3.4 生态系统中的物质能被循环利用（分层作业）生物浙科版选择性必修2

3.4 生态系统中的物质能被循环利用 分层作业 目录 A组 巩固过关 考点01：物质循环 考点02：水体富营养化 B组 能力提升 C组 拓展探究 考点01：物质循环 教材梳理 1. 生态系统中的物质循环，是指组成生物体的基本元素在　　　　　　　　　　　反复循环利用的过程；物质可以循环利用，而能量流动具有　　　　　　　　　的特点。 2. 在物质循环中，无机物可在生产者的　　　　中被合成为有机物，有机物又可通过生物的呼吸作用以及死亡、排泄物被分解者分解，重新形成无机物。 3. 碳循环以　　　　为主要形式，生产者通过光合作用固定二氧化碳，碳又可通过生物的呼吸作用、分解者的分解作用以及化石燃料燃烧等途径回到大气圈；海洋含碳量大，对调节大气圈中的碳含量具有重要作用。 4. 氮循环包括　　　　　　　　　　　　等过程，其中生物固氮是最重要的固氮途径；氮通过固氮作用转化为生物可利用的无机氮，又可通过反硝化作用重返大气，主要由　　　　　　　发挥重要作用。 自我检测 1．【社会责任·低碳生活】为积极应对全球气候变化，我国政府宣布于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）。下列叙述错误的是（    ） A．CO2只能通过植物光合作用从非生物环境进入生物群落 B．植树造林和减少化石燃料燃烧是实现碳中和的有效举措 C．群落中的碳元素能通过分解者的分解作用重返非生物环境 D．碳元素在非生物环境和生物群落之间反复循环 2．下列关于生态系统中物质和能量的叙述，正确的是（    ） A．碳循环就是CO2在无机环境和生物群落之间的循环 B．光合作用推动碳循环过程，促进了生物群落中物质和能量循环 C．无机环境中的基本元素可通过多种途径被生物群落反复利用 D．使用粪便作肥料，其能量可以流向植物，实现了对能量的多级利用 3．【生命观念·物质组成】富营养化水体中，藻类是吸收氮元素的主要生物，下列说法正确的是（    ） A．氮是组成藻类细胞的微量元素 B．氮是构成藻类RNA聚合酶的必要元素 C．藻类的ATP和淀粉都是含氮化合物 D．生态系统的氮循环在水生生物群落内完成 4．（2026高考河北卷）某城市在公园搭建“蚯蚓塔”，蚯蚓以塔内添加的落叶等有机物质为食，从而能更好地生长繁殖。下列分析错误的是（     ） A．蚯蚓的摄食等活动有助于加速生态系统的物质循环 B．蚯蚓数量的增加可提高各营养级间的能量传递效率 C．蚯蚓塔的设置应考虑土壤动物趋暗和避高温的特性 D．蚯蚓塔的建造应兼顾生态改良与人居生活 5．下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述，正确的是（     ） A．作为肥料的粪便，其能量可以流向植物，从而实现对能量的多级利用 B．一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中有10%~20%的能量流入狼体内 C．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 D．食物链中，生物所处的营养级越高，其数量一定越少 6．生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。下列有关碳循环的叙述，错误的是（　　） A．消费者没有参与碳循环的过程 B．生产者的光合作用是碳循环的重要环节 C．土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节 D．碳在非生物环境与生物群落之间主要以CO2形式循环 7．【核心概念·物质循环】氮循环是生物圈物质循环的重要组成部分，对人类和其他生物都具有重要意义。氮在自然界中以多种形式存在、主要有氮气、氮氧化物、铵态氮、硝酸盐、亚硝酸盐，以及各种含氮有机化合物等。它们在岩石圈、水圈、大气圈、生物圈之间不断迁移变化。下列叙述错误的是（    ） A．氮循环是指氮元素在生物群落和非生物环境之间循环往返 B．在生物地球化学循环中，除氮、碳循环外，氢、氧等元素也在循环 C．施用的含氮有机肥被植物直接吸收后，可以加快氮循环速率 D．根瘤菌、硝化细菌等微生物对氮循环具有重要的作用 8．【基础概念·碳循环】大气中的碳进入生物群落的形式和作用是（    ） A．碳酸盐呼吸作用 B．CO2分解作用 C．含碳有机物光合作用 D．CO2光合作用 9．碳中和是指某个地区在一定时间内人为活动直接和间接排放二氧化碳，与其通过植树造林等吸收的二氧化碳相互抵消，实现二氧化碳“净零排放”。2020年9月，我国在联合国大会上向国际社会作出了力争在2060年前实现碳中和的庄严承诺。下列相关叙述正确的是（    ） A．碳循环是指组成生物体的碳元素在生物群落中的循环利用 B．碳循环具有全球性，真正实现碳中和需要全球协作 C．开发使用清洁能源、加大植树造林有利于实现碳中和 D．生态系统中消费者的取食、消化等活动可以促进物质循环 10．下列属于群落水平上研究的是（    ） ①性别比例②演替③水平结构④种间关系⑤蚜虫的死亡率⑥丰富度⑦物质循环 A．①④⑤⑦ B．②③④⑥ C．②③⑤⑥ D．③④⑤⑥⑦ 11．如图甲是某草原生态系统的营养关系，图乙是该生态系统的碳循环示意图。 请回答： （1）图甲中食物链共有_______条，二级消费者包括____________。 （2）图乙中的D对应图甲中的生物是__________。 （3）如该生态系统不慎被重金属污染，则体内重金属含量最高的生物是_________，这种现象被称为_________。 12．【图表分析】如图Ⅰ是某生态系统的碳循环示意图，图Ⅱ表示该生态系统中能量流经第二营养级的示意图，请据图回答下列问题： （1）图Ⅰ中甲属于生态系统成分中的______，与乙、分解者共同构成了______。 （2）碳在生物群落与无机环境之间主要以二氧化碳的形式进行循环，该物质主要通过______（文字表示）作用从无机环境进入甲。 （3）图Ⅱ中A代表______的能量，除了一部分被次级消费者摄入外，其他部分能量流向分解者。初级消费者的粪便量属于______储存在有机物中的能量。 考点02：水体富营养化 教材梳理 1. 水体富营养化是水体中　　　　　　　　　　　　　　，导致藻类等水生植物大量繁殖的现象，常与生活污水、农业生产和工业排放等带入的营养物质增加有关。 2. 藻类大量繁殖会造成水体透明度下降，藻类死亡后被分解者分解，分解作用增强并消耗大量　　　，从而使水体缺氧，水生动物可能因缺氧而大量死亡。 3. 防治水体富营养化的关键是　　　　　　　　　　　　　　，并对生活污水和工业废水进行处理，从源头上控制水体营养物质的输入。 自我检测 13．【生态环境·水华现象】淡水水域中氮、磷等元素含量过高会导致富营养化，从而引起蓝细菌、绿藻等浮游生物爆发性增殖，该现象称为水华。下列说法正确的是（    ） A．氮、磷元素在细胞中含量较多，环境中缺乏也不影响细胞的正常生命活动 B．绿藻可利用叶绿素和藻蓝素进行光合作用 C．