浸出液的烧杯由于微生物的分解作用，部分淀粉被分解为葡萄糖，溶液蓝色变浅，D正确。 返回 课堂小结 返回 思维导图 要语必背 1.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。物质循环的特点是具有全球性、循环性。 2.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的，在生物群落内部是以含碳有机物的形式传递的。大量使用化石燃料，破坏了生态系统的碳平衡，导致大气中CO2浓度增加并引起全球气候变化。 要语必背 返回 3.生物富集是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。食物链中营养级越高，生物富集的某种物质的浓度就越大。 4.物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力。 5.分解者的作用是将环境中的有机物分解为无机物，分解速度与环境中的温度、水等因素相关。 课堂评价 返回 1.(2024·金华一模)在第19届杭州亚运会开幕式中“数字人点火，零碳主火炬”是我们实现“双碳”目标的举措之一。中国提出“双碳”目标具有重要的全球性意义，下列不属于其具有全球性原因的是 A.碳循环具有全球性 B.生物圈具有全球性 C.大气环流具有全球性 D.每条食物链具有全球性 碳循环具有全球性和循环往复的特点，A正确；地球上的全部生物及其非生物环境的总和构成生物圈，可见生物圈具有全球性，B正确；大气环流在全球范围内流动，可见大气环流具有全球性，C正确；食物链是生态系统中不同生物之间由于食物关系而形成的联系，食物链不具备全球性，D错误。 √ √ 2.(2024·郑州高二期末)科学家们特别强调，人类活动引发的气候变暖“是仅次于核武器，排名第二的威胁”。也就是说，“温室效应”将给人类带来灾难。下面有关温室效应的叙述错误的是 A.化石燃料的燃烧加剧了温室效应 B.碳元素在生物群落和非生物环境之间以CO2的形式循环 C.碳元素在生物群落中主要以有机物的形式存在 D.植树造林、退耕还林是解决温室效应的最主要措施 开发新能源，减少化石燃料的燃烧是解决温室效应的最主要措施，D错误。 3.(2025·青岛高二期中)下图为生态系统碳循环示意图，图中A、B、C代表生态系统的组成成分，数字表示碳的流动。下列叙述正确的是 A.图中生产者和B、C构成了两条食物链 B.该生态系统平衡时，⑥⑦的总量等于①的总量 C.①②⑥⑦为CO2形式，③④⑤为有机物形式 D.经③流向B的碳全部储存于B体内的有机物中 √ B表示消费者，C表示分解者，生产者和C不能构成 食物链，食物链包含生产者和消费者，A错误。该 生态系统平衡时，输入生物群落的碳等于输出的， 输入的为生产者同化的碳的总量①，输出的为生产 者、消费者呼吸作用释放的和分解者分解作用释放的，即②⑥⑦，①＝②⑥⑦，因此⑥⑦之和小于生产者同化的碳的总量，B错误。①表示生产者固定CO2，②表示呼吸作用释放CO2，⑥表示分解者的分解作用释放CO2，⑦表示消费者的呼吸作用释放CO2，这些过程的碳元素为CO2形式；③表示摄食关系，④和⑤表示生产者和消费者以遗体残骸、动物粪便等含碳有机物形式流向分解者，C正确。经③流向B的碳大部分通过呼吸作用以二氧化碳形式散失，少量的碳元素储存于B体内的有机物中，D错误。 4.生活在北极圈附近的爱斯基摩人常年以海豹、海鲸为食，体内富集了大量人工合成的有害物质DDT。通过哺乳、胎盘以及血液传播的方式传给婴幼儿，导致婴幼儿的神经受到损伤，无法做精细化的工作。DDT能在动物脂肪中积累，会受热挥发，在低温时沉降到地球表面。下列叙述错误的是 A.DDT在生物体内不易被降解 B.营养级越高的生物体内DDT的浓度越高 C.爱斯基摩人体内脂肪细胞中的DDT含量最高 D.DDT只能通过降雨或降雪进入北极圈生态系统 √ DDT难以降解，在食物链中具有富集现象，营养级越高生物体内的DDT含量越高，A、B正确；爱斯基摩人常年以海豹、海鲸为食，营养级最高，体内富集了大量人工合成的有害物质DDT，DDT能在动物脂肪中积累，因此爱斯基摩人体内脂肪细胞中的DDT含量最高，C正确；DDT不是只能通过降雨或降雪进入北极圈生态系统，D错误。 5．(多选)(2024·潍坊高二期末)土壤微生物可降解有机磷农药。生物兴趣小组用有机磷农药“敌百虫”进行验证实验：将几种典型土壤混合后，取等量土壤混合物分装于相同的两个容器中，甲组高压灭菌，乙组不灭菌。下列叙述正确的是 A．甲、乙两组中应喷入等量的“敌百虫”，再置于同一恒温箱中培养相同时间 B．不同土壤中微生物的种类和数量不同，将几种土壤混合后效果可能会更好 C．应再增加一组作为对照，不喷入“敌百虫”，其他处理与甲、乙两组相同 D．实验预期结果应该是甲组“敌百虫”含量不变，乙组含量会降低 √ √ √ 向甲、乙两组中喷入等量的“敌百虫”，再置于同一恒温培养箱中培养相同时间，遵循对照实验的等量原则和单一变量原则，A正确；土壤微生物可降解有机磷农药，由于不同土壤中微生物的种类和数量不同，故将几种土壤混合后效果可能会更好，B正确；甲组高压灭菌，没有微生物，乙组不灭菌，存在土壤微生物，所以甲组为实验组，乙组为对照组，两组相互对照即可得出结论，没有必要再增加一组对照，C错误；甲组高压灭菌，没有微生物，乙组不灭菌，存在土壤微生物，实验预期结果可能是甲组“敌百虫”含量不变，乙组含有土壤微生物，“敌百虫”的含量将降低，D正确。 