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3.3生态系统的物质循环——2024-2025学年高二生物学人教版（2019）选择性必修二随堂测试
一、单选题
1．生态系统中的物质能被循环利用，水循环、碳循环和氮循环是最常见的物质循环。下列有关叙述错误的是( )
A.水循环是由太阳能推动的，生物在全球水循环过程中作用不大
B.在生物群落内部，碳以有机物的形式沿着食物链进行单向转移
C.固氮菌和蓝藻都是自养生物，均在氮循环的固氮过程中发挥作用
D.物质的循环发生在生物群落和非生物环境之间，具有全球性
2．土壤污染是指人为活动产生的污染物通过各种途径进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化的现象。下列叙述错误的是( )
A.土壤污染具有隐蔽性和滞后性
B.焚烧秸秆会直接导致土壤污染
C.进入土壤的污染物主要有重金属、农药和化肥
D.对垃圾进行分类处理是控制土壤污染的一项措施
3．生物富集作用是指某些难以降解的重金属元素或化合物在生物体内大量积累的现象。由于工业污水排放导致某地出现严重的环境污染问题，有关部门对当地几种生物体内残留的有机汞含量进行检测，结果如下表所示。下列分析正确的是( )
生物体 A B C D E
有机汞浓度ppm 0.05 7 0.51 68 0.39
A.这几种生物最可能的食物关系是D→B→C→E→A
B.有机汞在当地参与物质循环过程与碳循环不相同
C.有机汞被生物体吸收后不易排出，因此循环不具有全球性
D.为减少生物富集作用，应严格禁止使用含汞的工业制品
4．对富营养化的水体，采取充氧、投放鲢鱼、鳙鱼、安装植物浮床等手段进行治理，对预防水华的发生有较好效果。下列叙述不正确的是( )
A.水华的发生会导致水体中溶解氧量下降
B.富营养化的水体中需氧微生物相对含量较高
C.投放鲢鱼、鳙鱼能有效预防浮游植物爆发性增长
D.植物浮床通过根系吸收水体中的N、P等无机盐
5．“嫦娥四号”运载火箭内的密封载荷罐中，搭载了棉花、油菜、酵母菌和果蝇等六种生物作为样本。下列分析错误的是( )
A.该密封载荷罐中的酵母菌属于消费者
B.该密封载荷罐需要来自罐外的能量补充
C.该密封载荷罐内的碳循环在群落与非生物环境之间进行
D.该密封载荷罐的稳定性主要取决于营养结构的复杂程度
6．碳在无机环境与生物群落之间是以( )形式进行循环
A.碳酸盐 B.CO2 C.化工燃料 D.有机物
7．如图表示生态系统中碳循环的部分过程。下列相关叙述错误的是( )
A.碳元素的循环与能量的流动是两个独立的过程
B.图中缺少了由生产者和消费者指向大气中的CO2的箭头
C.图中③过程与①和②过程碳存在的形式不同
D.消费者的存在可以加快生态系统中碳元素的循环
8．下图为某生态系统中碳循环的部分示意图，下列说法正确的是( )
A.物质循环伴随着能量的循环流动
B.能完成该循环的生物一定为真核生物
C.A、B所示的物质循环具有全球性，物质循环又被称为生物地球化学循环
D.进行A过程的生物一定为绿色植物
9．“碳汇渔业”，又称“不投饵渔业”，是指充分发挥生物碳汇功能，通过收获水产品直接或间接减少CO2的渔业生产活动，是我国实现“双碳”目标、践行“大食物观”的举措之一。下列生产活动属于“碳汇渔业”的是( )
A.开发海洋牧场，发展深海渔业 B.建设大坝鱼道，保障鱼类洄游
C.控制无序捕捞，实施长江禁渔 D.增加饵料投放，提高渔业产量
10．我国天然林保护工程等国家重点生态工程不仅在生态恢复、生物多样性保护等方面发挥着重要作用，还显著增加了生态系统的固碳能力。下列相关叙述正确的是( )
A. 天然林的抵抗力稳定性强，全球气候变化对其影响不大
B. 减少化石燃料的大量使用可消除温室效应的形成
C. 碳循环中无机碳通过光合作用和化能合成作用进入生物群落
D. 天然林保护是实现碳中和的重要措施，主要体现了生物多样性的直接价值
二、多选题
11．“茶园养鸡”是一种新型的生态养殖模式，为探究鸡粪对土壤肥力的影响，研究人员将C、N、P作为计量土壤肥力的元素进行了调查，结果下图所示。下列分析正确的是( )
A.鸡粪中只含有C、N、P等大量元素
B.通过添加鸡粪可增加氮的相对含量来提高茶园土壤肥力
C.氮是细胞内酶的组成元素，缺氮会影响产量
D.细胞与土壤中的元素种类相同
12．下列关于生态系统中物质循环的叙述，正确的是( )
A.物质循环指的是构成生物体的各种化合物在生物群落和无机环境之间的循环过程
B.物质循环具有全球性、循环流动等特点
C.物质循环使生态系统的各组成成分紧密地联系在一起,形成一个统一的整体
D.铅、镉、汞等一些重金属一进入环境便参与生态系统的物质循环，而且它们的循环过程与碳、氮等元素的循环过程不同
