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3.3生态系统的物质循环－第2课时
——高二生物学人教版（2019）选择性必二课时优化训练
一、单项选择题
1.铅等重金属污染鱼塘会因为逐渐富集到养殖的鱼类体内，最终影响到人类的健康。下列关于生物富集作用的叙述，错误的是（ ）
A.水草可以通过根系和叶片富集非生物环境中的铅
B.池塘中的铅通过生产者进入生物群落，通过分解者回归无机环境
C.肉食性鱼类体内的铅浓度往往高于植食性鱼类
D.铅能沿食物链富集的原因是铅可用于合成各种生物大分子，不易被排出
2.下列有关生物富集作用的说法，不正确的是（ ）
A.生物富集作用与人类的活动有关
B.环境中的有害物质可以被植物、动物直接吸收
C.食物链越高，有害重金属沉积越高
D.生物富集现象是局部的，不具有全球性
3.如表为生活在某湖泊中的几种鱼体内重金属的含量（单位：ng·g-1），下列有关说法正确的是（ ）
鱼的种类 A B C D E
Hg的含量 17.8 61.9 70.4 117.0 112.0
Pb的含量 27.3 34.9 52.5 84.3 75.8
Cd的含量 8.8 14.1 10.3 21.9 41.6
A.Hg、Pb、Cd和氮元素都会在D、E鱼体内发生生物富集现象
B.该湖泊中处于高营养级生物体内Hg的含量一定高于低营养级生物
C.该湖泊生态系统中D和E可能是肉食性鱼
D.该湖泊生态系统的结构是指群落和无机环境
4.纳塑料是指粒径小于100nm的塑料颗粒，其污染已成为严重的全球性生态环境问题之一。研究表明，纳塑料能沿食物链传递，如生菜→蜗牛→鸡→人。下列相关说法正确的是（ ）
A.纳塑料不容易在土壤中发生迁移
B.纳塑料不会通过分解者进入生物体内
C.在上述食物链所在的生态系统中，鸡只占第三营养级
D.生物体从周围环境吸收、积蓄纳塑料，会出现生物富集现象
5.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。下列叙述错误的是（ ）
A.铅能沿食物链在生物体内聚集，营养级越高的生物体内铅含量越高
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.铅通过动植物呼吸作用、分解者分解作用和化石燃料燃烧等返回无机环境
D.减少化石燃料的燃烧、开发清洁能源是减少铅的生物富集现象的有效措施
6.下列关于生物富集的说法，不正确的是（ ）
A.生物富集只能通过吃与被吃的关系发生
B.生物富集可使有害物质浓度沿食物链递增
C.在生物体内积蓄的有害物质可能是难降解的化合物
D.生物富集会使有害物质在生物体内的浓度高于环境中的浓度
7.某水库生活着几种鱼，经测量发现这些鱼体内含有一些重金属，含量如下表所示。下列有关叙述错误的是（ ）
鱼的种类 A B C D E
Hg 17.8 61.9 70.4 117.0 112.0
Pb 27.3 34.9 52.5 84.3 75.8
A.重金属沿着食物链逐渐在鱼体内聚集，最终积累在食物链的顶端
B.据表推测，D、E可能是肉食性鱼类
C.重金属的生物富集现象具有全球性特点
D.重金属通过物质循环回归到无机环境中不会对生物体造成损坏
8.铅、镉、汞等重金属和 、六六六等有机化合物存在生物富集现象，即这些物质在生物体内的浓度超过环境浓度的现象。下列关于这类现象的叙述，错误的是（ ）
A.生物富集主要是因为这些物质在生物体内难以排出、难以降解
B. 这类化合物从无机环境到生物群落，再从生物群落回到无机环境的过程就是物质循环
C.生物富集也具有全球性，因为这些物质可通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地
D.一般来说，食物链中营养级越高的生物，体内富集的这些物质或元素就越多
9.DDT是有机氯类杀虫剂。为20世纪上半叶防止农业病虫害，减轻疟疾伤寒等蚊蝇传播的疾病危害起到了不小的作用，DDT能在动物脂肪细胞中积累，对生物造成严重危害。下表为某一水域DDT在不同水生动物体内的富集情况，生物富集系数是指生物体内某种有毒物质浓度与水体中该有毒物质浓度的比值。下列相关叙述错误的是（ ）
水生动物 浮游动物 腹足纲动物 贻贝 牡蛎 鱼类