6.(创新情境)2023年11月2日，日本正式开始排放第三批次的福岛核污水。如图是沿海某生态系统中能量与物质流动关系示意图，图中△数值为放射性物质浓度，剩下数值为能量值，单位为 kJ/(cm2·a)。回答下列问题： (1)测算各营养级生物在某一特定时刻单位面积或单位体积内实际存在的有机物质的鲜重或干重总量，可构建生态系统的__________________。 生物量金字塔 生物量金字塔可表示各个营养级在单位时间内，单位面积或单位体积中实际存在的有机物质的鲜重或干重总量之间的关系。 (2)根据图中数值计算，流入该生态系统的总能量是______________，能量由B到C的传递效率是______%(小数点后保留1位)。能量沿营养级流动的特点是_____________________。 466 kJ/(cm2·a) 20.6 单向流动、逐级递减 生产者固定的太阳能总量是流经生态系统的总能量，图中显示，流经该生态系统的总能量＝63＋97＋306＝466 kJ/(cm2·a)。能量从B到C的传递效率是同化能量的比值即13÷63×100%≈20.6%；能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。 (3)从生态系统的组成成分看，图中D是_______，它们通过__________作用，将生物组织内的碳释放回空气中，从而保证物质再被生物群落利用。 分解者 呼吸(分解) 图中无机物箭头是指H2O和CO2等物质的流通过程。图中D是分解者，通过它们的有氧呼吸和无氧呼吸两种分解方式，将生物组织内的碳释放回空气中。 (4)核污水影响范围涉及全球，放射性物质的长期效应会通过__________传递而对整个生态系统产生影响。该放射性物质浓度随着营养级的增加不断升高，这种现象称为__________。 食物链(网) 生物富集 结合图示可以看出，该放射性物质在环境中的浓度很低，但随着营养级的增加不断升高，经食物链(食物网)进行生物富集，因此营养级越高的生物受害越大，这种现象叫作生物富集。 (5)当放射性物质浓度达到一定值时，会造成C营养级中某种海洋动物的雄性个体不育，这会直接影响该种群的__________，从而影响种群密度。一段时间之后，该海洋生物种群的年龄结构最可能是__________。 出生率 衰退型 当放射性物质浓度达到一定值时，会造成C营养级中某种海洋动物的雄性个体不育，这会直接影响该种群的出生率，进而使种群密度下降。一段时间之后，该海洋生物种群幼年个体越来越少，该海洋生物种群的年龄结构最可能表现为衰退型。 返回 课时测评 返回 题组一　碳循环 1.(2024·乐山高二期末)下列有关碳循环的叙述错误的是 A.生产者合成的含碳有机物通过食物链(网)被各级消费者所利用 B.碳在生物群落与非生物环境之间循环主要是以CO2的形式进行的 C.CO2能够随着大气环流在全球范围内流动，因此碳循环具有全球性 D.生态系统的物质循环中所说的“生态系统”是指地球上的森林生态系统 √ 生态系统的物质循环中所说的“生态系统”是指生物圈，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2.(2025·上饶高三期中)为应对全球气候变化问题，我国政府向全世界做出了“碳达峰”“碳中和”的郑重承诺，国家“十四五”规划也将加快推动绿色低碳发展列入其中。下列关于碳循环相关叙述，错误的是 A.生物群落与非生物环境之间的碳循环主要是以CO2的形式进行 B.碳循环平衡受破坏的主要原因是化石燃料的大量燃烧 C.碳循环指 CO2 在非生物环境和生物群落之间的循环过程 D.植树造林和减少化石燃料的燃烧，有利于“碳中和”提前实现 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 非生物环境中的二氧化碳主要通过光合作用进入生物群落，生物群落中各种生物的呼吸作用产生二氧化碳，回到非生物环境，因此生物群落与非生物环境之间的碳循环主要是以CO2的形式进行，A正确；化石燃料中含有大量的C，化石燃料的大量燃烧使得环境中二氧化碳的含量增多，破坏了碳循环平衡，B正确；碳循环指碳元素在非生物环境和生物群落之间的循环过程，C错误；“碳中和”是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排和减少化石燃料的燃烧等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 3.如图是自然界中碳循环的简图，下列叙述正确的是 A.甲为消费者，乙为分解者，丙为生产者 B.碳元素以无机物的形式在丙→乙→甲所示的渠道中流动 C.在生态系统中，使CO2通过④过程进入生物群落的生物主要是绿色植物 D.