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3.3生态系统的物质循环——2024--2025学年高二生物学苏教版（ 2019）选择性必修二随堂测试
一、单选题
1．生态系统中碳元素在无机环境与生物群落之间循环的主要方式是( )
A.碳酸 B.碳酸盐 C.碳水化合物 D.二氧化碳
2．下列有关生态系统物质循环的叙述，错误的是( )
A.物质循环具有全球性
B.生物圈在物质上是一个自给自足的系统
C.物质循环发生在生物群落和非生物环境之间
D.所有物质都能较快地通过食物链回归非生物环境
3．农田生态系统中的植物主要是水稻和少量杂草，存在的动物有一些昆虫和一些田螺等，其中田螺以一些就近的水生植物、藻类、土壤腐殖质为食。下列关于农田生态系统的结构和功能的叙述，错误的是( )
A.在农田生态系统中完成了碳循环等物质循环过程
B.田螺能够将有机物分解为无机物，并被水稻和杂草等植物所利用
C.田螺的生命活动伴随能量的流入、传递、转化和散失
D.农田生态系统的物质循环与能量流动之间不是相互独立的
4．碳中和指二氧化碳的零排放，即二氧化碳的排放量和吸收量平衡。下列行为中有利于实现碳中和目标的是( )
A.焚烧秸秆 B.滥采滥伐 C.植树造林 D.发展火电
5．“绿色”是北京冬奥会的鲜亮底色。在北京冬奥会上使用了生物可降解餐具，这种餐具的材料是聚乳酸，而聚乳酸是以玉米、薯类、农作物秸秆等为原料发酵得到乳酸，再聚合而成的生物降解材料。聚乳酸能被微生物完全降解为农作物的养分，实现循环再生利用，有效减少碳排放。下列有关说法中不正确的是( )
A.减少碳排放可有效缓解温室效应，有助于碳循环的平衡
B.能降解这种餐具的微生物属于生态系统中的分解者
C.用玉米、薯类等生产出微生物可降解的餐具，促进了生态系统中物质和能量的循环利用
D.绿色植物不能以聚乳酸作为能源物质，而某些微生物可以
6．下列关于生态系统能量流动和物质循环的关系的叙述，不正确的是( )
A.二者是密切联系的两个过程
B.在能量流动过程中，物质是能量的载体
C.能量是物质循环的动力
D.从能量流动和物质循环的角度来看，生态系统是一个自给自足的系统
7．“碳中和”是指CO2的产生和吸收实现抵消，达到相对“零排放”。“碳封存”是实现碳中和的重要手段，碳封存就是把大气中的CO2存储在自然界的一些碳储库（如土壤碳库）中。下列措施不利于碳封存的是( )
A.大量开采燃烧化石燃料 B.积极推进植树造林
C.退耕还湖保护湿地面积 D.应用新技术进行生态修复
8．“碳中和”是指化石燃料使用及土地利用变化导致的碳排放量与陆海生态系统吸收及其他技术方式固定的碳量之间达到平衡。我国政府宣布争取在2060年前实现“碳中和”。下列不利于达成此目标的是( )
A.增大生态足迹 B.大力开展植树造林活动
C.倡导绿色出行 D.增加水电、风电等能源占比
9．水圈对大气中的碳含量起着重要的调节作用,基本过程如下图所示。双对氯苯基三氯乙烷(DDT)是有机氯类杀虫剂，不溶于水。下列叙述错误的是( )
A.图中ABC依次代表生物群落中的生产者、消费者和分解者
B.图中①主要代表光合作用,③和⑤均代表呼吸作用
C.影响水体中A分布的主要环境因素是光照和O2
D.水体中的DDT沿着图中的②逐渐在B中富集
10．为了缓解温室效应，中国将逐步实现碳达峰（CO2排放量达到峰值），碳中和（CO2排放量与减少量相等）。下列相关分析正确的是( )
A.大气中CO2的迅速增加是造成酸雨、臭氧层空洞、温室效应的主要原因
B.在生态系统的各组分之间碳循环主要以含碳有机物的形式进行
C.碳达峰时大气中CO2的浓度没有达到最大
D.④代表的生理过程为呼吸作用
11．图是生态系统的碳循环示意图，其中甲—戊代表生态系统的组成成分，①—④代表碳元素在生态系统中循环的途径。下列说法错误的是( )