生物富集系数 2.84 0.54 1.71 1.52 26.95
A.鱼类体内的脂肪细胞中的DDT含量最高
B.环境残留的DDT可被植物吸收进入生物群落
C.DDT富集到生物体内，相关氯元素的循环不具有全球性
D.减少有机氯类杀虫剂的使用可以降低该生态系统的生物富集现象
10.氮是组成细胞的基本元素之一，在自然界以多种形式存在。氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分，如图所示为氮循环部分过程。下列说法正确的是（ ）
A.生物固氮和硝化作用可增加土壤的肥力
B.氮循环指氮气在生物群落和非生物环境之间的循环
C.氮在农田生态系统中能够循环往复利用
D.氮循环具有全球性的特点、生物富集不具全球性特点
11.DDT是一种不易被分解的有机械类杀虫剂，是最常见的环境污染物之一。研究人员对某海域及三类生物体内的DDT含量进行了相关调查，结果如图。下列叙述错误的是（ ）
A.海水中的DDT奥均含量均低于图中三类生物体内的
B.图中鱼类可能处于该海域食物链的较高营养级
C.该实验结果说明生物体对DDT具有富集作用
D.生物富集与生态系统的能量流动都是全球性的
12.鳄雀鳝是鱼类中的活化石，它和恐龙同一时代，鳞片坚硬、肉质粗糙，是肉食性鱼类，在新迁入地缺乏天敌，被称为“顶级淡水鱼杀手”，内脏和鱼卵都有剧毒，其内脏污染物富集程度很高，不具备经济价值。下列叙述正确的是（ ）
A.鳄雀鳝进入新的天然水域会增加该地水生生物的多样性
B.鳄雀鳝同化能量的绝大部分以粪便的形式进入分解者的体内
C.鳄雀鳝至少处于第三营养级，在所属食物链中富集的污染物最多
D.鳄雀鳝不具备经济价值且对其他鱼有危害，在原产地和新迁入地都没必要保护
13.如图为生态系统能量流动和物质循环的关系图，下列错误的是（ ）
A.能量流动和物质循环在生态系统中相依相伴进行
B.图中②可表示热能，⑤既能表示能量流动也能表示物质循环
C.不易被分解的有害物质沿③，④传递会表现出生物富集作用
D.若图中物质循环表示氮循环，则氮在③④过程的传递形式主要为含氮有机物
二、非选择题
14.为实现人与自然和谐共生，构建人与自然生命共同体，各地积极推进生态文明建设，完善生态保护和修复制度。自然环境中的砷以多种形态存在于地壳中。根据植物对砷的吸收和积累不同，可将植物分为三类：低吸收型（有限吸收和积累砷，通常对砷耐受能力低）、富集型（高效地吸收和积累砷，通常对砷耐受能力高）、中间型（体内积累砷和耐受能力均介于以上二者之间）。回答下列问题：
（1）砷在生态系统组成成分中属于_____。
（2）砷可以抑制植物的叶绿素合成，影响植物生长。若土壤被砷严重污染，群落中有些种群的数量会减少甚至消失，导致物种_____下降，从而改变群落演替的_____和_____。输入生态系统的总能量减少，从生态系统能量流动的角度分析原因是_____。
（3）修复被砷污染的土壤，可选择种植_____型植物，对种植后的植物进行_____处理，达到消减土壤砷污染的目的。
15.下列是对土壤微生物开展探究活动的三个案例，请在相应的空白处作答。
（1）案例I：探究落叶在土壤微生物的作用下是否发生腐烂（分解）。
设计思路：
组别 对照组 实验组
处理情况 不做任何处理的带落叶的土壤 处理过的带落叶的土壤
将等量的带落叶的土壤，用带有编号的相同的塑料袋分别包扎好，并埋在5cm深的土壤中
对实验组土壤应该进行________处理，尽可能排除________的作用。
（2）案例Ⅱ：探究土壤微生物对淀粉的分解作用。
实验步骤：
①将取自农田的土壤制成土壤浸出液，放在烧杯中静置一段时间。
②另取两只烧杯，编号为A、B，放入等量的淀粉糊。在A烧杯中加入30 mL土壤浸出液，B烧杯中加入________。
③在室温条件下放置7天后，从A烧杯中取20 mL溶液，分别加入A1和A2两支试管各10 mL；从B烧杯中取20 mL溶液，分别加入B1和B2两支试管各10mL。
④在A1和B1中加入碘液；在A2和B2中加入________，并进行________处理。
⑤观察各试管的颜色变化，记录实验结果。
（3）案例Ⅲ：探究土壤微生物中是否含有分解纤维素的细菌的实验过程中，应将土壤浸出液接种在以________为唯一碳源的培养基上，并用________（试剂）加以鉴别。
答案以及解析
1.答案：D