与绿藻相比，蓝细菌的主要特征是没有以核膜为界限的细胞核 D．水华发生后，浮游生物光合作用旺盛，有利于水体中其他生物的生存 14．【社会责任·污水治理】宁波市高度重视水体污染治理工作，大力推动“非常规水”开发利用，推进建设30个“污水零直排区”。污水中过量的氮、磷排入河流，最可能直接导致的环境问题是（　　） A．酸雨 B．水土流失 C．地下水位下降 D．水体富营养化 15．【生态环境·水体富营养化】淡水水域被污染富营养化后，会导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖，从而形成水华。下列有关叙述错误的是（    ） A．水体富营养化时水体中的N、P等含量过高 B．蓝细菌和绿藻的细胞都有细胞壁 C．蓝细菌和绿藻都含有叶绿素和类胡萝卜素 D．蓝细菌和绿藻都能进行光合作用 16．【生产应用】（2026年1月浙江生物高考真题）“碳达峰”是指某区域内CO2的排放量达到历史最大值。为提前实现“碳达峰”的目标，从如图所示的碳循环路径进行分析，下列策略中最佳的是（    ） A．减少路径③的释放量，增加路径④的吸收量 B．减少路径⑤的释放量，增加路径②的吸收量 C．减少路径①的释放量，增加路径②的吸收量 D．减少路径⑥的采掘量，增加路径④的吸收量 17．（2025高考福建卷）为探究种养关系，科研人员构建了“稻田-鱼塘循环水养殖系统”，如图所示，鱼塘养殖水被泵入水塔后，流经稻田､集水池和生态沟，再回流到鱼塘。稻田进入水和流出水中可溶性氧气浓度（DO）､总氮浓度（TN）和总磷浓度（TP）的检测结果如下表。 指标 进入水 流出水 DO （mg/L） 7.02 12.05 TN （mg/L） 3.84 2.64 TP （mg/L） 0.84 0.65 关于该系统，下列叙述错误的是（　　） A．同时提高了鱼塘的氧含量和稻田肥力 B．同时增大了水稻和鱼塘的能量输入 C．能够降低稻田的施肥量并改善环境 D．可减少鱼塘污染物，体现了循环原理 18．海洋蓝色碳汇中的“生物泵”是指海洋中有机物生产、消费、传递等一系列生物学过程，以及由此导致的颗粒有机碳由海洋表面向海底转移的过程，基本过程如图所示。海洋中生物储碳主要由海洋微型生物（包括细菌和原生动物等）完成。下列叙述错误的是（　　）    A．海洋浮游植物主要通过光合作用进行固碳 B．碳在群落与无机环境之间主要以CO2的形式循环 C．海洋微型生物均为分解者，能将有机碳分解为无机碳 D．“生物泵”参与维持海洋生态平衡和调节全球气候 19．【实验探究】科研人员为研究秸秆还田、施用氮肥对稻田碳的净排放量和生态经济净收益（综合考虑水稻产量、生产成本及生态效益）的影响，在南通某地区进行有关实验，获得如图1、2结果，其中S0、S1、S2三组秸秆还田量分别为0t·hm-2、2.25t·hm-2、3.75t·hm-2。请回答下列问题： （1）与自然生态系统相比较，稻田碳排放相同的途径有_______，不同的途径有____。 （2）结合图1、图2分析，氮肥施用过多会使生态经济净收益________，主要原因有_____。根据本实验结果，在农业生产中应采取的措施是________。 （3）水稻生长过程中土壤微生物会释放多种温室气体，如CH4、N2O等。甲烷杆菌在厌氧环境下分解有机物产生CH4，甲烷氧化菌是需氧型细菌，可分解CH4。进一步研究表明，秸秆还田、氮肥施用对稻田CH4的排放也有较大影响（如下图），其中N0、N1、N2三组的氮肥施用量分别为0kg·hm-2、180 kg·hm-2、360 kg·hm-2. ①研究结果表明，施氮量对稻田CH4的排放量的影响是__________。 ②秸秆还田会导致稻田CH4的排放量_______，其主要原因是_______。 ③生产中稻田养鸭可降低CH4排放量，可能的原因是___________。 20．三角帆蚌是培育淡水珍珠的重要经济贝类。研究人员在搭配养殖草鱼、鲢鱼、青鱼、鳙鱼等淡水鱼的混养系统中吊养三角帆蚌，研究其对养殖产量和水质的影响，实验处理和结果如表所示。回答下列问题： 处理 鱼产量 三角帆蚌产量 珍珠产量 草鱼、鲢鱼 青鱼 鳙鱼 3龄蚌 2龄蚌 Ⅰ 652 282 167 / / / Ⅱ 687 411 75 223 87 14.48 注：处理I为放养草鱼、鲢鱼、青鱼、鳙鱼；处理Ⅱ为放养草鱼、鲢鱼、青鱼、鳙鱼和三角帆蚌。每个围隔深1.6m，横面积为50.24m2，产量的单位均为g/围隔。 （1）草鱼主要以水草为食，青鱼主要以水底的螺、蚌及水生昆虫等为食，鳙鱼主要以浮游动植物为食，三角帆蚌主要滤食浮游动植物。草鱼、鲢鱼、青鱼、鳙鱼等混养利用了不同鱼类在池塘中占据着不同的生态位，这有利于不同生物充分利用______，这是群落中______的结果。 （2）根据实验结果，三角帆蚌与淡水鱼混养，有利于______（答出两点）。养殖三角帆蚌会降低鳙鱼产量的原因可能是__________，对此你的建议是______。 （3）水体中的叶绿素来源于绿藻和蓝细菌等生物。研究人员调查了鱼蚌综合养殖的水体中叶绿素含量，结果如图所示。该结果可说明吊养三角帆蚌有利于改善水体透明度和水质，理由是______。 21．【生产应用】（2026高考北京卷）大气中浓度升高是导致全球气候变暖的原因之一。减少排放，增加固定，是保护生态的重要举措。 （1）大气中的会被生物群落固定，而生物群落中的碳会通过__________作用转化为，重返大气。与碳一样，很多元素都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传递过程，这就是生态系统的__________。 （2）在生物群落中碳会沿着食物链（网）传递，下列叙述正确的有__________。（多选） A．从初级消费者传递到次级消费者的含碳有机物绝大部分是糖类 B．碳在食物链（网）的传递过程伴随能量流动 C．食物链（网）中各营养级生物均会释放 （3）海洋中生活的双壳纲动物（简称贝类），取食水中的有机物颗粒和微小生物，供自身的软组织和贝壳生长。贝壳中含有大量，其形成过程可以简化为：，其中来自海水。溶解于水的过程中，一部分会与水发生反应形成和。综合这些信息，分析贝类吸收和释放的过程，并说明如何判断贝类生长过程中是吸收还是释放。__________________________________________________。 （4）贝类释放的先进入水体，然后再排放到大气中，如果能够延缓或阻断水中进入大气，就可以减少的排放。为实现这个目标，养殖贝类时可混养__________。 22．（2026高考云南卷）研究人员在某海滨荒滩开展生态恢复实验。实验基于当地的一条食物链“海三棱藨草（藨草）→天津厚蟹（厚蟹）→锯缘青蟹（青蟹）”，在样方内种植藨草并引入厚蟹，随后设置实验组（引入青蟹）与对照组（不引入青蟹），结果如图。 回答下列问题： （1）该食物链中，青蟹属于________级消费者。 （2）实验组藨草种群密度的变化符合________（填“A”或“B”）曲线，6月中旬样方内厚蟹种群密度可能会________（填“高于”“低于”或“等于”）对照组。