3.3生态系统的物质循环练习题2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修2

**基本信息** 以基础概念辨析-过程图表分析-综合情境应用为梯度，覆盖生态系统物质循环核心知识点，强化生命观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|物质循环基本概念（氮循环、碳循环过程等）|选择题为主，直接考查概念辨析（如第1-5题）| |提升层|物质循环与生态功能（碳汇、重金属修复等）|结合图表和实验数据，考查分析能力（如第6-8题）| |综合层|综合应用与模型建构（食物网分析、能量流动计算等）|填空题整合多知识点，解决实际问题（如第9-11题）|

2026-2027学年高中生物人教版选择性必修二 3.3生态系统的物质循环 模拟练习题 一、选择题 1 . 氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分，下图为生态系统中氮循环的部分过程。下列叙述正确的是（        ） A．氮循环是指N2在生物群落与非生物环境之间的循环往复 B．固氮微生物、硝化细菌、亚硝化细菌、反硝化细菌等均属于分解者 C．植物吸收硝酸盐合成蛋白质，体现了生产者在物质循环中的关键作用 D．硝化细菌将硝酸盐还原为大气中的N2，维持生态系统中氮元素的平衡 2 . 科研人员对某淡水生态系统中的重金属汞的浓度进行调查，发现汞在水体、浮游藻类、杂食性鱼类和肉食性鱼类中的浓度依次升高。下列叙述错误的是（        ） A．一般情况下，汞在生物体内的浓度沿食物链不断升高 B．物质循环是指元素在食物链中的循环 C．汞无法较快地通过食物链回归非生物环境 D．浮游藻类中汞的浓度高于水体，体现了生物富集现象 3 . 下图为某稻田生态系统的碳循环示意图，图中A、B、C表示生态系统的组成成分，数字表示碳元素的流动过程。下列叙述正确的是（        ） A．③④⑤过程中碳元素的存在形式为CO2 B．A→B→C构成一条食物链 C．②⑥⑦过程代表细胞呼吸 D．①过程固定的CO2量等于②⑥⑦过程释放的CO2量 4 . 一定事件作为“因”，所导致的“果”又会成为新的条件，施加于原来的“因”，使之产生新的“果”，即为循环因果。下列生物学现象不能体现上述关系的是（        ） A．干旱次数与东亚飞蝗种群数量的关系 B．猞猁种群数量与雪兔种群数量的关系 C．水体无机盐含量与藻类种群数量的关系 D．血糖浓度与胰岛素分泌量的关系 5 . 下列关于生态系统物质循环的叙述，正确的是（　　） A．物质循环仅发生在生物群落内部 B．物质循环指有机物在生物之间循环传递 C．大气中的CO2只能通过生产者的光合作用进入生物群落 D．分解者的分解作用能将有机物分解成无机物，从而归还无机环境 6 . “碳汇”指生态系统吸碳、固碳、存碳的能力。“碳中和”指CO2净排放量为零。图甲是某草原生态系统中碳循环模式图，a代表无机环境，b、c、d、e、f代表生态系统的生物组成成分。图乙是该草原生态系统中部分生物种群之间形成的食物网模型。下列说法错误的是（        ） A．图乙中的I属于生产者，对应图甲中的b B．图甲中碳流动方向缺少b→a、c→a、d→a C．路径f→a能体现生态系统的“碳汇”功能 D．增加b的吸收面积，有利于实现“碳中和” 7 . 科研人员为筛选出适合土壤镉(Cd)污染修复的植物，以Cd污染的土壤为培养基质，通过温室盆栽实验，比较籽粒苋、龙葵、商陆这3种植物对土壤的修复性能。检测结果如下表(转运系数是指植物地上部分的金属含量与地下部分的金属含量的比值)。下列叙述错误的是（　　） 植物名称 Cd含量/(mg·kg⁻1) 转运系数 地下部分 地上部分 籽粒苋 46.60 22.59 0.48 龙葵 16.61 41.39 2.49 商陆 7.87 9.12 1.16 A．