解析：A、植物可以通过根系吸收土壤中的铅，通过叶片吸收空气中的铅，A正确；
B.植物体和动物都可以吸收环境中的铅，即铅可以通过生产者、消费者进入生物群落，通过分解者分解遗体残骸等回归到非生物环境中，B正确；
C.铅会沿着食物链在生物体内富集，营养级越高，体内铅的浓度就越高，因此肉食性鱼类体内的铅浓度往往高于植食性鱼类，C正确；
D.生物大分子由蛋白质、核酸和多糖，三类大分子中都不含铅，因此铅不能用于合成各种生物大分子，铅可在生物体内形成多种比较稳定的化合物，不易被生物体排出，从而使其沿食物链富集，D错误。
故选D。
2.答案：D
解析：A、生态系统中的有害物质是人类活动向环境中排放的，这些有害物质一进入环境便参与生态系统的物质循环，沿食物链逐级积累，A正确；
B.环境中的有害物质可以被植物，动物直接吸收，但却不能被利用，导致在生物体内积累，B正确；
C.由分析可知，有害重金属会沿着食物链传递，营养级越高，生物体内有害物质的沉积越高，C正确；
D.生态系统中的有害物质会参与生物系统的物质循环，具有全球性的特点，D错误。
故选D。
3.答案：C
解析：氮元素经生物吸收后会转化成其自身所需的其他物质，不发生生物富集现象，A错误。由于生物富集，处于高营养级的每个生物体内含有较多的重金属，但处于高营养级的生物体内Hg的含量不一定高于低营养级生物，B错误。以Hg、Cd两种元素为例分析，这两种重金属会富集在鱼体内，并沿食物链传递，营养级越高的生物体内的相对含量越高，据图可知，D和E鱼体内含量最高，可能处于较高营养级，即D和E可能是肉食性鱼，C正确。该湖泊生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，D错误。
4.答案：D
解析：A、根据题干信息，纳塑料能沿食物链传递，可知纳塑料容易在土壤中发生迁移，A错误；
B.根据题干信息，纳塑料污染已成为全球性生态环境问题，且能沿食物链传递，可见纳塑料会通过分解者进入生物体内，B错误；
C.生菜→蜗牛→鸡→人，这个食物链所在的生态系统中，鸡可以以生菜为食物，故鸡占第二或三营养级，C错误；
D.生物富集是指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，生物体从周围环境吸收、积蓄纳塑料，会出现生物富集现象，D正确。
故选D。
5.答案：C
解析：A、铅化学性质稳定、不易分解的特点，会在生物体内积累而不易排出，能沿食物链在生物体内聚集，营养级越高的生物体内铅含量越高，A正确；
B.根据题干信息“铅会以微小颗粒被排放进入大气”可推知，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，B正确；
C.铅化学性质稳定，不易分解，不能最终通过动植物呼吸作用、分解者分解作用返回无机环境，C错误；
D.根据题干信息“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”可知大气中铅的来源之一是化学燃料的燃烧，减少化学燃料的燃烧，加大清洁能源利用，可减少大气中铅的来源，是未来能源领域的发展趋势，D正确。
故选：C。
6.答案：A
解析：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，称为生物富集，故生物富集不只是通过食物链中吃与被吃的关系发生，还包括生物体从周围环境中吸收、积蓄的过程，A错误，D正确；重金属、难降解的化合物等会沿食物链逐渐在生物体内积蓄，因此生物富集可使有害物质浓度沿食物链递增，最终积累在食物链的顶端，B、C正确。
7.答案：D
解析：A、由于重金属可在生物体内形成难以降解的化合物，所以重金属沿着食物链逐渐在鱼体内聚集，最终积累在食物链的顶端，A正确；
B.由生物富集现象的特点和表中各种鱼体内不同重金属的含量特点（A种鱼体内重金属含量最低，B、C种鱼体内重金属含量较高且相近，D、E种鱼体内重金属含量最高且相近）可判断，A为草食性鱼，B、C最可能为杂食性鱼，D、E最可能为肉食性鱼，B正确；
C.物质循环具有全球性，重金属的生物富集现象也具有全球性特点，C正确；
D.重金属可在生物体内形成难以降解的化合物，会对生物体造成损坏，D错误。
故选D。
8.答案：B
解析：A、生物富集主要是因为这些物质在生物体内难以排出、难以降解，A正确；