若A曲线的模式使海滨生态恢复，而B曲线的模式使海滨回到荒滩状态，则可说明种间相互作用结果影响了群落演替的________。 （3）增加植物固碳量是实现“双碳”目标的措施之一，碳流入藨草的途径为光合作用，流出藨草的途径有________（答出3点即可）。“下行效应”理论认为高营养级会调控低营养级，从而调控生产者的固碳量。理论上，一条食物链的偶数营养级生物量增加会使生产者固碳量________，但在自然生态系统中难以验证，其原因是________。要提升本实验中植物的固碳量，可以采取的措施有________（答出1点即可）。 23．【生物技术·碳中和】（2025高考广西卷）科学家利用衣藻和大肠杆菌设计了一种共培养系统。该系统中，工程化衣藻在光合作用时，会通过光呼吸竞争性消耗C5产生甘醇酸（光呼吸强度受CO2/O2比值影响）；工程化大肠杆菌利用甘醇酸合成高价值生物产品。实验过程及结果见图。回答下列问题： 注：μE为光照强度单位μmol.m-2.s-1 （1）第①阶段向培养液中通入3%CO2，目的是______。 （2）第②阶段大肠杆菌干重下降的主要原因是______。 （3）据图分析，限制第③阶段衣藻干重增加的主要因素是______；第④阶段衣藻和大肠杆菌的干重均增加，原因是______。 （4）该系统对助力实现碳中和目标的优势是______。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.4 生态系统中的物质能被循环利用 分层作业 目录 A组 巩固过关 考点01：物质循环 考点02：水体富营养化 B组 能力提升 C组 拓展探究 考点01：物质循环 教材梳理 1. 生态系统中的物质循环，是指组成生物体的基本元素在生物群落与无机环境之间反复循环利用的过程；物质可以循环利用，而能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。 2. 在物质循环中，无机物可在生产者的光合作用中被合成为有机物，有机物又可通过生物的呼吸作用以及死亡、排泄物被分解者分解，重新形成无机物。 3. 碳循环以二氧化碳为主要形式，生产者通过光合作用固定二氧化碳，碳又可通过生物的呼吸作用、分解者的分解作用以及化石燃料燃烧等途径回到大气圈；海洋含碳量大，对调节大气圈中的碳含量具有重要作用。 4. 氮循环包括固氮、氨化、硝化和反硝化等过程，其中生物固氮是最重要的固氮途径；氮通过固氮作用转化为生物可利用的无机氮，又可通过反硝化作用重返大气，主要由固氮菌等微生物发挥重要作用。 自我检测 1．【社会责任·低碳生活】为积极应对全球气候变化，我国政府宣布于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）。下列叙述错误的是（    ） A．CO2只能通过植物光合作用从非生物环境进入生物群落 B．植树造林和减少化石燃料燃烧是实现碳中和的有效举措 C．群落中的碳元素能通过分解者的分解作用重返非生物环境 D．碳元素在非生物环境和生物群落之间反复循环 【答案】A 【详解】A、CO₂从非生物环境进入生物群落的途径包括光合作用和化能合成作用，如硝化细菌等微生物的化能合成作用也能固定CO₂，A错误； B、植树造林可增加生产者的光合作用吸收CO₂，减少化石燃料燃烧可降低CO₂排放，二者均有助于实现碳中和，B正确； C、分解者通过分解作用将有机物中的碳转化为CO₂或含碳有机物（如腐殖质），从而返回非生物环境，C正确； D、碳循环的特点是在非生物环境与生物群落之间以CO₂形式进行循环流动，同时通过食物链在生物群落内传递，D正确。 故选A。 2．下列关于生态系统中物质和能量的叙述，正确的是（    ） A．碳循环就是CO2在无机环境和生物群落之间的循环 B．光合作用推动碳循环过程，促进了生物群落中物质和能量循环 C．无机环境中的基本元素可通过多种途径被生物群落反复利用 D．使用粪便作肥料，其能量可以流向植物，实现了对能量的多级利用 【答案】C 【分析】生态系统的成分包含生物成分（生产者、消费者、分解者）和非生物成分（气候、能源、无机物、有机物）。碳循环的基本路线是从大气圈到植物和动物，再从动植物通向分解者，最后又回到大气圈。 【详解】A、碳循环就是碳元素在无机环境和生物群落之间的循环，在群落内部碳以有机物的形式传递，A错误； B、光合作用将光能转化为化学能，推动碳循环过程，但能量不能循环，B错误； C、无机环境中的基本元素可通过多种途径被生物群落反复利用，如有机物、无机盐等，C正确； D、使用粪便作肥料，物质可以流向植物，其能量可以流向分解者，实现了对能量和物质的多级利用，D错误。 故选C。 3．【生命观念·物质组成】富营养化水体中，藻类是吸收氮元素的主要生物，下列说法正确的是（    ） A．氮是组成藻类细胞的微量元素 B．氮是构成藻类RNA聚合酶的必要元素 C．藻类的ATP和淀粉都是含氮化合物 D．生态系统的氮循环在水生生物群落内完成 【答案】B 【详解】A、氮是大量元素，而非微量元素，A错误； B、RNA聚合酶的化学本质是蛋白质，其组成元素为C、H、O、N，所以N是构成藻类RNA聚合酶的必要元素，B正确； C、淀粉属于多糖，仅由C、H、O三种元素组成，不含氮，C错误； D、生态系统的氮循环是在生物群落和无机环境之间完成的，D错误。 故选B。 4．（2026高考河北卷）某城市在公园搭建“蚯蚓塔”，蚯蚓以塔内添加的落叶等有机物质为食，从而能更好地生长繁殖。下列分析错误的是（     ） A．蚯蚓的摄食等活动有助于加速生态系统的物质循环 B．蚯蚓数量的增加可提高各营养级间的能量传递效率 C．蚯蚓塔的设置应考虑土壤动物趋暗和避高温的特性 D．蚯蚓塔的建造应兼顾生态改良与人居生活 【答案】B 【详解】A、蚯蚓属于生态系统中的分解者，可将摄食的落叶等有机物分解为无机物返回无机环境，其摄食等代谢活动能加速生态系统的物质循环，A正确； B、能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值，通常稳定在10%~20%，不会因某个生物类群的数量增加而提高，且蚯蚓属于分解者，不参与捕食食物链的营养级构成，B错误； C、蚯蚓具有趋暗、避高温的生活习性，蚯蚓塔的设置符合该特性才能保证蚯蚓正常生长繁殖，发挥其作用，C正确； D、蚯蚓塔建造在城市公园中，既需要实现分解有机废物、改良土壤的生态效益，也需要避免对居民的休闲活动造成负面影响，应兼顾生态改良与人居生活，D正确。 5．下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述，正确的是（     ） A．作为肥料的粪便，其能量可以流向植物，从而实现对能量的多级利用 B．一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中有10%~20%的能量流入狼体内 C．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 D．