Cd参与生态系统物质循环的过程具有全球性 B．三种植物中对土壤Cd污染的修复能力最强的是籽粒苋 C．若及时收割植物的地上部分并进行无害化处理，则龙葵的修复效果最好 D．培育转运系数高的水稻新品种可降低土壤Cd污染对人体的危害 8 . 为评估不同土地利用类型的碳收支状况，NE研究团队对某区域的自然森林（N）、单一经济林（P）及退化后修复的湿地（W）进行了长期监测。如图表示三种生态系统在监测期内的净生态系统碳交换量（NEE正值表示净释放CO2，即碳源；负值表示净吸收CO2，即碳汇）。下列相关叙述正确的是（        ） A．碳源和碳汇使生态系统中的碳在生物群落中循环往复 B．在研究阶段，退化后修复的湿地（W）中碳吸收量大于释放量 C．在研究阶段，始终作为稳定碳汇的生态系统是自然森林（N） D．研究结果表明提高植物多样性有利于增加碳源，维持碳平衡 二、填空题 9. 有害蓝藻水华（如微囊藻爆发）是全球性的水环境问题。研究人员对某湖水域蓝藻水华爆发期间的物种间的关系进行调查，主要结果如下图所示。微囊藻能产生微囊藻毒素（MC），不利于入侵物种斑马贻贝幼体的生存。研究人员测定了该食物网中部分生物体内的MC含量，结果如下表。回答下列问题。 注：实线箭头表示能量流动方向，虚线表示非捕食的种间关系。 生物类群 微囊藻 桡足类 小型鱼类 大型肉食性鱼类 食鱼鸟类 MC含量（μg/kg干重） 15 85 320 850 1200 (1)据图分析，该食物网中属于第四营养级的生物有__________。斑马贻贝成体与微囊藻之间用虚线箭头标注为“偏害作用”（一方受害，另一方不受影响或有利），结合种间关系图解释这一结论的依据是__________。 (2)由表可知，从微囊藻到食鱼鸟类，MC含量呈现逐渐升高的趋势。这一现象在生态学中称为__________。据图分析该现象形成的原因是__________。 (3)若蓝藻水华长期持续，推测食鱼鸟类的种群数量可能会下降，直接支持该推测的理由包括__________。 ①微囊藻大量繁殖，导致可食藻类等数量减少，可能使该生态系统输入的总能量下降 ②可食藻类减少会导致小型鱼类等后续营养级的生物无法通过食物链获取足够能量 ③微囊藻和可食藻类减少两者共同作用下会导致斑马贻贝（成体）数量减少 ④食鱼鸟类的体内具有高浓度MC，影响其生存和繁殖，最终种群数量减少 10. 红树林既是海岸的防护林，又是潮间带多种贝类、甲壳类和鱼类的栖息地，还为多种水鸟营造了繁殖的处所。红树林生态系统中的部分能量流动情况如下表所示。回答下列问题： 项目 摄入量J/（hm2·a） 粪便J/（hm2·a） 呼吸量J/（hm2·a） 初级消费者 1.06×109 3×108 7.1×108 次级消费者 3.9×107 9×105 2.18×107 (1)为调查该地区某种水鸟的种群密度，常用的调查方法是____________，原因是____________________________________。 (2)红树林生态系统的能量流动指的是能量的输入、____________、转化和散失的过程。据表可知，初级消费者同化的能量为____________J/（hm2·a），次级消费者粪便中的能量属于第____________营养级的同化量，次级消费者同化的能量一部分用于呼吸作用，另一部分用于自身的____________等生命活动。 (3)红树林生态系统中物种丰富，结构复杂，在垂直方向上具有明显的____________现象，这种现象显著提高了群落____________的能力。 (4)红树林固碳功能强大，一定程度上可以“消耗”全球的部分碳排放，助力“碳中和”，这体现了物质循环具有____________的特点。 11.  