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重点强化练67　物质循环的特点及应用
一、选择题
1．(2024·广东湛江一中高三模拟)下列叙述错误的是(　　)
A．碳在生物群落和非生物环境之间主要是以含碳有机物的形式进行循环
B．CO2的排放主要来自化石燃料的燃烧，该过程属于生态系统碳循环
C．碳循环具有全球性，因此碳循环失衡影响的是整个地球的生态环境
D．相比于自驾，步行、骑行或乘坐公交出行更符合“绿色低碳”生活的理念
2．(2023·辽宁实验中学高三模拟)积极稳妥推进碳达峰、碳中和，力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，是我们对国际社会的庄严承诺。下列有关说法不正确的是(　　)
A．加强煤炭清洁高效利用是实现碳达峰、碳中和目标的重要途径之一
B．能源转型和清洁能源的利用有利于缓解全球性温室效应问题
C．实现碳达峰后，生态系统的碳循环不会明显减慢
D．碳循环是指CO2在非生物环境和生物群落间的循环过程
3．(2023·茂名高三三模)“力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”是我国对世界作出的承诺。下列有关叙述错误的是(　　)
A．控制碳排放需要全球所有国家共同努力，体现了碳循环具有全球性
B．开发清洁能源、提高能量的利用率有助于实现“碳中和”目标
C．在引入外来物种的过程中，需要了解该物种的生态位
D．实现“碳中和”后，生态系统的碳循环会明显减慢
4．(2023·天津高三模拟)植物凋落物中碳氮比值可以影响某分解者的生命活动。凋落物中碳氮比值大于30∶1时，该微生物的生命活动出现氮限制，会从土壤非凋落物中额外吸收铵离子和硝酸根离子；凋落物中碳氮比值小于30∶1时，该微生物的生命活动被碳限制，其分解作用会增加土壤中的无机氮，从而增强植物对氮的吸收。下列说法正确的是(　　)
A．该微生物将物质从有机物分解为无机物进而被植物利用，它是该生态系统的生产者
B．受碳限制时，该微生物会利用空气中的CO2或土壤中的碳酸盐进行生命活动
C．受氮限制时，该微生物与植物是原始合作关系；受碳限制时，与植物是种间竞争关系
D．植物的光合作用强度通过影响碳的输入来影响该微生物的生命活动，这会对植物吸收氮产生影响
5．(2024·天津耀华中学高三月考)如图表示生物圈中碳元素的循环过程，下列有关叙述正确的是(　　)
A．自然界中过程④只有绿色植物的光合作用
B．图中a、b、c分别代表消费者、生产者和分解者
C．碳循环是指碳元素在a、b、c之间以有机物的形式传递
D．图中a、b、c包含的所有种群共同构成生物群落
6．(2024·江门高三联考)如图为某生态系统的碳循环示意图，图中汉字为生态系统的组成成分，字母表示丙中的部分生物，数字代表生理过程。下列分析正确的是(　　)
A．碳元素在群落中的生物之间主要以CO2的形式进行流动
B．丁为分解者，该生态系统中的分解者是指腐生细菌和真菌
C．图中生物b灭绝，短时间内生物d的数量一定减少
D．图中①为生产者的呼吸作用，③为分解者的分解作用
7．(2023·北京东城区高三一模)我国力争2060年前实现碳中和(CO2排放量与减少量相等)。如图为碳循环示意图，图中字母表示生态系统的组成成分，数字①～⑥表示CO2的排放量或减少量。下列有关叙述错误的是(　　)
A．图中a、b、c、d分别表示生产者、分解者、消费者、消费者
B．碳中和时①＝②＋③＋④＋⑤＋⑥
C．植树造林和减少化石燃料的燃烧有助于实现碳中和
D．碳循环的实质是CO2在生物群落之间反复循环过程
8．(2024·益阳高三期中)莹蚊的幼虫生活在水中，为了防治莹蚊，人们在湖泊喷洒杀虫剂双对氯苯基二氯乙烷(DDD)。该杀虫剂在生物体内很难降解，使用初期效果显著，后期效果下降。科学家检测了该湖泊的水体和几种生物体内DDD的浓度(如表)。下列叙述正确的是(　　)
检测对象 水 a b c d
DDD浓度(μg/kg) 0.02 15.5 16.1 0.1 0.53