生物群落中的碳都是通过①②③过程进入非生物环境中的 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 图示丙可与大气中的CO2库进行双向交换，表示生产 者，并可进一步推知，乙是消费者，甲是分解者，A 错误；丙主要通过光合作用将CO2合成有机物，并通 过乙取食进入乙体内，两者的遗骸、动物排遗物通过 甲的呼吸作用分解，可见碳元素以有机物的形式在丙→乙→甲所示的渠道中流动，B错误；在生态系统中，使CO2通过④过程进入生物群落的生物主要是绿色植物，通过光合作用进行，C正确；生物群落中的碳是通过①②③过程以及化石燃料的燃烧等进入非生物环境中的，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 题组二　生物富集、物质循环和能量流动的关系 4.(2025·贵州高三期中)铅(Pb)被生物体吸收以后，由于不被分解，会在体内沉积并沿食物链传递。研究人员从某废弃铅矿区湖泊中选取了四种不同生物，并分析其消化道中的食物残留，结果如下表，下列叙述正确的是 A.选取的四种生物与其所处的无机环境共同构成了湖泊生态系统 B.根据表中生物之间的摄食关系，可组成四条食物链 C.某鳊鱼捕食一只水蚤后，最多可获得这只水蚤同化量的20% D.铅沿着食物链传递的过程中会出现生物富集现象，不会参与物质循环 √ 生物种类 水蚤 鳊鱼 河蚌 鹬 消化道中的食物 小球藻 水蚤、小球藻 水蚤、小球藻 鳊鱼、河蚌 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 选取的四种生物只是该区域内的部分生物，因而这四种生物与其所处的无机环境不能构成湖泊生态系统 ，A错误；根据表中生物之间的摄食关系，可组成四条食物链，分别是小球藻→河蚌→鹬、小球藻→鳊鱼→鹬、小球藻→水蚤→河蚌→鹬，小球藻→水蚤→鳊鱼→鹬，B正确；一般来说，相邻两个营养级之间的能量传递效率是10%~20%，而不是两种生物之间，所以某鳊鱼捕食一只水蚤后，未必获得这只水蚤同化量的20%，C错误；铅会沿着食物链参与物质循环过程，但是由于铅会随着食物链表现为富集现象，因此铅很难从生物群落返回到无机环境，D错误。 生物种类 水蚤 鳊鱼 河蚌 鹬 消化道中的食物 小球藻 水蚤、小球藻 水蚤、小球藻 鳊鱼、河蚌 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 5.有关生物富集现象，以下叙述错误的是 A.营养级越高，越容易积蓄难以降解的化合物 B.生物富集现象受生物食性及环境因素的影响 C.除了重金属，一些农药、放射性物质也会出现富集现象 D.生物富集现象出现的根本原因是这些被富集的物质不参与物质循环 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 由于食物链具有富集作用，营养级越高的生物，其体内累积的难以降解的物质的含量越多，A正确；随食物链的延长和营养级的增加，某种元素或难以降解的化合物在生物体内逐级积累，生物富集现象受生物食性及环境因素的影响，B正确；除了重金属，一些农药、放射性物质也会出现富集现象，C正确；由于重金属等较稳定，难以降解，不能从生物体内以排泄方式排放到环境中，但是可以通过遗体被分解者分解而释放到环境中，参与全球性的物质循环，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 6.(2025·龙岩高二期末)某生态系统的物质循环 与能量流动的部分情况如图所示，甲、乙、丙 是该生态系统的组成成分，其中1~4 是乙中的 四种生物。下列叙述错误的是 A.该生态系统在能量上不能自给自足 B.图中甲、丙是实现生态系统物质循环的关键成分 C.由生物1向生物2传递的能量最多占生物1同化量的20% D.大气中CO2的来源除了①③④，还包括化石燃料的燃烧等 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 生产者利用的是太阳能，生态系统在能量上不能 自给自足，A正确；甲和大气中CO2库是双箭头， 所以甲是生产者，乙是消费者(生物1是第二营养 级，生物2、3是第三营养级，生物4是第四营养 级)，丙是分解者，生产者和分解者是实现生态系统物质循环的关键成分，B正确；能量传递效率指相邻营养级之间的同化量的比值，生物1是第二营养级，生物2、3是第三营养级，第二营养级和第三营养级之间的能量传递效率在10%~20%之间，C错误；结合图示可以看出，大气中CO2的来源除了①生产者的呼吸作用、③消费者的呼吸作用、④分解者的分解作用外，还包括化石燃料燃烧等，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 题组三　探究土壤微生物的分解作用 7.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 ℃左右的环境下处理7天后，再进行相关检测 D.