三、读图填空题
13．下图中A~D代表生态系统的成分，①~⑥代表相应的生理或生产活动过程。请据图回答下列相关问题：
（1）温室效应最主要的原因来自图中的____________（用①~⑥序号作答），下列做法不符合“低碳经济”理念的是________________________（用a~d序号作答）。
a．改造或淘汰高能耗、高污染的产业 b．大力发展火力发电 c．研制和开发新能源替代传统能源 d．优化建筑结构，增强室内采光，减少照明用电
（2）与①②两个过程有关的主要细胞器（主要考虑其为真核生物）分别是____________、____________。
（3）该生态系统中最重要的两种成分是____________（用A~D作答），流经该生态系统的总能量是____________________________________。
14．推动碳达峰、碳中和已成为全球共识，生态系统中碳循环示意图如下。碳中和是指在一定时间内产生的CO2排放总量，与通过一定形式吸收的CO2相抵消，达到相对“零排放”。回答下列问题：
（1）生态系统的碳循环是指组成生物的____，不断进行着____的循环过程，生物群落中碳的主要存在形式是____。
（2）图中可体现碳循环均具有____性。
（3）达到碳中和时，生物圈内所有生物呼吸释放的CO2量____(填“大于”“小于”或“等于”)生产者吸收的CO2量。实现碳中和的途径有植树造林、____（答出2点）等。据图分析，为实现碳中和，大量植树造林等可抵消____(填图中序号)过程产生的CO2。
15．碳达峰和碳中和目标的提出是构建人类命运共同体的时代要求，增加碳存储是实现碳中和的重要举措。被海洋捕获的碳称为蓝碳，滨海湿地是海岸带蓝碳生态系统的主体。
回答下列问题：
（1）碳存储离不开碳循环。生态系统碳循环是指组成生物体的碳元素在___________和___________之间循环往复的过程。
（2）滨海湿地单位面积的碳埋藏速率是陆地生态系统的15倍，主要原因是湿地中饱和水环境使土壤微生物处于___________条件，导致土壤有机质分解速率___________。
（3）为促进受损湿地的次生演替，提高湿地蓝碳储量，辽宁省实施“退养还湿”生态修复工程（如图1）。该工程应遵循___________（答出两点即可）生态学基本原理，根据物种在湿地群落中的___________差异，适时补种适宜的物种，以加快群落演替速度。
（4）测定盐沼湿地不同植物群落的碳储量，发现翅碱蓬阶段为180.5kg·hm-2、芦苇阶段为3367.2kg·hm-2，说明在___________的不同阶段，盐沼湿地植被的碳储量差异很大。
（5）图2是盐沼湿地中两种主要植物翅碱蓬、芦苇的示意图。据图分析可知，对促进海岸滩涂淤积，增加盐沼湿地面积贡献度高的植物是___________，原因是___________。
参考答案
1．答案：C
解析：A、水循环指大气降水通过蒸发、蒸腾又进入大气的住返过程。全球水循环是由太阳能驱动的，生物在全球水循环过程中作用不大，A正确；B、碳元素在生物群落和无机环境间主要是以二氧化碳的形式循环，在生物群落内部，碳以有机物的形式沿着食物链或食物网进行单向转移，B正确； C、固氮菌不一定是自养生物，如根瘤菌，C错误； D、物质的循环发生在生物群落和非生物环境之间，在全球范围内循环，具有全球性，D正确。
故选C。
2．答案：B
解析：土壤污染往往要通过土壤样品分析、农作物检测甚至人畜健康的影响研究才能确定，土壤污染从产生到发现危害通常时间较长，所以土壤污染具有隐蔽性和滞后性，A正确；焚烧秸秆使地面温度急剧升高，能直接烧死、烫死土壤中的有益微生物，最终破坏土壤结构，而不会直接导致土壤污染，B错误；土壤的污染物通常可分为有机污染物，重金属、放射性元素和病原微生物，其中主要的是重金属、农药和化肥，C正确；防治土壤污染要加强工业废弃物及垃圾的管理，所以对垃圾进行分类处理是控制土壤污染的一项措施，D正确。故选B。
3．答案：B
解析：A、在生态系统中，有毒物质沿着食物链传递积累的，因此营养级越高，有毒物质越多，营养级越低，有毒物质越少，其中E:0.39和C:0.51有毒物质差不多，可能是营养级别相同，A错误;B、铅、镉、汞等一些重金属是有害物质，这些物质一旦进入生物体内就会形成比较稳定的化合物，不易被生物体排出，从而积累在生物体内，它们的循环过程与碳、氮等元素的循环过程不同，B正确;C、生物富集具有全球性，由于汞可通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地，C错误;D、为减少生物富集作用，应合理使用含汞的工业制品，不是严格禁止，D错误。故选B.
