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“生态系统的物质循环”为核心，通过基础概念辨析、图表数据分析及实践案例应用的分层设计，构建“概念理解-综合分析-实践拓展”的知识巩固路径，培养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|物质循环基本过程、碳氮循环形式、分解者作用|选择题1-6直接考查核心概念，如碳在生物群落内传递形式| |综合层|生物富集、生态系统稳定性、实验数据解读|选择题7-8结合微塑料富集图表，填空题9-10分析重金属污染修复数据，培养科学思维| |拓展层|生态修复实践、跨学科应用|填空题11联系流域森林碳循环实际案例，落实态度责任，体现探究实践|

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 . 碳汇是指通过植树造林、植被恢复等措施，吸收大气中的二氧化碳，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。农田生态系统也具有潜在的碳汇功能。某地为实现“碳中和”目标，同时提高经济效益，设计了一体化种植模式，具体布局如下： 清水养殖区 立体农业区 作物种植区 水草+鱼类 棚架瓜果/蔬菜+地面小龙虾 水稻+小龙虾 吸收N、P提供饵料提供栖息环境 瓜果遮阴提高土地利用 小龙虾吃杂草、害虫排泄物肥田 下列有关叙述中正确的是（       ） A．虾稻共作体系中，小龙虾的粪便可为水稻提供物质和能量，从而减少化肥的使用 B．该模式通过增加植被覆盖和有机肥还田，增强了生态系统的碳汇功能 C．该模式中，碳在生物群落内部以CO2的形式传递，最终通过呼吸作用返回大气 D．该生态系统中物质可以循环意味着该生态系统在物质上能实现自给自足 2 . 如图是某自然生态系统的能量流动简图，甲、乙、丙、丁构成该生态系统的生物群落，其中丁为分解者。下列有关说法正确的是（        ） A．乙同化的能量除了流向丙和丁外，还有部分用于自身生长、发育和繁殖 B．第二营养级到第三营养级的能量传递效率为18% C．物质可以在甲、乙、丙、丁之间循环利用 D．该自然生态系统可以维持能量和物质的自给自足 3 . 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 4 . 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 5 . 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 6 . 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 7 . 如图为某生态系统的组成成分图，其中字母表示各组成成分，箭头表示碳元素的流动方向，下列有关叙述错误的是（        ） A．有害物质在e中的含量一般远超于c中的含量 B．a→b主要依靠植物的光合作用 C．f为分解者，e是生态系统必不可少的成分 D．图中缺少b→a、c→a和d→a 8 . 塑料制品会被裂解为直径小于5 mm的微塑料，易被浮游生物及各种鱼类吸收，经过食物链传递对水生生物和人类健康造成潜在威胁。科研人员调查了某水域部分水生生物体内的微塑料富集情况，结果如图所示。下列叙述正确的是（        ） A．图中浮游生物、腹足纲生物、牡蛎和鱼类构成了该水域的一条食物链 B．浮游生物的生物富集系数相对较低，说明其所处生态系统的微塑料污染程度轻 C．图中所示的该水域水生生物体内全部存在微塑料的生物富集现象 D．相比腹足纲生物，鱼类对微塑料的富集能力更强，可能与鱼类所处营养级别有关 二、填空题 9. 湖泊中N、P含量过高会导致水体富营养化，造成藻类大量繁殖，鱼虾等大量死亡。为研究水体富营养化程度对湖泊顶级捕食者的影响，研究人员选取轻度、中度、重度富营养化的三类湖泊，采用同位素δ15N、δ13C技术，分析顶级捕食者的相关特征，结果如下表所示。