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 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 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合理；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不合理；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 ℃左右的环境下处理7天后，再进行相关检测，C合理；土壤微生物可将淀粉分解成还原糖，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合理。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 8.某兴趣小组以带有落叶的表层土壤(距离地面约6 cm)为实验材料，研究土壤微生物对落叶的分解作用，他们对土壤的处理情况见下表。下列叙述错误的是 A.该实验的自变量是土壤是否进行60 ℃放置处理，实验中的对照组是2组和4组 B.60 ℃放置处理目的是既排除土壤中微生物的作用，又避免改变土壤的理化性质 C.该实验控制自变量的原则是“减法原理”，无关变量有落叶种类、腐烂程度等 D.预期结果是2、4组的落叶不被分解，1、3组中的落叶被不同程度的分解 √ 组别 1 2 3 4 土壤处理 不处理 60 ℃放置1小时 不处理 60 ℃放置1小时 土壤湿度 湿润 湿润 较干燥 较干燥 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 该实验的自变量是土壤是否进行60 ℃放置处理和土壤湿度条件，且不处理的1、3组为对照组，A错误；60 ℃放置处理目的是既排除土壤中微生物的作用，又避免过高的温度改变土壤的理化性质，B正确；“减法原理”是指与常态比较人为去除某种影响因素，该实验通过60 ℃放置处理去除土壤中微生物，体现了“减法原理”，无关变量有落叶种类、腐烂程度等，C正确；因为2、4组土壤进行60 ℃放置处理，土壤中微生物被杀灭，无法分解落叶，1、3组没有进行60 ℃放置处理，存在微生物，因其土壤的湿度条件不同，分解的落叶量也不相同，D正确。 组别 1 2 3 4 土壤处理 不处理 60 ℃放置1小时 不处理 60 ℃放置1小时 土壤湿度 湿润 湿润 较干燥 较干燥 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 9.(2024·汕头高二期末)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.氮循环是指氮气在生物群落和非生物环境之间的循环 B.氮元素在农田生态系统中能够循环往复利用 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 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 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；由于农田生态系统中氮元素不断随农作物输出，故氮元素在农田生态系统中不能循环往复利用，B错误；硝化作用主要由生产者(硝化细菌)完成，C错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 10.(2024·眉山高二期末)中国宣布将于2030年前确保碳达峰(CO2排放量达到峰值)，力争在2060年前实现碳中和(CO2排放量与减少量相等)。这是中国向全世界的郑重承诺，彰显了大国责任。下列相关叙述错误的是 A.积极推进植树造林、开发新能源、禁止CO2的排放是达成碳中和目标的主要措施 B.大气中CO2浓度增加，可能引起全球气候变暖，导致温室效应加剧 C.自然生态系统中，摄取碳的速率与释放碳的速率大致相等，可维持碳循环的平衡 D.生态系统碳循环是组成生物体的碳元素在生物群落和无机环境之间循环往返的过程 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 积极推进植树造林、开发新能源是达成碳中和目标的主要措施，可减少CO2的排放，但不能禁止，A错误；工业革命以来，大气中CO2的浓度持续增加，引起全球气候变暖，导致的生态后果主要是海平面上升，极端天气出现频率增加，影响全球生态系统，导致温室效应加剧，B正确；在自然生态系统中，生产者通过光合作用和化能合成作用摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率大致相等，可以自我维持碳循环的平衡，C正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 11．(多选)“蓝碳”是指利用海洋活动及海洋生物吸收大气中的CO2，并将其固定、储存在海洋中的过程、活动和机制。下列叙述正确的是 A．煤、石油和天然气的大量燃烧可导致大气中的CO2浓度升高 B．碳以CO2和含碳有机物的形式在群落与非生物环境之间循环 C．海洋对大气中的碳含量起着非常重要的调节作用 D．