食物链中，生物所处的营养级越高，其数量一定越少 【答案】C 【详解】A、可使用粪便作为肥料，因为粪便中含有无机盐和有机物，粪便中的有机物被分解者分解，产生的无机物及粪便中的无机盐可被植物吸收利用，从而实现对物质的循环利用，该过程中植物并没有获得粪便中的能量，A错误； B、一只狼捕食了一只兔子，这只兔子不能代表一个营养级的所有生物，这只狼也不能代表下一营养级的所有生物，所以二者的能量传递效率不满足10%~20%的要求，B错误； C、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，C正确； D、一般情况下，食物链中，生物所处的营养级越高，其数量越少，但也有特殊情况，如虫吃树叶，但虫的数量多于树，D错误。 6．生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。下列有关碳循环的叙述，错误的是（　　） A．消费者没有参与碳循环的过程 B．生产者的光合作用是碳循环的重要环节 C．土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节 D．碳在非生物环境与生物群落之间主要以CO2形式循环 【答案】A 【分析】生态系统中的物质循环—碳循环 1、碳在无机环境中主要以CO2和碳酸盐形式存在；碳在生物群落的各类生物体中以含碳有机物的形式存在，并通过生物链在生物群落中传递；碳的循环形式是CO2。 2、碳从无机环境进入生物群落的主要途径是光合作用；碳从生物群落进入无机环境的主要途径有生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的燃烧产生CO2。 【详解】A、消费者能通过呼吸作用将有机物中的碳转化为无机物CO2，释放到无机环境中，消费者的存在能加快生态系统的物质循环（碳循环），A错误； B、大气CO2库中的碳进入生物群落是通过生产者的光合作用或化能合成作用实现的，生产者的光合作用是碳循环的重要环节，B正确； C、土壤中的微生物可以通过呼吸作用将含碳有机物中的碳返回大气中，土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节，C正确； D、碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行，在生物群落内部主要以含碳有机物的形式传递，D正确。 故选A。 7．【核心概念·物质循环】氮循环是生物圈物质循环的重要组成部分，对人类和其他生物都具有重要意义。氮在自然界中以多种形式存在、主要有氮气、氮氧化物、铵态氮、硝酸盐、亚硝酸盐，以及各种含氮有机化合物等。它们在岩石圈、水圈、大气圈、生物圈之间不断迁移变化。下列叙述错误的是（    ） A．氮循环是指氮元素在生物群落和非生物环境之间循环往返 B．在生物地球化学循环中，除氮、碳循环外，氢、氧等元素也在循环 C．施用的含氮有机肥被植物直接吸收后，可以加快氮循环速率 D．根瘤菌、硝化细菌等微生物对氮循环具有重要的作用 【答案】C 【分析】1、生态系统是指在一定空间范围内，生物与环境所形成的统一整体。一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分，非生物部分包括阳光、空气、水、温度等，生物部分包括生产者（主要是绿色植物）、消费者（绝大多数动物）和分解者（主要是细菌和真菌）； 2、生态系统的物质循环概念：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。 【详解】A、物质循环是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素在生物群落和无机环境之间循环往返，A正确； B、组成生物体的碳、氢、氮、氧、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，B正确； C、含氮有机肥必须被微生物分解为含氮无机盐后才能被植物吸收利用，C错误； D、根瘤菌的固氮作用、硝化细菌的化能合成作用，都能参与氮循环，对氮循环具有重要的作用，D正确。 故选C。 8．【基础概念·碳循环】大气中的碳进入生物群落的形式和作用是（    ） A．碳酸盐呼吸作用 B．CO2分解作用 C．含碳有机物光合作用 D．CO2光合作用 【答案】D 【分析】CO2从生物群落进入无机环境的途径：呼吸作用、微生物的分解作用、燃烧；CO2从无机环境进入生物群落的途径：光合作用、化能合成作用。生态系统的碳循环指的是碳元素在生物群落与无机环境往返的过程，生态系统中的碳在生物群落与无机环境之间是以CO2的形式循环的，而碳在生物群落间的传递形式是有机物。 【详解】A、呼吸作用是生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程，它是将生物群落中的碳以二氧化碳的形式释放到大气中，A错误； B、分解作用是指生态系统中的分解者将动植物遗体和动物的排遗物等所含的有机物质转换为简单的无机物的过程，这是将生物群落中的碳返回大气的过程，B错误； C、大气中的碳主要以二氧化碳的形式存在，而不是含碳有机物，C错误； D、绿色植物通过光合作用，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气，大气中的碳以二氧化碳的形式通过光合作用进入生物群落，D正确。 故选D。 9．碳中和是指某个地区在一定时间内人为活动直接和间接排放二氧化碳，与其通过植树造林等吸收的二氧化碳相互抵消，实现二氧化碳“净零排放”。2020年9月，我国在联合国大会上向国际社会作出了力争在2060年前实现碳中和的庄严承诺。下列相关叙述正确的是（    ） A．碳循环是指组成生物体的碳元素在生物群落中的循环利用 B．碳循环具有全球性，真正实现碳中和需要全球协作 C．开发使用清洁能源、加大植树造林有利于实现碳中和 D．生态系统中消费者的取食、消化等活动可以促进物质循环 【答案】BCD 【详解】A、碳循环属于物质循环，是指碳元素在生物群落和无机环境间往复循环的过程，A错误； B、物质循环具有全球性，真正实现碳中和需要全球协作，B正确； C、开发使用清洁能源可降低CO2的来源，加大植树造林有利于利用CO2，从而实现碳中和，C正确； D、生态系统中消费者的取食可利用有机物生成CO2，可以促进物质循环，D正确。 故选BCD。 10．下列属于群落水平上研究的是（    ） ①性别比例②演替③水平结构④种间关系⑤蚜虫的死亡率⑥丰富度⑦物质循环 A．①④⑤⑦ B．②③④⑥ C．②③⑤⑥ D．③④⑤⑥⑦ 【答案】B 【分析】群落的特征包括：群落的物种组成、种间关系、群落的空间结构和群落的演替等。 【详解】①性别比例属于种群的数量特征，属于种群水平上研究的，①不符合题意； ②演替属于群落水平上研究的，②符合题意； ③水平结构属于群落空间结构上研究的，③符合题意； ④种间关系属于群落水平上研究的，④符合题意； ⑤蚜虫的死亡率属于种群的数量特征，⑤不符合题意； ⑥丰富度属于群落水平上研究的，⑥符合题意； ⑦物质循环属于生态系统的功能之一，属于生态系统水平上研究的，⑦不符合题意。 