请回答下列问题： 湖泊富营养化程度 顶级捕食者δ15N平均值/‰ 顶级捕食者δ13C变异范围/‰ 轻度 16.9 -32.5～-28.3 中度 13.2 -31.2～-29.5 重度 10.1 -30.8～-30.1 注：δ13C可反映生物的食源类型，食源越单一，δ13C变异范围越小。 (1)14N在代谢和排泄时易被排出，15N易在体内保留，通常相邻营养级间δ15N差值约为34‰，随营养级升高，δ15N值逐渐增大，这一现象称为______。表中数据显示，随富营养化程度升高，顶级捕食者δ15N平均值逐渐降低，据此推测，随富营养化程度升高，湖泊食物链长度______（填“变长”或“变短”）。 (2)顶级捕食者体内的碳元素主要通过_______（答出两点）返回非生物环境，实现生态系统的碳循环。结合表中数据，分析随着湖泊富营养化程度升高，顶级捕食者δ13C变异范围逐渐缩小的可能原因：_______。 (3)为了治理某湿地水体富营养化，科研人员制定了两个方案： ①减少以浮游动物为食的生物数量，使浮游动物增多，进而减少藻类生物量，抑制水体富营养化： ②增加鲢鱼和鳙鱼等的数量，直接控制藻类的生物量，抑制水体富营养化。 综合分析，更为有效的是方案_______（填“①”或“②”），理由是______。 10. 大规模采矿会造成严重的重金属污染，科研人员以某岛金矿区的尾砂为对象探究矿区生态修复的有效途径。 (1)重金属元素一般以较稳定的形式存在于环境中，但采矿改变了其在环境中的分布，加速其参与生态系统的________过程。这些重金属元素沿着________逐渐在生物体内聚集，对人体健康造成危害。 (2)植物修复重金属污染是常用方法。科研人员检测金矿尾砂中重金属含量以反映污染情况（下表），并给种植在矿区尾砂中的高羊茅接种根际菌R1或R2，检测其体内重金属累积量（下图）。 指标 Mn锰 Pb铅 As砷 金矿尾砂重金属含量/（mg·kg-1） 1438.7 356.5 231.6 该矿区土壤背景值/（mg·kg-1） 644.0 25.8 9.3 注：As（砷）非重金属，但归为重金属类污染物 据图可知，接种根际菌可________高羊茅对重金属的富集能力；综合图表分析，接种________菌更利于高羊茅富集尾砂中污染等级较高的两种重金属。 (3)高羊茅对重金属耐受性极强，以下为探究其富集特性的相关证据。 证据1：地上部分重金属浓度与根系重金属浓度的比值随处理浓度增加而增大 证据2：老叶液泡膜上的重金属转运蛋白（将重金属泵入液泡）表达量是新叶的2-3倍 ①结合以上证据，分析可知高羊茅耐受重金属的“解毒”机制是________。 ②为避免矿区种植的高羊茅体内累积的重金属重新释放到环境中，提出一条可行措施________。 11. 流域森林生态系统是以河流流域为边界、以森林为主体构成的水陆耦合生态系统，在水源涵养、径流调节、水质净化等方面具有重要作用。回答下列问题： (1)研究流域森林生态系统的结构，首先要研究其 ____________ 和食物链（网），后者是生态系统中 __________________ 的渠道。流域森林生态系统中的植物类型常随海拔高度增加而发生明显变化，决定这些植物分布的非生物因素主要是 ____________。 (2)流域森林生态系统是天然的碳库。碳进入生物群落的途径主要是 ______________________，碳在生物群落内主要以 ____________ 的形式存在，然后通过 ________________ 返回大气中。 (3)研究人员对某温带流域森林生态系统进行了研究，其中不同森林类型各植被层的碳密度（单位面积中储存的碳总量）如图所示。 ①在阔叶林和针叶林中，乔木层的碳密度明显高于灌木层和草本层，原因是________________。 ②相比于针叶林，灌木林和阔叶林枯落物明显增多，但枯落物层的碳密度反而更少，推测其原因可能是________________。 答案 一、选择题 1. 答案：B A：粪便只能提供物质，不能提供能量，能量不能循环，错误。 B：增加植被增强光合作用固碳，有机肥还田减少化肥、土壤固碳，提升碳汇，正确。 C：生物群落内部碳以含碳有机物传递，CO₂是群落与无机环境间形式，错误。 