4．答案：B
解析：A、水华发生时，藻类数量增加，水中有机物增多，分解时需要消耗氧气，导致水体中溶氧量下降，A正确； B、富营养化水体易发生水华，使水中溶氧量下降，需氧性微生物含量相对降低，B错误； C、鲢鱼、鳙鱼等与藻类属于捕食关系，可以抑制藻类的爆发性增长，C正确； D、植物通过根系吸收水体中的N、P等无机盐D正确。
故选：B。
5．答案：A
解析：A、酵母菌属于真菌，是生态系统的分解者，A错误；B、该密封载荷罐是密封的，若保证载荷罐的正常运行，则需要输入光能，B正确；C、物质循环是指组成生物体的各种元素在生物群落和无机环境之间的往复循环过程，因此该密封载荷罐内的碳循环在群落与非生物环境之间进行，C正确；D、生态系统的稳定性取决于生物的种类和营养级的复杂程度，即生态系统营养结构的复杂程度，D正确。故选A。
6．答案：B
解析：碳在无机环境与生物群落之间是以CO2的形式进行循环。大气中的CO2通过光合作用或化能合成作用进入生物群落，生产者、消费者和分解者在生命活动中通过呼吸作用，又把CO2放回大气中，B正确，ACD错误。
故选B。
7．答案：A
解析：A、物质的循环和能量的流动是相辅相成、不可分割的有机整体，A错误；
B、生产者和消费者可通过呼吸作用向外界释放CO2，即图中缺少生产者和消费者指向大气中的CO2的箭头，B正确；
C、图中③过程碳以有机物的形式流动，而①和②过程碳以CO2的形式流动，C正确；
D、消费者的存在可以加快生态系统中碳元素的循环，D正确。
故选B。
8．答案：C
解析：A、物质是能量的载体，因此物质循环伴随着能量的流动，能量不能循环，A错误；
B、能完成该循环的生物不一定为真核生物，例如蓝细菌，B错误；
C、物质循环是指组成细胞的元素不停从生物群落进入无机环境，又从无机环境进入生物群落的过程，具有全球性，物质循环又被称为生物地球化学循环，C正确；
D、图中A过程表示光合作用，蓝细菌能进行光合作用和有氧呼吸，但属于原核生物，D错误。
故选C。
9．答案：A
解析：A、开发海洋牧场，发展深海渔业可获取水产品且不需要投饵，属于“碳汇渔业”，A符合题意；BC、建设大坝鱼道，保障鱼类洄游、控制无序捕捞，实施长江禁渔，均没有收获水产品，不属于“碳汇渔业”，BC不符合题意；D、增加饵料投放，不符合“不投饵渔业”，不属于“碳汇渔业”，D不符合题意。故选A。
10．答案：C
解析：天然林中群落结构复杂，天然林生态系统的抵抗力稳定性较强，但全球气候剧烈变化对天然林的影响也会很大，A错误；减少化石燃料的大量使用可减缓温室效应的形成，但不能消除，B错误；无机碳通过光合作用和化能合成作用进入生物群落，C正确；生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面，天然林保护是实现碳中和的重要措施，主要体现了生物多样性的间接价值，D错误。
11．答案：BC
解析：A、鸡粪中含有有机物，不仅仅含有C、N、P等大量元素，还含有H、O等，A错误B、随着鸡粪添加量的増加，土壞中氮的相对含量逐渐増加，通过添加鸡粪可増加氮的相对含量来提髙茶园士壞肥力，B正确C、绝大多数酶都是蛋白质，蛋白质含有氮元素，缺氮会影响酶的合成，缺氮会影响的产量，C正确D、组成细胞的元素在无机环境土壤中都能找到，没有一种是生物特有的，但土壤中的某些元素不存在生物体内，D错误。故BC
12．答案：BCD