综上②③④⑥属于群落水平上研究的，ACD错误，B正确。故选B。 11．如图甲是某草原生态系统的营养关系，图乙是该生态系统的碳循环示意图。 请回答： （1）图甲中食物链共有_______条，二级消费者包括____________。 （2）图乙中的D对应图甲中的生物是__________。 （3）如该生态系统不慎被重金属污染，则体内重金属含量最高的生物是_________，这种现象被称为_________。 【答案】（1）12 狼、狐狸、食虫鸟、鹰 （2）灌木丛和草本植物 （3）狼和鹰 生物富集 【分析】图甲：每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物捕食的动物，即最高营养级，中间为多种动物，有任何间断都不算完整的食物链。 图乙：生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。其中图乙中A是非生物的物质和能量、B是消费者、C是分解者、D是生产者。 【详解】（1）图甲中食物链共有12条，分别是灌木丛→鹿→狼、灌木丛→兔→狼、灌木丛→兔→鹰、灌木丛→兔→狐狸→狼、灌木丛→兔→狐狸→鹰、灌木丛→各种毛虫→食虫鸟→鹰、草本植物→鹿→狼、草本植物→兔→狼、草本植物→兔→鹰、草本植物→兔→狐狸→狼、草本植物→兔→狐狸→鹰、草本植物→各种毛虫→食虫鸟→鹰。二级消费者属于第三营养级，图中的狼、狐狸、食虫鸟、鹰都属于该营养级。 （2）D是生产者，对应图甲中的生物是灌木丛和草本植物。 （3）重金属属于有毒有害物质，在生态系统中会通过食物网进行生物放大，营养级越高有害物质越多，狼和鹰位于最高营养级，故其体内重金属含量最高，这种现象被称为生物富集。 12．【图表分析】如图Ⅰ是某生态系统的碳循环示意图，图Ⅱ表示该生态系统中能量流经第二营养级的示意图，请据图回答下列问题： （1）图Ⅰ中甲属于生态系统成分中的______，与乙、分解者共同构成了______。 （2）碳在生物群落与无机环境之间主要以二氧化碳的形式进行循环，该物质主要通过______（文字表示）作用从无机环境进入甲。 （3）图Ⅱ中A代表______的能量，除了一部分被次级消费者摄入外，其他部分能量流向分解者。初级消费者的粪便量属于______储存在有机物中的能量。 【答案】（1）生产者 群落/生物群落 （2）光合 （3）初级消费者同化 生产者 【分析】1、图Ⅰ中①表示绿色植物的呼吸作用，②表示绿色植物的光合作用，甲表示生产者，乙表示消费者。 2、图II中A表示初级消费者同化的能量，B表示流向分解者的能量。 【详解】（1）图Ⅰ中，生产者（绿色植物）能进行②光合作用吸收二氧化碳，也能进行①呼吸作用释放二氧化碳，因此生产者和大气中的箭头是双向的，因此甲是生产者。甲、乙都有箭头指向分解者，因此乙是消费者，它们与分解者共同构成了（生物）群落。 （2）碳在生物群落与无机环境之间主要以CO2的形式进行循环，CO2主要通过②光合作用从无机环境进入甲生产者。 （3）图Ⅱ中A表示初级消费者同化的能量，除了一部分被次级消费者摄入外，其他部分能量流向分解者。粪便中的能量为上一营养级同化量的一部分，初级消费者的粪便量属于生产者储存在有机物中的能量。 考点02：水体富营养化 教材梳理 1. 水体富营养化是水体中氮、磷等植物营养物质含量过多，导致藻类等水生植物大量繁殖的现象，常与生活污水、农业生产和工业排放等带入的营养物质增加有关。 2. 藻类大量繁殖会造成水体透明度下降，藻类死亡后被分解者分解，分解作用增强并消耗大量溶解氧，从而使水体缺氧，水生动物可能因缺氧而大量死亡。 3. 防治水体富营养化的关键是减少含氮、含磷污染物进入水体，并对生活污水和工业废水进行处理，从源头上控制水体营养物质的输入。 自我检测 13．【生态环境·水华现象】淡水水域中氮、磷等元素含量过高会导致富营养化，从而引起蓝细菌、绿藻等浮游生物爆发性增殖，该现象称为水华。下列说法正确的是（    ） A．氮、磷元素在细胞中含量较多，环境中缺乏也不影响细胞的正常生命活动 B．绿藻可利用叶绿素和藻蓝素进行光合作用 C．与绿藻相比，蓝细菌的主要特征是没有以核膜为界限的细胞核 D．水华发生后，浮游生物光合作用旺盛，有利于水体中其他生物的生存 【答案】C 【详解】A、氮、磷属于大量元素，是合成核酸、ATP、磷脂等关键物质的必需元素，环境中缺乏会直接影响细胞结构构建和能量代谢，A错误； B、绿藻为真核藻类，其光合色素为叶绿素和类胡萝卜素，不含藻蓝素；藻蓝素是蓝细菌（原核生物）特有的光合色素，B错误； C、与绿藻这一真核生物相比，蓝细菌是原核生物，主要特征是没有以核膜为界限的细胞核，C正确； D、水华发生后，浮游生物光合作用旺盛，大量增殖，覆盖水面，遮挡阳光，导致水体缺氧，不利于水体中其它生物的生存，D错误。 故选C。 14．【社会责任·污水治理】宁波市高度重视水体污染治理工作，大力推动“非常规水”开发利用，推进建设30个“污水零直排区”。污水中过量的氮、磷排入河流，最可能直接导致的环境问题是（　　） A．酸雨 B．水土流失 C．地下水位下降 D．水体富营养化 【答案】D 【详解】污水中过量的氮、磷排入河流，最可能直接导致的是水体富营养化，D正确，ABC错误。 15．【生态环境·水体富营养化】淡水水域被污染富营养化后，会导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖，从而形成水华。下列有关叙述错误的是（    ） A．水体富营养化时水体中的N、P等含量过高 B．蓝细菌和绿藻的细胞都有细胞壁 C．蓝细菌和绿藻都含有叶绿素和类胡萝卜素 D．蓝细菌和绿藻都能进行光合作用 【答案】C 【详解】A、水体富营养化的本质是水体中N、P等矿质元素含量过高，为藻类繁殖提供了充足的营养，A正确； B、蓝细菌是原核生物，细胞壁主要成分为肽聚糖；绿藻是低等植物，细胞壁主要成分为纤维素和果胶，二者细胞都有细胞壁，B正确； C、蓝细菌的光合色素为叶绿素和藻蓝素，不含类胡萝卜素；绿藻作为真核植物，含有叶绿素和类胡萝卜素，因此二者并非都含类胡萝卜素，C错误； D、蓝细菌虽无叶绿体，但含有光合色素和光合相关酶，可进行光合作用；绿藻含有叶绿体，可进行光合作用，二者都属于自养型生物，D正确。 16．【生产应用】（2026年1月浙江生物高考真题）“碳达峰”是指某区域内CO2的排放量达到历史最大值。为提前实现“碳达峰”的目标，从如图所示的碳循环路径进行分析，下列策略中最佳的是（    ） A．减少路径③的释放量，增加路径④的吸收量 B．减少路径⑤的释放量，增加路径②的吸收量 C．减少路径①的释放量，增加路径②的吸收量 D．减少路径⑥的采掘量，增加路径④的吸收量 【答案】C 【详解】A、减少路径③的释放量（陆生动物呼吸）对碳循环影响很小，①矿物燃料的燃烧是CO2产生的主要原因，A错误； B、减少路径⑤的释放量（水生动物和植物呼吸产生的CO2产生较少），效果有限，况且不宜操作，B错误； C、减少路径①的释放量（生产生活是CO2产生的主要途径）和增加路径②的吸收量（植树造林增加光合作用强度吸收更多CO2）能有效降低大气中CO2含量，C正确； D、减少路径⑥的采掘量，同时也要减少矿物燃料的燃烧，才是有效的减排方式，路径④（水生植物）的吸收量提升空间和可操作性也不如路径②（陆生植物），D错误。 