“蓝碳”是实现碳达峰、碳中和目标的重要路径 √ √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 煤、石油和天然气的大量燃烧，可释放大量的二氧化碳，导致大气中的二氧化碳浓度升高，A正确；碳主要以二氧化碳的形式在群落与非生物环境之间循环，碳在生物群落内主要以含碳有机物的形式传递，B错误；海洋里有大量的浮游植物进行光合作用，吸收大量的二氧化碳，对大气中的碳含量起着非常重要的调节作用，C正确；“蓝碳”利用海洋活动及海洋生物吸收大气中的二氧化碳，并将其固定，可有效减缓温室气体排放，是实现碳达峰、碳中和目标的重要路径，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 12．(多选)(2025·韶关高三期中)微塑料(尺寸 小于5 mm的塑料颗粒)易被生物所摄食或误 食而进入食物链，无法被生物消化或排出体 外，对于海洋生态系统及人类健康具有潜在 的危害。下图为某水域物种间与不同营养级 间微塑料的丰度分布。下列叙述正确的是 A．单个个体摄入的微塑料丰度随营养级的升高而增加 B．由图中信息可以推测一般情况下脊椎动物会捕食无脊椎动物 C．由于微塑料难以降解故只在该生态系统内循环往复 D．用壳多糖替代塑料制作食品包装袋可一定程度缓解微塑料污染 √ √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 从图中可以看出，随着营养级升高，个体摄入 微塑料的丰度增加，A正确；图中脊椎动物个 体摄入微塑料的丰度高于无脊椎动物，由于微 塑料会沿着食物链传递，所以可以推测一般情 况下脊椎动物会捕食无脊椎动物，B正确；微塑料虽然难以降解，但会随着食物链在生物体内富集，并且可能会通过物质循环等途径扩散到其他生态系统，而不是只在该生态系统内循环往复，C错误；壳多糖是一种可降解的物质，用壳多糖替代塑料制作食品包装袋，可减少塑料的使用，从而一定程度缓解微塑料污染，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 13．(多选)(2025·兰州高二期中)某被污染的湖泊中，存在一条由4种生物(a、b、c、d)构成的食物链，各生物体内2种有害物质的含量如图所示，已知有害物质在食物链中随着营养级的升高含量逐渐升高，下列描述中正确的是 A．a种群数量达到环境容纳量之后也会发生波动 B．b处于第三营养级，受到的有害物质危害最大 C．c粪便中含有的能量是d同化量的一部分 D．图中缺乏的生态系统的组成成分是分解者 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 更多的种群在非生物因素和其他生物种群的影 响下，数量常常是上下波动的，a种群数量达到 环境容纳量之后也会发生波动，A正确；根据有 害物质沿食物链在生物体内聚集的特点并结合 题图可知，该食物链为b→d→c→a，b处于第一营养级，受到的有害物质危害最小，B错误；c粪便中含有的能量是它的上一营养级d同化量的一部分，即d流向分解者的能量，C正确；从生态系统的组成成分来看，图中只有生产者和消费者，缺乏分解者和非生物的物质和能量，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 14.(12分)汕头南澳岛在大型养殖场推广龙须菜和牡蛎“间插式”的贝、藻混合生态养殖模式及稻田养蟹的生态农业模式，提高了经济效益。该岛还构建了绿色低碳的交通和城市综合管理体系，开展城市综合管理节能改造工程，为实现我国“碳达峰”和“碳中和”目标作出努力。 (1)牡蛎和龙须菜生态立体套养模式，即表层养殖大型海藻龙须菜，下面吊绳养殖滤食小型浮游植物的牡蛎，这体现了群落的_______结构，该模式的意义是______________________________。 牡蛎和龙须菜生态立体套养模式在垂直方向上有明显的分层现象，体现了群落的垂直结构，该模式的意义是充分利用了海洋的空间和资源。 垂直 充分利用了海洋的空间和资源 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 生态系统是生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体，题目描述中既有生物，又含非生物的物质和能量，故构成生态系统；稻田生态系统不仅有生产者固定的太阳能，还有饵料中的化学能，都是该生态系统中的能量来源。 (2)稻田中的阳光、清风、芦苇、昆虫、藻类等共同构成了一个__________；稻田生态系统的能量来源是________________________________________ _________。 生态系统 生产者(水稻等)固定的太阳能和饵料中的 化学能 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 生态休闲旅游用于当地农民的生活费用及该岛群落的维护，说明人类活动会改变群落演替的速度和方向。 (3)基于南澳岛独特的物种组成和优美的自然环境，当地政府开发了生态休闲旅游路线，增加了当地农民的收入，经济效益的提高又可以为该岛群落的维护提供资金支持，这说明人类活动____________________________。 