A.海洋对于调节甲中的碳含量起重要作用
B.碳在乙、丙之间主要以CO2的形式进行传递
C.①和③过程实质上都是有机物的氧化分解
D.④过程加剧了温室效应，引起全球性气候变化
12．害虫甲有天敌乙和丙，同时丙是乙的天敌。乙的成虫可攻击甲，且能将卵产入甲体内，乙的卵在甲体内发育成幼虫后，该类甲个体会疯狂地摇摆，从而易被丙发现而被捕食。下列分析错误的是( )
A. 乙和丙的种间关系是捕食和竞争
B. 丙捕食疯狂摇摆的甲，这对甲种群的生存是有利的
C. 碳以CO2的形式进入甲体内，以含碳有机物的形式进入乙和丙体内
D. 甲个体疯狂摇摆传递的信息可调节生物的种间关系，有利于维持生态系统的稳定
13．2020年9月，我国在联合国大会上作出力争在2060年前实现“碳中和”的庄严承诺。下图是某生态系统碳元素的转移情况示意图，其中箭头表示碳元素转移方向，甲、乙、丙表示生态系统的组成成分，字母表示碳元素转移量。相关说法错误的是( )
A.为实现“碳中和”应增加甲的碳储存量
B.碳元素在甲与乙之间主要以有机物形式进行转移
C.甲获取碳元素的方式有光合作用和化能合成作用
D.乙中植食性动物产生的粪便被分解者利用，涉及的碳元素转移量包含在f中
14．多氯联苯（PCB）是持久性有机污染物，有强致畸性，厦门湾海域及其水产动物体内PCB的含量如下表。下列叙述错误的是( )
采样点 不同季节海域PCB平均含量（μg/kg） 不同水产动物肌肉组织PCB平均含量（μg/kg）
春 夏 秋 冬 叫姑鱼 中华海鲶 斑鰶 青石斑 火枪乌贼
1 0.025 0.03 0.065 0.072
2 0.025 0.03 0.06 0.08
3 0.062 0.025 0.018 0.142 0.12 0.15 0.18 0.01 0.08
A.若极地生物体内也可以检测到PCB的存在，则体现了物质循环的全球性特点
B.根据结果推测中华海鲶和斑鰶可能处于较高营养级
C.PCB污染说明PCB在环境中的存在形式不稳定
D.此研究对人类食用水产品的种类和季节等具一定指导意义
15．某同学画出三幅表示生态系统部分碳循环的示意图，下列分析错误的是( )
A.在图1和图2中的A都是生产者，图3中的A是大气中的CO2库
B.生态系统的碳循环是指含碳化合物在非生物环境和生物群落中的往复循环
C.图1中C能促进生态系统的物质循环和能虽流动
D.图3中的碳在B、D、E、F中流动的形式是含碳有机物
二、多选题
16．如图是某草原生态系统中各成分之间的关系模式图，图中甲、乙、丙表示生态系统的成分。下列叙述错误的是( )
A.太阳能通过甲进入生态系统 B.除乙外的其他成分均参与食物链的构成
C.碳元素从甲到丙主要以CO2形式传递 D.图中鹰处于第二、三营养级
17．食用菌与水稻轮作是一种生态高效的新型栽培模式，可根据当地的实际灵活选择栽培的食用菌。某地采用赤松茸与水稻轮作，建立了图示栽培模式，可充分利用环境资源。下列相关叙述错误的是( )
A.赤松茸可直接利用秸秆发酵中的物质，从而实现了能量循环
B.该生态系统中水稻和食用菌可利用不同强度的光照合成有机物
C.该生态农业模式能充分利用秸秆中的能量，提高了能量传递效率
D.菌糠和秸秆的利用实现了物质循环利用，为水稻和菌种提供无机物
三、读图填空题
18．下图是生态系统中的碳循环示意图。回答下列问题：
(1)图中B过程是__________作用；与B过程生理作用相同的过程是__________（填字母）。图中A过程中的CO2主要来自__________等微生物的代谢，具体包括____________________两种类型。
(2)图中少画了一个重要箭头，该箭头是__________。生态系统的碳循环在生物群落中是如何进行的？____________________。
19．碳汇造林是实现“碳中和”的重要举措。请回答以下问题：