17．（2025高考福建卷）为探究种养关系，科研人员构建了“稻田-鱼塘循环水养殖系统”，如图所示，鱼塘养殖水被泵入水塔后，流经稻田､集水池和生态沟，再回流到鱼塘。稻田进入水和流出水中可溶性氧气浓度（DO）､总氮浓度（TN）和总磷浓度（TP）的检测结果如下表。 指标 进入水 流出水 DO （mg/L） 7.02 12.05 TN （mg/L） 3.84 2.64 TP （mg/L） 0.84 0.65 关于该系统，下列叙述错误的是（　　） A．同时提高了鱼塘的氧含量和稻田肥力 B．同时增大了水稻和鱼塘的能量输入 C．能够降低稻田的施肥量并改善环境 D．可减少鱼塘污染物，体现了循环原理 【答案】B 【详解】A、从表格数据可知，流出水的溶氧量（DO）高于进入水，说明经过稻田后水体溶氧增加，回流到鱼塘可提高鱼塘溶氧量；同时，总氮（TN）、总磷（TP）浓度降低，说明稻田吸收了氮、磷等营养物质，提高了稻田肥力，A正确； B、水稻的能量输入主要来自太阳能，鱼塘的能量输入主要来自人工投放的饲料等。该循环水系统是对 “水” 的循环利用，并不会增加水稻的太阳能输入，也不会增加鱼塘的能量输入，B错误； C、由于稻田可吸收水中的氮、磷等营养物质，因此可以减少稻田化肥的施用量；同时，降低了水体中氮、磷的排放，改善了环境，C正确； D、鱼塘的水经稻田、集水池、生态沟处理后，污染物（如 TN、TP）减少，实现了水资源和物质的循环利用，体现了生态工程的循环原理，D正确。 故选B。 18．海洋蓝色碳汇中的“生物泵”是指海洋中有机物生产、消费、传递等一系列生物学过程，以及由此导致的颗粒有机碳由海洋表面向海底转移的过程，基本过程如图所示。海洋中生物储碳主要由海洋微型生物（包括细菌和原生动物等）完成。下列叙述错误的是（　　）    A．海洋浮游植物主要通过光合作用进行固碳 B．碳在群落与无机环境之间主要以CO2的形式循环 C．海洋微型生物均为分解者，能将有机碳分解为无机碳 D．“生物泵”参与维持海洋生态平衡和调节全球气候 【答案】C 【分析】碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以二氧化碳的形式进行，在生物群落内部主要以含碳有机物的形式进行。 【详解】A、海洋浮游植物的固碳主要是通过光合作用进行的，A正确； B、碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳形式进行传递，二氧化碳通过光合作用从无机环境进入生物群落，通过呼吸作用从生物群落进入无机环境，B正确； C、“海洋蓝色碳汇中的‘生物泵’是指海洋中有机物生产、消费、传递等一系列生物学过程，以及由此导致的颗粒有机碳由海洋表面向海底转移的过程”，海洋微型生物种类众多，不都是分解者，C错误； D、依据题干信息可知，通过“生物泵”实现了颗粒有机碳由海洋表面向海底转移，对于维持海洋生态平衡和调节全球气候具有重要作用，D正确。 故选C。 19．【实验探究】科研人员为研究秸秆还田、施用氮肥对稻田碳的净排放量和生态经济净收益（综合考虑水稻产量、生产成本及生态效益）的影响，在南通某地区进行有关实验，获得如图1、2结果，其中S0、S1、S2三组秸秆还田量分别为0t·hm-2、2.25t·hm-2、3.75t·hm-2。请回答下列问题： （1）与自然生态系统相比较，稻田碳排放相同的途径有_______，不同的途径有____。 （2）结合图1、图2分析，氮肥施用过多会使生态经济净收益________，主要原因有_____。根据本实验结果，在农业生产中应采取的措施是________。 （3）水稻生长过程中土壤微生物会释放多种温室气体，如CH4、N2O等。甲烷杆菌在厌氧环境下分解有机物产生CH4，甲烷氧化菌是需氧型细菌，可分解CH4。进一步研究表明，秸秆还田、氮肥施用对稻田CH4的排放也有较大影响（如下图），其中N0、N1、N2三组的氮肥施用量分别为0kg·hm-2、180 kg·hm-2、360 kg·hm-2. ①研究结果表明，施氮量对稻田CH4的排放量的影响是__________。 ②秸秆还田会导致稻田CH4的排放量_______，其主要原因是_______。 ③生产中稻田养鸭可降低CH4排放量，可能的原因是___________。 【答案】（1）微生物的分解作用、动植物的呼吸作用 人工操作（如机械作业）等带来的碳排放 （2）下降 水稻产量不再提高，但生产成本增加、碳排放量增加 秸秆适度还田、适度施用氮肥 （3）一定范围内随着施氮量的增加，稻田CH4排放量先增加后减少 增加 秸秆还田可增加土壤中的有机物，促进甲烷杆菌等微生物的生长繁殖 鸭的觅食和游动，增加水体溶解氧，对产甲烷杆菌有抑制作用，对甲烷氧化菌有促进作用 【分析】碳循环的过程：大气中的CO2主要通过生产者的光合作用进入生物群落。在群落内部，生产者体内的碳，通过消费者的摄食而流入消费者体内。消费者和生产者都通过呼吸作用将进入生物群落的碳释放到大气中，生产者和消费者的遗体残骸等有机物中的碳，又会通过分解者的分解作用，以CO2的形式返回到大气。此外，化石燃料的燃烧也会使大气中CO2的含量增加。 【详解】（1）生物群落中的碳返回无机环境的途径有：动植物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧。与自然生态系统相比较，稻田碳排放相同的途径有：微生物的分解作用、动植物的呼吸作用，不同的途径有：人工操作（如机械作业）等带来的碳排放。 （2）图1显示：碳的净排放量随施氮量的增加呈现出先降低后增加的趋势，而且秸秆还田量的增加而增加；由图2可知，生态经济净收益（综合考虑水稻产量、生产成本及生态效益）随施氮量的增加呈现出先升后降的趋势，S1组（秸秆还田量为2.25t·hm-2）的生态经济净收益最大，S2组（秸秆还田量为3.75t·hm-2）次之，但均高于S0对照组（秸秆还田量为0t·hm-2）。综上分析可知，氮肥施用过多会使生态经济净收益下降，主要原因有：水稻产量不再提高，但生产成本增加、碳排放量增加。根据本实验结果，在农业生产中应采取的措施是秸秆适度还田、适度施用氮肥、。 （3）①由题图可知：在秸秆还田量一定的情况下，N1组（氮肥施用量为180 kg·hm-2）的CH4累积排放量高于N0对照组（氮肥施用量为0 kg·hm-2）和N2组（氮肥施用量为360 kg·hm-2），表明施氮量对稻田CH4的排放量的影响是：一定范围内随着施氮量的增加，稻田CH4排放量先增加后减少。 ②由题图可知：在氮肥施用量一定的情况下，S2组（秸秆还田量为3.75t·hm-2）的CH4累积排放量高于S1组（秸秆还田量为2.25t·hm-2）和S0对照组（秸秆还田量为0t·hm-2），说明秸秆还田会导致稻田CH4的排放量增加，其主要原因是：秸秆还田可增加土壤中的有机物，促进甲烷杆菌等微生物的生长繁殖。 ③甲烷杆菌在厌氧环境下分解有机物产生CH4；甲烷氧化菌是需氧型细菌，可分解CH4。