会改变群落演替的速度和方向 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 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；碳循环具有全球性，故建立绿色低碳循环体系需要世界各国共同参与；符合“低碳生活”理念的日常生活习惯有：少用一次性筷子、节约用纸、骑自行车出行、减少使用化石燃料等。 (4)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。“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式，抵消人类燃烧化石燃料等活动所产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳相对“零排放”。建立绿色低碳循环体系还需要世界各国共同参与，主要原因是__________________。请写出符合“低碳生活”理念的日常生活习惯________________________ _______________________________________(至少答出2点)。 CO2 碳循环具有全球性 少用一次性筷子、节约用 纸、骑自行车出行、减少使用化石燃料等 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 15.(12分)某城市河流由于生活污水和工业废水的排入，水质逐渐恶化。经过治理后，河水又恢复了清澈。图1表示该河流的能量金字塔(甲、乙、丙为3种鱼，丁为1种水鸟，甲不摄食藻类，箭头指示能量流动方向)，图2表示部分能量流动关系(图中数字表示同化的能量)。回答下列问题： (1)图1所示食物网中，生产者是____________，未表示出的生态系统的组成成分是__________和______________________。 水草和藻类 分解者 非生物的物质和能量 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 图1所示食物网中，生产者是水草和藻类，该食物网中只有生产者和消费者，未表示出的组成成分是分解者和非生物的物质和能量。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 图1所示食物网中，丁既属于第三营养级又属于第四营养级，占据2个营养级，第三营养级就是次级消费者，即次级消费者包括丙和丁；丁与丙之间存在捕食关系，同时两者又共同捕食乙，存在种间竞争关系。 (2)图1所示食物网中，丁占据____个营养级，次级消费者是__________，丁与丙之间的种间关系是__________________。 2 丙和丁 捕食和种间竞争 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (3)根据图1分析，除了图2中已经标出的能量去向之外，乙的能量去向还有______________________________________。根据图1分析，甲、乙能量和至少是丙、丁能量和的____倍，人类若通过养鱼来生物治理水华应该放养鱼的种类是_____(填“甲”“乙”或“丙”)。 传递给丙、自身呼吸作用以热能形式散失 5 乙 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 除顶级消费者以外，各营养级的能量去向包括：自身呼吸作用以热能的形式散失、流向下一营养级、被分解者分解，因此根据图1分析，除了图2中已经标出的能量去向之外，乙的能量去向还有传递给丙、自身呼吸作用以热能形式散失。能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%~20%，结合图1分析，甲、乙能量和至少是丙、丁能量和的5倍，水华是因为藻类大量繁殖造成的，人类若通过养鱼来生物治理水华应该放养鱼的种类是乙。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 第一、第二营养级之间能量传递效率是指第二营养级所有生物同化的能量与第一营养级所有个体同化能量的比例。图2中，水草、藻类流向乙的能量传递效率为1 900÷25 000×100%＝7.6%，而第二营养级还包括甲，因此图1所示食物网中第一营养级到第二营养级能量的传递效率大于7.6%。 (4)结合图2分析，图1所示食物网中第一营养级到第二营养级能量的传递效率________(填“大于”“小于”或“等于”)7.6%。 大于 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 在生态系统中，有害物质会通过食物链不断积累，在食物链中，营养级越高，体内积累的有毒物质越多，由此推测此农药含量最高的物种是丁。 返回 (5)经检测，水体中含有某种存在生物富集现象的农药，推测此农药含量最高的物种是____。 丁 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 谢 谢 观 看 第3章 生态系统及其稳定性 $