（1）碳汇造林一定程度上可以“抵消”全球的碳排放，实现“碳中和”，这体现出碳循环具有____特点。森林动物捕食同化的能量，一部分通过自身呼吸作用以热能形式散失，另外一部分用于____。
（2）科研人员以桉树林为研究对象，研究不同强度林火干扰对植被碳密度（反映各组分在光合作用中固碳能力的差异）的影响，结果如图：
①煤、石油和天然气的大量燃烧以及水泥的生产等导致大气中CO2的浓度持续升高，引起全球气候变暖，导致的生态后果主要是____。从全球碳循环的主要途径来看，减少____和增加____是实现“碳达峰”和“碳中和”的重要举措。
②由图分析可知，轻度林火干扰对植被碳密度影响差异不显著，说明生态系统具有____能力。但是林火干扰能提高草本植物的碳密度，其主要原因是____。
20．下图甲为生态系统中碳循环的示意图，乙图所示为甲图椭圆形框内的生物种间关系。据图回答下列问题：
（1）甲图中的a在生态系统的成分中指的是__________。碳元素在生物群落中主要以__________形式流动。该生态系统的抵抗力稳定性高低主要取决于图中__________（填数字）的复杂程度。
（2）现今全世界都倡导的“低碳生活”措施是为了减缓主要由图甲中__________（填数字）产生的温室效应现象。
（3）图乙中B与D的种间关系为__________。若D的食物来源中，绿色植物占50%，B占25%，C占25%，现D增重1kg，则至少消耗绿色植物__________kg。
参考答案
1．答案：D
解析：在生态系统中，碳元素以二氧化碳的形式通过光合作用与化能合成作用进入生物群落，经过生物群落的呼吸作用或化石燃料的燃烧又返回无机环境。因此，碳元素以二氧化碳的形式在生物群落与无机环境之间循环。
故选D。
2．答案：D
解析：A、物质循环的范围是生物圈，具有全球性，A正确； B、物质循环的特点之一是循环性，因此生物圈在物质上是一个自给自足的系统，B正确； C、生态系统的物质循环是指基本元素在生物群落与无机环境间往返出现，C正确； D、难以分解的物质不会通过食物链快速回归非生物环境，而是会发生生物富集作用，D错误。
故选：D。
3．答案：A
解析：A、碳循环等物质循环具有全球性，A错误； B、田螺能够将有机物分解为无机物，并被水稻和杂草等植物所利用，属于分解者，B正确；C、田螺的生命活动伴随能量的流入、传递、转化和散失，C正确； D、农田生态系统的物质循环与能量流动之间不是相互独立的，而是同时进行，相互依存的，D正确。
故选：A。
4．答案：C
解析：ABD、焚烧秸秆、滥采滥伐、发展火电，会加重空气中的二氧化碳含量，不利于实现“碳中和”，ABD错误；
C、植树造林可以吸收排放的二氧化碳，有利于实现“碳中和”，C正确。
故选C。
5．答案：C
解析：A、碳主要以二氧化碳的形式进入大气圈，这也是引起温室效应的主要原因。减少碳排放可有效缓解温室效应，有助于碳循环的平衡，A正确；B、结合分析可知，分解者是指生态系统中细菌、真菌和放线菌等具有分解能力的生物。因此，能降解这种餐具的微生物属于生态系统中的分解者，B正确；C、用玉米、薯类等生物生产可降解餐具是其直接价值的体现，C错误；D、聚乳酸能被微生物完全降解为农作物的养分，实现循环再生利用，有效减少碳排放。由此可见，绿色植物不能以聚乳酸作为能源物质，而某些微生物可以，D正确。故选：C。
6．答案：D
解析：A、能量流动和物质循环是生态系统的两大功能，二者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割，A正确；
B、物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动，B正确；
C、能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返，C正确；