为实现“双碳”目标（2030年前力争达“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”），我国科研人员采取了包括“碳减排”“碳捕集”“碳封存”和“碳利用”等多种措施。结合所学知识，回答下列问题： (1)原始森林是超强“碳汇库”，其植物固定 CO2的场所位于叶肉细胞的______。从生态系统能量流动角度分析，森林固碳的本质是________________。 (2)下图为森林生态系统碳元素流动模型，图中数字表示生理过程或化学反应过程，字母表示生态系统组成成分。组成成分C在生态系统中的作用是________________。“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式，抵消CO2排放总量，实现相对“零排放”。用图中数字构建“碳中和”数学模型，即⑩=________________。 (3)“碳封存”是指通过技术手段捕集CO2，再通过高压管道送到地下或者海底永久性封存。试分析该方法可能对环境造成的负面影响是____________。 答案 一、选择题答案 + 解析 1 答案：C 解析：氮循环是氮元素在生物群落与无机环境循环，不只是 N₂；固氮、硝化细菌是生产者，反硝化细菌是分解者；植物吸收硝酸盐合成有机物，是物质循环关键环节；反硝化细菌将硝酸盐还原为 N₂，硝化细菌是氨→硝酸盐。 2 答案：B 解析：物质循环是元素在生物群落与无机环境间循环，不是仅食物链；重金属难以代谢排出，沿食物链逐级富集，无法快速回归无机环境。 3 答案：C 解析：A 生产者、B 消费者、C 分解者；③④⑤是有机物形式传递；C 分解者不能进入食物链；②生产者呼吸、⑥消费者呼吸、⑦分解者呼吸，均释放 CO₂；稻田有人工输入，固定 CO₂大于呼吸释放。 4 答案：A 解析：干旱多→蝗虫多→进一步加剧干旱属于单向因果，无反向循环调控；兔与猞猁、无机盐与藻类、血糖与胰岛素均为循环负反馈因果。 5 答案：D 解析：物质循环跨越生物群落与无机环境，循环对象是元素；CO₂可通过化能合成作用进入群落；分解者将有机物分解为无机物归还无机环境。 6 答案：C 解析：f 是无机环境，f←a 才是碳汇（生物固定碳存入生物群落）；I 是生产者对应 b；所有生物呼吸都释放 CO₂回无机环境；增加生产者可提升固碳，助力碳中和。 7 答案：B 解析：修复需转运系数高，地上 Cd 含量高便于收割移除，龙葵转运系数 2.49 最高，修复最强；重金属循环具全球性；高转运水稻减少籽粒 Cd，降低人体危害。 8 答案：C 解析：N 曲线全程负值，持续净吸收 CO₂，为稳定碳汇；碳循环范围是生物群落 + 无机环境；W 后期越过 0 变为碳源；植物多样性提升固碳（碳汇）而非碳源。 二、填空题答案 9 (1) 小型鱼类、大型肉食性鱼类、食鱼鸟类；微囊藻产生毒素抑制斑马贻贝幼体，微囊藻不受贻贝影响 (2) 生物放大（生物富集）；MC 难以被生物分解排出，随食物链逐级积累 (3)①②④ 解析：③仅影响斑马贻贝，不直接影响食鱼鸟类；毒素富集毒害、总能量下降、上层鱼类食物不足都会使鸟类数量下降。 10 (1) 标记重捕法；水鸟活动能力强、活动范围广 (2) 传递；7.6×108；初级；生长、发育、繁殖 解析：同化量 = 摄入量−粪便；次级消费者粪便来自初级生产者（第一营养级）。 (3) 分层；充分利用阳光、空间、养分等资源 (4) 全球性 11 (1) 叶绿体基质；生产者通过光合作用将光能转化为有机物中稳定化学能，固定碳元素 (2) 分解动植物遗体、排遗物，将有机物分解为无机物归还无机环境；①+②+③ 解析：D 为大气 CO₂库，A 生产者、B 消费者、C 分解者；⑩化石燃料排放 = 各类生物呼吸释放总和①②③。 (3) 地下 / 海底 CO₂泄漏，改变水体 / 土壤 pH，毒害地下生物、破坏土壤 / 海洋生态平衡 学科网（北京）股份有限公司 $