生产中稻田养鸭，鸭的觅食和游动，能够增加水体溶解氧，对产甲烷杆菌有抑制作用，对甲烷氧化菌有促进作用，因此可降低CH4排放量。 20．三角帆蚌是培育淡水珍珠的重要经济贝类。研究人员在搭配养殖草鱼、鲢鱼、青鱼、鳙鱼等淡水鱼的混养系统中吊养三角帆蚌，研究其对养殖产量和水质的影响，实验处理和结果如表所示。回答下列问题： 处理 鱼产量 三角帆蚌产量 珍珠产量 草鱼、鲢鱼 青鱼 鳙鱼 3龄蚌 2龄蚌 Ⅰ 652 282 167 / / / Ⅱ 687 411 75 223 87 14.48 注：处理I为放养草鱼、鲢鱼、青鱼、鳙鱼；处理Ⅱ为放养草鱼、鲢鱼、青鱼、鳙鱼和三角帆蚌。每个围隔深1.6m，横面积为50.24m2，产量的单位均为g/围隔。 （1）草鱼主要以水草为食，青鱼主要以水底的螺、蚌及水生昆虫等为食，鳙鱼主要以浮游动植物为食，三角帆蚌主要滤食浮游动植物。草鱼、鲢鱼、青鱼、鳙鱼等混养利用了不同鱼类在池塘中占据着不同的生态位，这有利于不同生物充分利用______，这是群落中______的结果。 （2）根据实验结果，三角帆蚌与淡水鱼混养，有利于______（答出两点）。养殖三角帆蚌会降低鳙鱼产量的原因可能是__________，对此你的建议是______。 （3）水体中的叶绿素来源于绿藻和蓝细菌等生物。研究人员调查了鱼蚌综合养殖的水体中叶绿素含量，结果如图所示。该结果可说明吊养三角帆蚌有利于改善水体透明度和水质，理由是______。 【答案】（1）环境资源 物种之间及生物与环境之间协同进化 （2）提高草鱼、鲢鱼和青鱼的产量；额外收获珍珠以提高养殖经济效益 降低了浮游动植物生物量，使鳙鱼的食物资源匮乏 在鱼蚌综合养殖中，鳙鱼放养量不宜过高 （3）随着养殖时间增长，处理Ⅱ的水体中叶绿素含量比同期处理I的低，说明吊养三角帆蚌的水体中绿藻、蓝细菌等生物含量少，水体富营养化的程度较低 【分析】一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。因此，研究某种动物的生态 位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位，通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。 【详解】（1）草鱼主要以水草为食，青鱼主要以水底的螺、蚌及水生昆虫等为食，鳙鱼主要以浮游动植物为食，三角帆蛙主要滤食浮游动植物。草鱼、鲢鱼、青鱼、鳙鱼等混养利用了不同鱼类在池塘中占据着不同的生态位（或空间和食物），这有利于不同生物充分利用环境资源，这是群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果。 （2）据实验结果，三角帆蚌与淡水鱼混养，有利于提高草鱼、鲢鱼和青鱼的产量、额外收获珍珠以提高养殖经济效益。鳙鱼主要以浮游动植物为食，三角帆蚌主要滤食浮游动植物，养殖三角帆蚌降低了浮游动植物生物量，使鳙鱼的食物资源匮乏，因此会导致鳙鱼产量降低。对此我的建议是，由于三角帆蚌与鳙鱼存在竞争，在鱼蚌综合养殖中，合理调整三角帆蚌与鳙鱼的数量关系，鳙鱼放养量不宜过高。 （3）水体中的叶绿素来源于绿藻和蓝细菌等生物。研究人员调查了鱼蚌综合养殖的水体中叶绿素含量，结果如图所示。该结果可说明吊养三角帆蚌有利于改善水体透明度和水质，理由是随着养殖时间增长，处理Ⅱ的水体中叶绿素含量比同期处理I的低，说明吊养三角帆蚌的水体中绿藻、蓝细菌等生物含量少，水体富营养化的程度较低（或三角帆蚌可以降低水体中叶绿素含量，抑制绿藻和蓝细菌的生长）。 21．【生产应用】（2026高考北京卷）大气中浓度升高是导致全球气候变暖的原因之一。减少排放，增加固定，是保护生态的重要举措。 （1）大气中的会被生物群落固定，而生物群落中的碳会通过__________作用转化为，重返大气。与碳一样，很多元素都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传递过程，这就是生态系统的__________。 （2）在生物群落中碳会沿着食物链（网）传递，下列叙述正确的有__________。（多选） A．从初级消费者传递到次级消费者的含碳有机物绝大部分是糖类 B．碳在食物链（网）的传递过程伴随能量流动 C．食物链（网）中各营养级生物均会释放 （3）海洋中生活的双壳纲动物（简称贝类），取食水中的有机物颗粒和微小生物，供自身的软组织和贝壳生长。贝壳中含有大量，其形成过程可以简化为：，其中来自海水。溶解于水的过程中，一部分会与水发生反应形成和。综合这些信息，分析贝类吸收和释放的过程，并说明如何判断贝类生长过程中是吸收还是释放。__________________________________________________。 （4）贝类释放的先进入水体，然后再排放到大气中，如果能够延缓或阻断水中进入大气，就可以减少的排放。为实现这个目标，养殖贝类时可混养__________。 【答案】（1）呼吸 物质循环 （2）BC （3）软组织生长释放CO2，贝壳形成净吸收CO2：依据二者量的差值，可以判断释放或吸收CO2 （4）水生植物 【详解】（1）生物群落中生物（生产者、消费者、分解者）通过细胞呼吸分解有机物，将有机碳转化为CO2返回大气无机环境。生态系统物质循环定义：组成生物体的 C、H、O、N、P 等元素，不断在非生物环境和生物群落之间循环往复流动。 （2）A、食物链传递的含碳有机物主要是蛋白质、脂质、糖类，从初级到次级消费者，蛋白质占比最高，并非绝大部分是糖类，A错误； B、能量流动和物质循环同步发生、不可分割；碳以有机物形式传递时，有机物中储存的化学能同步沿食物链传递，B正确； C、各营养级生物活细胞均进行细胞呼吸，持续分解有机物释放，C正确。 （3）贝类生长过程中，需要分解有机物，释放二氧化碳。贝壳形成过程中，根据方程式：、CO2+H2O→和，可知贝壳形成净吸收CO2，依据二者量的差值，可以判断释放或吸收CO2。 （4）水生植物可进行光合作用，快速吸收水体中贝类释放的CO2，阻断CO2从水体挥发进入大气。 22．（2026高考云南卷）研究人员在某海滨荒滩开展生态恢复实验。实验基于当地的一条食物链“海三棱藨草（藨草）→天津厚蟹（厚蟹）→锯缘青蟹（青蟹）”，在样方内种植藨草并引入厚蟹，随后设置实验组（引入青蟹）与对照组（不引入青蟹），结果如图。 回答下列问题： （1）该食物链中，青蟹属于________级消费者。 （2）实验组藨草种群密度的变化符合________（填“A”或“B”）曲线，6月中旬样方内厚蟹种群密度可能会________（填“高于”“低于”或“等于”）对照组。若A曲线的模式使海滨生态恢复，而B曲线的模式使海滨回到荒滩状态，则可说明种间相互作用结果影响了群落演替的________。 （3）增加植物固碳量是实现“双碳”目标的措施之一，碳流入藨草的途径为光合作用，流出藨草的途径有________（答出3点即可）。“下行效应”理论认为高营养级会调控低营养级，从而调控生产者的固碳量。理论上，一条食物链的偶数营养级生物量增加会使生产者固碳量________，但在自然生态系统中难以验证，其原因是________。