D、生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能，对于生态系统的功能来讲，物质循环是可以自给自足的，而能量需要不断从外界获取，D错误。
故选D。
7．答案：A
解析：A、大量开采燃烧化石燃料,增加CO2的释放,不利于实现碳中和,A错误;B、积极推进植树造林、退耕还湖保护湿地面积,可增加CO2的吸收,广泛应用节能技术,可减少CO2的排放,有利于实现碳中和,BCD正确。故选A。
8．答案：A
解析：生态足迹越大，代表单位人口带来的资源消耗和环境代价越大，污染物排放也越多，不利于实现“碳中和”，故A符合题意。
9．答案：C
解析：生物群落是由一定区域中所有生物组成的，包括生产者、消费者和分解者,A能利用无机碳，属于生产者,A和B都有箭头指向C,则B为消费者，C为分解者,A正确;①过程能利用无机碳,主要表示光合作用,③④⑤表示细胞呼吸将有机物中的碳转化为无机碳,B正确;影响水体中A生产者的主要环境因素是光照,C错误;DDT在生物体内难以被分解，可随着食物链在较高营养级进行富集，因此水体中的DDT沿着图中的②逐渐在B(消费者)中富集,D正确。
10．答案：C
解析：A、二氧化硫等气体的释放是造成酸雨的主要原因，氟利昂等制冷剂的使用造成臭氧层空洞，A错误;
B、碳循环在生物群落内部主要以含碳有机物的形式进行，在生物群落与无机环境之间主要以CO2的形式进行，B错误;
C、碳达峰时只是CO2排放量达到峰值，之后排放量逐渐降低，但是大气中CO2浓度还在上升，C正确;
D、A→D代表的是消费者的遗体残骸和排遗物中的含碳有机物被分解者利用，⑤代表分解者的分解作用(或呼吸作用)，D错误。
11．答案：B
解析：
12．答案：C
解析：乙和丙的种间关系是捕食和竞争，A项正确；丙捕食疯狂摇摆的甲，这对甲种群的生存是有利的，B项正确；碳以含碳有机物的形式进入甲体内，C项错误。
13．答案：D
解析：A、甲表示生产者，主要表示植物，生产者能吸收二氧化碳，为实现“碳中和”应增加甲的碳储存量，A正确；B、甲是生产者，乙是消费者，碳在生物之间主要以含碳有机物的形式转移，B正确；C、甲是生产者，能将二氧化碳固定在含碳有机物中，主要途径是光合作用，部分生物还可通过化能合成作用固定二氧化碳，C正确；D、乙中植食性动物产生的粪便中所含的能量为上一营养级甲的同化量，故乙中植食性动物产生的粪便被分解者利用，涉及的碳元素转移量包含在c中，D错误。故选：D。
14．答案：C
解析：A、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，若极地生物体内也可以检测到PCB的存在，则体现了物质循环的全球性特点，A正确；
B、有害物质出现生物富集现象时，有害物质浓度会随食物链升高而浓度升高。据表中数据可知，中华海鲶和斑鰶的PCB分别是0.15和0.18，含量较高，因此推测中华海鲶和斑鰶可能处于较高营养级，B正确;
C、依题意，多氯联苯（PCB）是持久性有机污染物，说明PCB在环境中的存在形式非常稳定，C错误;
D、据表分析可知，不同季节海域PCB平均含量有差异，不同水产动物肌肉组织即PCB平均含量也有差异，因此此研究对人类食用水产品的种类和季节等具一定指导意义，D正确。
故选C。
15．答案：B
解析：根据箭头的指向，图1中A为生产者，图2中A为生产者，图3中A是大气中的CO2库，A正确；碳在非生物环境中主要以CO2和碳酸盐的形式存在，在生态系统中以有机物的形式存在，碳循环是指碳元素在非生物环境和生物群落中的循环往复，B错误；图1中的C是消费者，能够促进生态系统的物质循环和能量流动，C正确；图3中E为生产者，A为大气中的CO2库，C为分解者，F、D、B为消费者，碳在B、D、E、F中流动的形式是含碳有机物，D错误。
16．答案：BCD