B.物质循环指的是组成生物体的元素从无机环境到生物群落，再从生物群落回到无机环境的过程，DDT 是化合物，不符合物质循环的概念，B错误；
C.参与生物富集的这些物质可通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地，所以生物富集也具有全球性，C正确；
D.一般来说，食物链中营养级越高的生物，体内富集的这些物质或元素就越多，D正确。
故选B。
9.答案：C
解析：有机氯农药DDT属于难以降解的化学物质，可以随捕食关系在食物链中进行富集，在最高营养级鱼类的含量最高，DDT能在动物脂肪中积累，因此鱼类的体内脂肪细胞中的DDT含量最高，A正确；环境残留的DDT可被植物吸收进入生物群落，也可通过饮水进入生物群落，B正确；生物富集的元素的循环也具有全球性，C错误；减少杀虫剂的使用可以降低该生态系统的生物富集现象，D正确。
10.答案：A
解析：A、生物固氮可将空气中的氮气固定形成氨，硝化作用则将氨转化为植物可吸收的，因此生物固氮和硝化作用可增加土壤的肥力，A正确；
B.氨循环是指氮元素在生物群落和无机环境之间的循环过程，B错误；
C.由于农田生态系统中N元素伴随农作物输出，故氮在农田生态系统中不能够循环往复利用，C错误；
D.物质循环具有全球性，因此氮循环具有全球性的特点；一些有害物质在生物体内难以分解，具有生物富集的特点，由于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，因此有害物质的循环也具有全球性，即生物富集也具全球性特点，D错误。
11.答案：D
解析：由图中数据可知，海水中的DDT平均含量均低于图中三类生物体内的；图中三类生物体内的DDT平均含量大小为虾类、软体类〈鱼类，说明图中鱼类可能处于该海域食物链的较高营养级；实验结果说明生物体对DDT具有富集作用；DDT可随大气、水和生物迁移等扩散到全球，说明生物富集现象具有全球性；物质循环具有全球性，但能量流动不具有全球性。
12.答案：C
解析：A生物入侵降低生物多样性；B鳄雀鳝粪便不属于其同化的能量；D在原产地属于当地生态系统正常一环，保护它有利于保护当地生物多样性。
13.答案：B
解析：A.生态系统中，物质循环和能量流动把各个组分有机的联合成一个整体，能量流动是物质循环的动力，物质循环是能量流动的载体，故A正确；B.物质循环是指组成生物体的CHONP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过程，③④仅仅是生物群落内部，不能代表物。质循环，故B错误；C.有害物质会随着食物链和食物网进行积累，出现有害物质富集现象，故C正确；D.物质循环在生物群落内部时，往往以有机物的形式存在，故D正确。
14.（1）答案：非生物的物质和能量
解析：组成生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，砷属于非生物的物质和能量。
（2）答案：丰富度；速度；方向；植物光合作用减弱，生产者固定的太阳能总量减少
解析：若土壤砷严重污染，植物种类和数量减少，物种丰富度下降，从而改变群落演替的速度和方向。由于砷可以抑制植物体叶绿素的合成，砷严重污染的地区，植物光合作用减弱，固定的太阳能减少，输入生态系统的总能量减少。
（3）答案：富集；集中回收
解析：若要修复砷污染的土壤，可以选择高效吸收和积累砷元素的富集型植物，对富集型植物进行集中回收处理，可以达到消减土壤砷污染的目的。
15.答案：（1）灭菌；土壤微生物
（2）30 mL（等量）无菌水；（等量的）斐林试剂；水浴加热
（3）纤维素；刚果红
解析：（1）自变量的处理方法：①案例Ⅰ中实验的自变量是土壤微生物的有无，对照组不做处理含有微生物，实验组应不含微生物，应进行灭菌处理；②案例Ⅱ中实验的自变量是分解淀粉的微生物的有无，A烧杯中的土壤浸出液含有微生物，B烧杯中加入的液体应不含微生物，因此可加入等量的蒸馏水。
（2）验证不同糖类需要的试剂：①淀粉遇碘液变蓝；②淀粉分解产生的还原糖遇斐林试剂在加热的情况下产生砖红色沉淀。实验现象的观察：根据选择的检测试剂（碘液、斐林试剂）可知，观察指标应是颜色的变化。

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