解析：生态系统的物质循环指组成生物体的C、H、O、N、P、S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，该过程使生态系统的各组成成分紧密地联系在一起，形成一个统一的整体，A错误，C正确；物质循环具有全球性、循环流动等特点，B正确；铅、镉、汞等一些重金属是有害物质，这些物质一进入环境便参与生态系统的物质循环，它们进入生物体内会形成比较稳定的化合物，不易被生物体排出，从而积蓄在生物体内，它们的循环过程与碳、氨等元素的循环过程不同，D正确。
13．答案：⑴⑥；b
⑵叶绿体；线粒体
⑶A、B；生产者A所固定的总能量
解析：(1)温室效应与大气中CO2增多有关，其主要原因是化石燃料的燃烧，对应图中⑥。根据题意，b大力发展火力发电与“低碳经济”的理念不符。
(2)①②分别表示光合作用和细胞呼吸，因此，与其有关的细胞器分别是叶绿体和线粒体。
(3)生态系统中最重要的成分为A、B。A为生产者，主要指绿色植物，也包括蓝绿藻和一些光合细菌，是能利用简单的无机物质制造食物的自养生物，在生态系统中起主导作用。B为分解者，可以分解动植物的残体、粪便和各种复杂的有机化合物，吸收某些分解产物，最终能将有机物分解为简单的无机物，而这些无机物参与物质循环后可被自养生物重新利用。流经该生态系统的总能量必须经过生产者A的固定，才能进入生态系统，生产者可以通过光合作用或化能合成作用固定的总能量。
14．答案：（1）碳元素或C元素；从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境；含碳有机物
（2）循环往复运动
（3）小于；减少化石原料燃烧、开发清洁能源；④
解析：(1)碳循环指的是组成细胞的碳元素不断从无机环境进入到生物群落，再由生物群落返回到无机环境的循环过程。碳在生物群落中主要以含碳有机物的形式存在，在生物群落与无机环境之间的循环过程，主要是以CO2的形式进行。
(2)由示意图可知，碳元素可以从生物群落到无机环境，又可以从无机环境到生物群落，体现了碳循环具有循环往复运动的特点。
(3)达到“碳中和”时，生产者吸收的CO2总量应等于CO2排放总量，而CO2排放总量除包括消费者和分解者呼吸作用释放的CO2总量外，还包括化石燃料的开采和使用过程中排放的CO2，故图中生产者吸收的CO2总量大于消费者和分解者呼吸作用释放的CO2总量。过程③主要是光合作用，大力植树造林是实现碳中和的有效措施，还可通过开发清洁能源、减少化石燃料的燃烧等实现碳中和。通过加大植树造林主要是抵消④化石燃料燃烧过程的影响，实现碳中和。
15．答案：（1）生物群落；无机环境
（2）无氧或缺氧；低
（3）自生、整体；生态位
（4）群落演替或次生演替
（5）芦苇；与翅碱蓬相比，芦苇的根系发达，利于在滩涂环境下立地扎根，快速蔓延
解析：（1）生态系统碳循环是指组成生物体的碳元素在生物群落和无机环境之间循环往复的过程。
（2）滨海湿地单位面积的碳埋藏速率是陆地生态系统的15倍，其原因是湿地中饱和水环境使土壤微生物处于厌氧条件，影响微生物的呼吸作用，导致土壤有机质分解速率下降所致。
（3）“退养还湿”生态修复工程，需要考虑当地环境条件和物种情况，考虑综合效果，因此应遵循整体和协调等生态学基本原理。另外，根据物种在湿地群落中的物种组成差异，适时补种适宜的物种，以加快群落演替速度。
（4）测定盐沼湿地不同植物群落的碳储量，发现翅碱蓬阶段为180.5kg·hm-2、芦苇阶段为3367.2kg·hm-2，这说明在群落演替的不同阶段，盐沼湿地植被的碳储量差异很大。
（5）芦苇与翅碱蓬相比是多年生植物，根系发达，可水陆生存，因此对促进海岸滩涂淤积，增加盐沼湿地面积贡献度比翅碱蓬高。

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