解析：据图分析，甲和乙之间是双向箭头，其他的组成成分都指向乙，因此乙是CO2，甲是生产者，丙是分解者。太阳能通过甲进入生态系统，A正确；食物链中不包含分解者，B错误；碳元素在生物群落中主要以含碳有机物的形式传递，C错误；食物链的起点是生产者，因此鹰处于第三、四营养级，D错误。
17．答案：ABC
解析：赤松茸为分解者，可利用秸秆发酵产生的物质，能量不能直接被利用，A错误；食用菌属于分解者，不能进行光合作用，B错误；该生态农业模式，充分利用秸秆中的能量，但不能提高营养级之间的能量传递效率，C错误；菌糠和秸秆的利用实现了物质循环利用，分解产生的无机物可直接为水稻和菌种所利用，D正确。
18．答案：(1)呼吸；AC；细菌、真菌；有氧呼吸和无氧呼吸
(2)大气中的CO2库到（或“→”）绿色植物；以有机物的形式沿着食物链（网）进行
解析：(1)分析碳循环过程，B过程表示动物的呼吸作用，与B过程生理作用相同的过程是A微生物的分解作用和C植物的呼吸作用。图中A过程中的CO2主要来自细菌、真菌等微生物分解动植物遗体和排出物中的有机物产生，该过程包括有氧呼吸和无氧呼吸。
(2)从图中可以看出，图中少画了一个重要箭头，该箭头是大气中的CO2库→绿色植物，表示绿色植物的光合作用，使大气中的碳流向生物群落。生态系统的碳循环在生物群落中以有机物的形式沿着食物链（网）进行。
19．答案：（1）全球性；森林动物用于自身生长、发育和繁殖的能量
（2）冰川融化、海平面上升，影响农业生产、工业建筑及生活环境等；减少碳的排放（减少化石燃料的燃烧）；增加碳存储（如植树造林）；一定的自我调节能力；林火干扰使得草本植物能接受更加充足的光照，且林火干扰会使土壤中无机养料增多
解析：（1）物质循环的特点有全球性、往复循环、反复利用等，根据题干“碳汇造林一定程度上可以抵消全球的碳排放”可知，这体现出物质循环具有全球性的特点。同化量=自身呼吸作用以热能形式散失+自身的生长、发育和繁殖等生命活动，森林植物光合作用固定的能量，一部分通过自身呼吸作用以热能形式散失，另外一部分用于自身的生长、发育和繁殖等生命活动。
（2）①全球气候变暖，导致冰川融化、海平面上升，影响农业生产、工业建筑及生活环境等等；全球变暖主要是由于大气中CO2的浓度持续增加，减少碳的排放可以使大气中CO2增加变缓，另外增加碳存储（如植物的光合作用可以将CO2转变为有机物）也是实现碳达峰和碳中和的重要举措。②结合图示可知，与未火烧林相比，重度林火（第四组柱形图）造成的乔木碳密度（降低幅度）大于灌木碳密度；灾后由于乔木被烧毁，草本植物接受的光照更加充足，土壤中无机养料增多，因此林火干扰能提高草本植物的碳密度。
20．答案：（1）分解者；含碳有机物；③
（2）⑤
（3）竞争和捕食；40
解析：：（1）根据物质循环的途径，可以判断出甲图中的a在生态系统的成分中指的是分解者。生物群落中碳元素以含碳有机物形式流动。该生态系统抵抗力稳定性主要与图中③营养结构的复杂程度有关。
（2）“低碳生活”措施是为了减缓主要由图甲中化石燃料的燃烧产生的温室效应现象。
（3）乙图所示为生物种间关系，包含的食物链：绿色植物→A→C→D，绿色植物→D，绿色植物→B→D，故D能捕食B，且B与D同时捕食绿色植物。D的食物来源中，绿色植物占50%，B占25%，C占25%，现D增重1kg，通过绿色植物→A→C→D食物链，假设需要至少消耗绿色植物Xkg，则X×20%×20%×20%=1×25%，则X=125/4（kg）；现D增重1kg，通过绿色植物→B→D食物链，假设需要至少消耗绿色植物Ykg，则Y×20%×20%=1×25%，则Y=25/4kg；现D增重1kg，通过绿色植物→D食物链，假设需要至少消耗绿色植物Zkg，则Z×20%=1×50%，则Z=5/2（kg）。所以至少消耗绿色植物X+Y+Z=125/4+25/4+5/2=40kg。

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