要提升本实验中植物的固碳量，可以采取的措施有________（答出1点即可）。 【答案】（1）次 （2）A 低于 速度和方向 （3）藨草的呼吸作用以CO2的形式散失、藨草的残枝败叶等被分解者分解、藨草被厚蟹捕食 减少 自然生态系统营养结构复杂，存在多条食物链，一个营养级可能有多种食物来源，难以单独研究某一条食物链的影响 适当引入青蟹 【详解】（1）在食物链“海三棱藨草（藨草）→天津厚蟹（厚蟹）→锯缘青蟹（青蟹）”中，生产者是第一营养级，初级消费者是第二营养级，次级消费者是第三营养级，青蟹处于该食物链的第三营养级，所以青蟹属于次级消费者。 （2）实验组引入了青蟹，青蟹会捕食厚蟹，厚蟹会捕食藨草，那么实验组中藨草被厚蟹捕食的压力相对较小，其种群密度下降幅度较小，符合A曲线。因为6月中旬实验组引入了青蟹，青蟹捕食厚蟹，所以样方内厚蟹种群密度可能会低于对照组。A曲线模式使海滨生态恢复，B曲线模式使海滨回到荒滩状态，这表明种间相互作用结果影响了群落演替的速度和方向。 （3）碳流入藨草的途径是光合作用，流出藨草的途径有：藨草通过呼吸作用以CO2的形式散失到大气中；藨草的残枝败叶等被分解者分解，碳以CO2形式散失；藨草被厚蟹捕食，碳流入厚蟹体内。 根据“下行效应”理论，一条食物链的偶数营养级生物量增加，会使该营养级对前一营养级的捕食压力增大，导致前一营养级的生物量减少，即厚蟹对生产者（藨草）的捕食压力增大，导致生产者（藨草）的生物量减少，从而使生产者固碳量减少。但在自然生态系统中，营养结构复杂，存在多条食物链，一个营养级可能有多种食物来源，难以单独研究某一条食物链的影响，所以难以验证该理论。要提升本实验中植物的固碳量，可以采取的措施有适当引入青蟹，可减少厚蟹对藨草的捕食，从而增加藨草固碳量等。 23．【生物技术·碳中和】（2025高考广西卷）科学家利用衣藻和大肠杆菌设计了一种共培养系统。该系统中，工程化衣藻在光合作用时，会通过光呼吸竞争性消耗C5产生甘醇酸（光呼吸强度受CO2/O2比值影响）；工程化大肠杆菌利用甘醇酸合成高价值生物产品。实验过程及结果见图。回答下列问题： 注：μE为光照强度单位μmol.m-2.s-1 （1）第①阶段向培养液中通入3%CO2，目的是______。 （2）第②阶段大肠杆菌干重下降的主要原因是______。 （3）据图分析，限制第③阶段衣藻干重增加的主要因素是______；第④阶段衣藻和大肠杆菌的干重均增加，原因是______。 （4）该系统对助力实现碳中和目标的优势是______。 【答案】（1）抑制光呼吸，有利于衣藻大量繁殖 （2）甘醇酸积累，培养液pH下降，不利于大肠杆菌生存 （3）光照强度 衣藻光合作用增强，数量增多，产生的甘醇酸多，已适应环境的大肠杆菌大量繁殖 （4）在生产高价值生物产品的同时，实现CO2的吸收利用或者负排放 【分析】工程化衣藻在光合作用时，会通过光呼吸竞争性消耗C5产生甘醇酸，而工程化大肠杆菌利用甘醇酸合成高价值生物产品，若将两者共培养，不仅可以消耗大气中的CO2，还能持续产物高价值产品。 【详解】（1）由题干可知，工程化衣藻在光合作用时，会通过光呼吸竞争性消耗C5产 生甘醇酸（光呼吸强度受CO2/O2比值影响）。在第①阶段一一衣藻单独培养阶 段，如果衣藻光呼吸较强，衣藻合成甘醇酸较多，培养液pH迅速降低，会抑 制衣藻的繁殖，不利于后期共培养系统的生产效率。故第①阶段和第②③阶段相比，光照强度相同，第①阶段通入的气体中CO2占比更大（空气中CO2的体 积分数约为0.04%），可以抑制光呼吸，有利于衣藻大量繁殖。此时衣藻仍可以产生部分甘醇酸，为第2阶段共培养阶段作准备。 （2）第①阶段衣藻合成并分泌甘醇酸，为大肠杆菌提供有机碳。同时，甘醇酸是一种有机酸，培养液的pH下降，形成的pH环境不利于大肠杆菌生存，因此，共培养初期，大肠杆菌数量下降，伴随着甘醇酸逐渐被大肠杆菌吸收利用和适宜环境，大肠杆菌逐渐增加。 （3）对比第③阶段和第④阶段可知，限制第③阶段衣藻干重增加的主要因 素是光照强度。第④阶段衣藻和大肠杆菌的干重均增加，原因是衣藻的光合作用增强，数量增加，衣藻光呼吸产生更多的甘醇酸，使已适应环境的大肠杆菌快速增殖。 （4）结合题干信息可知，衣藻一大肠杆菌共培养系统在生产高价值 生物产品的同时，实现CO2的吸收利用或者负排放。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.4 生态系统中的物质能被循环利用 分层作业 考点01：物质循环 教材梳理 1. 生物群落与无机环境之间　　单向流动、逐级递减 2. 光合作用 3. 二氧化碳 4. 固氮、氨化、硝化和反硝化　　固氮菌等微生物 自我检测 1.【答案】A 2.【答案】C 3.【答案】B 4.【答案】B 5.【答案】C 6.【答案】A 7.【答案】C 8.【答案】D 9.【答案】BCD 10.【答案】B 11.【答案】（1）12 狼、狐狸、食虫鸟、鹰 （2）灌木丛和草本植物 （3）狼和鹰 生物富集 12.【答案】（1）生产者 群落/生物群落 （2）光合 （3）初级消费者同化 生产者 考点02：水体富营养化 教材梳理 1. 氮、磷等植物营养物质含量过多 2. 溶解氧 3. 减少含氮、含磷污染物进入水体 自我检测 13.【答案】C 14.【答案】D 15.【答案】C 16.【答案】C 17.【答案】B 18.【答案】C 19.【答案】（1）微生物的分解作用、动植物的呼吸作用 人工操作（如机械作业）等带来的碳排放 （2）下降 水稻产量不再提高，但生产成本增加、碳排放量增加 秸秆适度还田、适度施用氮肥 （3）一定范围内随着施氮量的增加，稻田CH4排放量先增加后减少 增加 秸秆还田可增加土壤中的有机物，促进甲烷杆菌等微生物的生长繁殖 鸭的觅食和游动，增加水体溶解氧，对产甲烷杆菌有抑制作用，对甲烷氧化菌有促进作用 20.【答案】（1）环境资源 物种之间及生物与环境之间协同进化 （2）提高草鱼、鲢鱼和青鱼的产量；额外收获珍珠以提高养殖经济效益 降低了浮游动植物生物量，使鳙鱼的食物资源匮乏 在鱼蚌综合养殖中，鳙鱼放养量不宜过高 （3）随着养殖时间增长，处理Ⅱ的水体中叶绿素含量比同期处理I的低，说明吊养三角帆蚌的水体中绿藻、蓝细菌等生物含量少，水体富营养化的程度较低 21.【答案】（1）呼吸 物质循环 （2）BC （3）软组织生长释放CO2，贝壳形成净吸收CO2：依据二者量的差值，可以判断释放或吸收CO2 （4）水生植物 22.【答案】（1）次 （2）A 低于 速度和方向 （3）藨草的呼吸作用以CO2的形式散失、藨草的残枝败叶等被分解者分解、藨草被厚蟹捕食 减少 自然生态系统营养结构复杂，存在多条食物链，一个营养级可能有多种食物来源，难以单独研究某一条食物链的影响 适当引入青蟹 23.【答案】（1）抑制光呼吸，有利于衣藻大量繁殖 （2）甘醇酸积累，培养液pH下降，不利于大肠杆菌生存 （3）光照强度 衣藻光合作用增强，数量增多，产生的甘醇酸多，已适应环境的大肠杆菌大量繁殖 （4）在生产高价值生物产品的同时，实现CO2的吸收利用或者负排放 / 学科网（北京）股份有限公司 $