D：物质循环不代表自给自足，该人工生态系统需人工输入物质，错误。 2. 答案：B 甲：生产者；乙：第二营养级；丙：第三营养级；丁：分解者 A：乙同化量去向：自身呼吸消耗、流向丙、流向丁；用于生长发育繁殖的能量 = 流向丙 + 丁，不是除丙丁外还有，错误。 B：传递效率 = 丙同化量 ÷ 乙同化量 = 2.7×10⁵÷1.5×10⁶=18%，正确。 C：甲、乙、丙、丁是生物群落，物质循环发生在生物群落与无机环境之间，群落内部不能循环，错误。 D：自然生态系统能量不能自给自足，需持续输入太阳能，错误。 3. 答案：C A：氮循环是氮元素（所有含氮物质）在生物群落与无机环境循环，不只是 N₂，错误。 B：固氮微生物、硝化细菌是生产者；反硝化细菌是分解者，错误。 C：植物吸收硝酸盐合成有机物，将无机氮转化有机氮，是物质循环关键环节，正确。 D：反硝化细菌将硝酸盐还原为 N₂，硝化细菌是把 NH₄⁺氧化为硝酸盐，错误。 4. 答案：B A：重金属难以分解，沿食物链逐级富集，浓度升高，正确。 B：物质循环指元素在生物群落与无机环境循环，不是仅食物链，错误。 C：汞难以被生物分解排出，很难回归无机环境，正确。 D：藻类吸收水体汞，体内浓度高于水体，属于生物富集，正确。 5. 答案：C A：A 生产者、B 消费者、C 分解者；③④⑤是生物间传递，碳为有机物，不是 CO₂，错误。 B：C 是分解者，食物链不含分解者，A→B 才是食物链，错误。 C：②生产者呼吸、⑥消费者呼吸、⑦分解者呼吸，均释放 CO₂，正确。 D：人工稻田，①固定 CO₂远大于三者释放，有有机物输出，不相等，错误。 6. 答案：D A：物质循环发生在生物群落 + 无机环境，不只是群落内部，错误。 B：循环的是化学元素，不是有机物，有机物只在群落内传递，错误。 C：CO₂还可通过化能合成作用进入群落，不只有光合作用，错误。 D：分解者分解有机物为无机物，归还无机环境，正确。 7. 答案：C a：无机环境，b：生产者，c：初级消费者，d：次级消费者，e：三级消费者，f：分解者 A：e 营养级更高，有害物质富集更多，含量高于 c，正确。 B：a 无机环境→b 生产者依靠光合作用固定 CO₂，正确。 C：f 分解者、b 生产者是必不可少；e 最高级消费者可缺少，不是必需，错误。 D：所有生物都要呼吸释放 CO₂到无机环境，缺少 b→a、c→a、d→a、e→a、f→a，正确。 8. 答案：D A：四种生物无法确定捕食关系，不能构成一条食物链，错误。 B：富集系数是体内 / 水体浓度，系数低仅代表富集能力弱，不代表水体污染轻，错误。 C：腹足纲生物富集系数 0.54＜1，体内浓度低于水体，无富集现象，错误。 D：鱼类富集系数最高，富集能力最强，营养级更高，富集程度更高，正确。 二、填空题 9. (1) 生物富集；变短 解析：重元素随营养级升高积累为生物富集；富营养化后顶级捕食者 δ¹⁵N 下降，营养级降低，食物链变短。 (2) 自身细胞呼吸、遗体排遗物被分解者分解；富营养化加剧，藻类大量爆发，捕食者食物来源只剩藻类相关单一食源，食源单一，δ¹³C 变异范围缩小 (3) ②；方案①增加浮游动物，食物链环节多，能量损耗大，控藻效果弱；方案②直接捕食藻类，快速降低藻类数量，抑制富营养化效果更好 10. (1) 物质循环；食物链（食物网） (2) 提升（增强）；R2 解析：接种 R1、R2 后植物重金属累积量均高于不接种；Mn、As 污染超标倍数最高，R2 组 Mn、As 累积量最大。 (3) ① 重金属转运至液泡隔离储存，老叶储存大量重金属，新叶减少重金属积累，降低重金属对细胞代谢的伤害；地上部分转运重金属能力强，减少根系毒害 ② 统一收割回收处理，禁止就地焚烧、随意丢弃（合理即可） 11. (1) 组成成分；物质循环和能量流动；温度 (2) 生产者的光合作用；含碳有机物；动植物呼吸作用、分解者分解作用 (3) ① 乔木生物量大，有机物（碳）积累更多，单位面积储碳量更高 ② 灌木林、阔叶林温度更高，分解者分解枯落物速率更快，枯落物快速分解释放 CO₂，储存碳更少 学科网（北京）股份有限公司 $