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

**基本信息** 该同步练习通过A组基础练（6题）与B组提升练（3题）的分层设计，从单一知识点辨析到综合图表分析，强化生态系统物质循环等核心内容，适配新授课分层巩固需求，体现生命观念与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组|氮循环、碳循环基本过程，生态系统物质能量流动|以选择题为主，聚焦概念辨析，如氮循环途径判断、"无废弃物农业"原理分析| |B组|食物网分析、碳循环综合应用、实验数据解读|含多选与简答题，结合图表考查综合能力，如食物网中营养级判断、不同放牧强度对碳循环影响的实验题|

第3节　生态系统的物质循环 A组 必备知识基础练 1.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,图示为氮循环的部分过程。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.氮是构成蛋白质和核酸的主要元素,大气中氮循环的部分过程如下图所示,下列相关叙述正确的是(　　) A.含氮有机物在生物体内的含量随着食物链的延长都是在逐级减少的 B.固氮菌和硝化细菌都没有成形的细胞核,并且都属于自养生物 C.微生物能将氮气转化为硝酸盐,也能将硝酸盐转化为氮气,二者属于可逆反应 D.某些细菌可降低土壤中硝酸盐的含量,有利于植物的渗透作用 3.(2026连云港期末)(多选)某池塘有4种生物构成食物网,其中甲、乙为生产者,丙以甲乙为食,丁以甲、乙、丙为食,下表为丁种群不同体长个体腹中食物残留的调查结果。下列叙述正确的是(　　) 体长(cm) 食物残留(%) 甲 乙 丙 1.5 0.3 0.2 99.5 3 14.7 35.1 50.3 4.5 43.2 32.4 24.4 6 49.7 29.8 20.5 A.该食物网有4条食物链,丁属于第三营养级 B.丙、丁占据不同水层和资源,体现了群落的垂直结构 C.丁种群的食性策略有利于减少种内竞争,提高适应能力 D.若池塘被汞污染,理论上4种生物中丁的汞浓度最高 4.我国古代先民创立了“无废弃物农业”,保证了几千年来土地一直具有较高的生产能力。下列说法错误的是(　　) A.“无废弃物农业”实现了物质的循环再生 B.“无废弃物农业”实现了能量的循环利用 C.“秸秆还田”可改善土壤结构,提高土壤肥力 D.“秸秆还田”可减少来年农田病虫害的发生 5.雷公山自然保护区生物多样性丰富,植被类型多种多样。自然保护区对保护环境和维持全球碳平衡都具有重要的作用。下列说法正确的是(　　) A.生物富集和碳循环都具有全球性的特点 B.碳元素在生物群落内部以CO2的形式流动 C.随海拔的升高,生态系统的类型发生相应改变,导致这种改变的非生物因素主要是光照 D.保护区内的多种乔木可为群落中的其他物种创造单一的生物环境 6.凋落物是森林生态系统中养分归还的主要形式。下列叙述错误的是(　　) A.凋落物中含有的能量来源于太阳能 B.碳在凋落物中主要以有机物的形式存在 C.凋落物主要依赖营腐生的微生物进行分解 D.凋落物分解是物质和能量循环利用的重要环节 B组 能力素养提升练 7.(2025连云港阶段练习)(多选)图1是科研人员绘制的太湖某区域的部分食物网示意图。图2表示碳循环过程,其中A~D代表生态系统的相关成分。下列相关叙述不正确的是(　　) 图1 图2 A.图1中所有的生物构成了太湖该区域的一个完整的生物群落 B.鳑鱼作为次级消费者的食物链有2条,鳑鱼和鲌鱼的种间关系是捕食和竞争 C.鲌鱼处于第三、四营养级,其部分同化量会以粪便的形式被细菌和真菌利用 D.图2中B是生产者,碳元素以CO2形式流动的过程有①②③④⑦ 8.(2026南京期末)(多选)图1为某生态系统的物质循环示意图,其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分,A、B、C、D是丙中关系密切的四种生物。图2为某生态系统的某种金字塔简图,其中1~4分别代表不同的营养级。下列说法错误的是(　　) 图1 图2 A.图1中的D处于图2中的第③和④营养级 B.图1中有A→B→D、A→C、A→D三条食物链 C.若图1生态系统存在富集现象,则丁中富集物含量最高 D.图2中的金字塔可以表示能量金字塔,通常也能表示生物量金字塔 9.草地生态系统在全球碳循环中发挥着重要作用。不合理放牧造成草地退化,影响植被生产力及土壤有机质的分解和积累速率,进而影响土壤有机碳储量和生态系统的碳循环。科研人员以某草地为对象,研究不同放牧强度对草地的影响,实验数据如下图所示。 回答下列问题。 (1)碳循环是指碳元素不断在　　　　　　　　　之间往复循环的过程。碳循环失衡会导致温室效应加剧、全球变暖、南极冰盖融化等,同时还会加速土壤中　　　　　对有机碳的分解,释放温室气体,进一步加剧温室效应。  (2)草地生态系统中的植物通过　　　　　(生理活动)将大气中的CO2转化为有机物质,然后通过根系分泌物或残枝落叶等形式进入土壤,转变为土壤有机质储存在土壤中。长期重度放牧会降低土壤有机碳储量,分析其中的原因:　 　　　　　　　　　　。  (3)结合以上信息,提出恢复草地碳储量的措施:  　。  参考答案 1.D　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项错误。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项错误。硝化作用主要由生产者(硝化细菌)完成,C项错误。 2.D　含氮有机物在生物体内的含量不一定随着食物链的延长在逐级递减,A项错误。固氮菌是异养微生物,硝化细菌为自养微生物,B项错误。微生物能将氮气转化为硝酸盐,也能将硝酸盐转化为氮气,两个过程分别由不同的微生物参与,所需要的酶的种类不同,故二者不是可逆反应,C项错误。某些细菌可降低土壤中硝酸盐的含量,从而使土壤的渗透压降低,有利于植物的渗透作用发生,D项正确。 3.BCD　该食物网包含4条食物链:甲→丙→丁、甲→丁、乙→丙→丁、乙→丁,丁的营养级不固定,当其取食丙时为第三营养级,取食甲或乙时为第二营养级,因此“丁属于第三营养级”表述不准确,A项错误。丙、丁占据不同水层和资源,这是群落不同生物在垂直方向的分层现象,体现了群落的垂直结构,B项正确。丁种群中,体长较小个体(如1.5 cm)主要取食丙(99.5%),体长较大个体(如6 cm)主要取食甲和乙(合计79.5%),这种食性差异使不同体长个体利用不同资源,减少同种个体间对相同食物的竞争,有利于种群适应环境,C项正确。池塘被汞污染时,因生物富集作用,汞沿食物链积累,营养级越高汞浓度越高,丁为顶级消费者,理论上其汞浓度最高,D项正确。 4.B　“无废弃物农业”实现了物质的循环再生,但能量不能循环利用,A项正确,B项错误。“秸秆还田”可把废弃物转变为有机肥料,施用到农田中,改善土壤结构,提高土壤肥力,C项正确。“秸秆还田”可改善土壤结构,提高土壤肥力,减少来年农田病虫害的发生,D项正确。 5.A　由于大气中的CO2可在全球范围内运动,因此碳循环具有全球性;有害物质可通过水、大气和生物迁移等多种途径扩散到全球,因此生物富集也具有全球性,A项正确。碳元素在生物群落内部以含碳有机物的形式流动,B项错误。随海拔的升高,生态系统的类型发生相应改变,导致这种改变的非生物因素主要是温度,C项错误。保护区内的多种乔木可为群落中的其他物种创造多样的生物环境,可为动物提供丰富的食物条件和栖息空间,D项错误。 6.D　凋落物中含有的能量最终来源于太阳能,是绿色植物通过光合作用固定在其制造的有机物中的,A项正确。碳在凋落物中主要以有机物的形式存在,有机物最终被分解者分解为二氧化碳和水等,B项正确。凋落物主要依赖营腐生的微生物(即分解者)进行分解,C项正确。生态系统中的能量流动是单向的,能量不能被循环利用,D项错误。 7.ACD　图1中的食物网包含了生态系统中的生产者和各级消费者,缺少分解者,所以不能构成一个完整的生物群落,A项错误。鳑鱼作为次级消费者的食物链有2条,分别是藻类等浮游植物→浮游动物→鳑鱼→鲌鱼、藻类等浮游植物→白虾→鳑鱼→鲌鱼,鲌鱼能够以鳑鱼为食,鳑鱼和鲌鱼都能以白虾为食,因此鳑鱼和鲌鱼的种间关系是捕食和竞争,B项正确。由图1可知,鲌鱼处于第三、四营养级,其粪便中的能量属于上一营养级的部分同化量,C项错误。在图2中,A是大气中的CO2库,B是生产者,C是消费者,D是分解者,B、C、D构成了生物群落,碳元素在生物群落和非生物环境之间以CO2的形式流动,在生物群落内部以有机物的形式流动,即碳元素以CO2形式流动的过程有①②③④,但在⑦过程中以有机物的形式流动,D项错误。 8.BC　乙为生产者,是第一营养级,图1中的D可以A为食,也可以B为食,因此D处于图2中的③(第三营养级)、④(第四营养级)营养级,A项正确。根据图1判断乙为生产者,食物链应该从生产者乙开始,B项错误。图1中丁是分解者,D处于最高营养级,D中富集物的含量最高,C项错误。图2中的金字塔可以表示能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔,能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形,生物量金字塔多数情况下是上窄下宽的金字塔形,一般情况下,数量金字塔是上窄下宽的金字塔形,但是如果消费者个体小而生产者个体大,如昆虫和树,那么数量金字塔就会呈现上宽下窄倒置的金字塔形,D项正确。 9.答案 (1)非生物环境和生物群落　微生物(或分解者) (2)光合作用　草食动物的啃食使植物减少对地下部分光合产物的投入,地下生物量减少 (3)保护并增加植物种类;适度放牧 解析 (1)碳循环是指碳元素不断在非生物环境和生物群落之间往复循环的过程;温室效应加剧导致全球变暖,会加速土壤中微生物(或分解者)对有机碳的分解,释放温室气体,进一步加剧温室效应。 (2)光合作用可将CO2和水转化为有机物和氧气,草地生态系统中的植物通过光合作用将大气中的CO2转化为有机物质,然后通过根系分泌物或残枝落叶等形式进入土壤,转变为土壤有机质储存在土壤中;长期重度放牧会降低土壤有机碳储量,原因是草食动物的啃食使植物减少对地下部分光合产物的投入,地下生物量减少。 (3)结合上述信息可知,恢复草地碳储量的措施有:保护并增加植物种类;适度放牧。 学科网（北京）股份有限公司 $