A.该湖泊生态系统的结构是指群落和非生物环境
B．DDD的使用导致莹蚊幼虫产生抗药性突变
C．据表中数据可推测生物b处于最低营养级
D．DDD存在生物富集现象且该现象具有全球性
二、非选择题
9．(2024·广东名校联盟高三联考)森林在防风固沙、保持水土、抗御水旱、抵抗风灾等方面，具有十分重要的生态作用。如图1表示大兴安岭森林生态系统的部分结构和功能，图中a～c代表生态系统的某些生物成分，其中b1为食草动物，①～⑩则代表碳元素流动的相应过程；图2中的曲线a表示40年间人类燃烧化石燃料所产生的二氧化碳相对量，曲线b表示40年间环境中二氧化碳的实际增加相对量。回答下列问题：
(1)大兴安岭森林生态系统中的碳元素主要以__________的形式储存在植物体内成为森林碳库。森林中的不同生物构成了错综复杂的食物链和食物网，生态系统的__________________________就是沿着这种渠道进行的。
(2)分析图1可知，c代表的生态系统的组成成分是__________。该生态系统碳元素流入大气中的过程有__________(填图中数字)。
(3)图2中a、b两条曲线变化趋势出现差异的主要原因可能是________________________。
(4)山斑鸠和黑嘴松鸡为大兴安岭常见的两种植食性动物，野外收集它们的三种天敌动物的粪便，运用显微镜分析，可判断它们在天敌动物食物组成中所占的比例，结果如表。
天敌 山斑鸠 黑嘴松鸡
赤狐 40 30
狗獾 60 40
香鼬 100 0
①据表推测，三种天敌动物中__________的种群数量最容易发生剧烈波动。
②黑嘴松鸡感受到赤狐粪、尿的气味，会有躲避到洞穴中的行为，这体现了信息传递具有________________________________________________________________________的作用。
10．(2024·锦州高三模拟)某生物兴趣小组对某农田生态系统的碳循环过程进行了调查，并绘制碳循环过程示意图。回答相关问题：
(1)据图分析，输入农田生态系统的能量包括________________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)从能量流动的角度分析，农民下田拔草，捕捉害虫，喷洒农药，目的是______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(3)在农田生态系统中，农作物通过过程①________________从大气中吸收二氧化碳并固定在农作物体内。土壤碳库中的有机物由分解者通过过程②____________转变成无机物重新被植物利用。
(4)人类活动加速了农田生态系统的碳循环的进程，有同学认为生态系统物质是循环利用的，不需要不断向农田中施加肥料。你是否同意该同学的观点？________________。请给出你的理由：________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
重点强化练67　物质循环的特点及应用（解析版）
一、选择题
1．(2024·广东湛江一中高三模拟)下列叙述错误的是(　　)
A．碳在生物群落和非生物环境之间主要是以含碳有机物的形式进行循环
B．CO2的排放主要来自化石燃料的燃烧，该过程属于生态系统碳循环
C．碳循环具有全球性，因此碳循环失衡影响的是整个地球的生态环境
D．相比于自驾，步行、骑行或乘坐公交出行更符合“绿色低碳”生活的理念
答案　A
解析　碳在生物群落和非生物环境之间主要是以CO2(无机物)的形式进行循环，A错误；CO2的排放主要来自化石燃料的燃烧(还有来自生物呼吸释放)，这一过程属于生态系统碳循环的过程，B正确。
2．(2023·辽宁实验中学高三模拟)积极稳妥推进碳达峰、碳中和，力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，是我们对国际社会的庄严承诺。下列有关说法不正确的是(　　)
A．加强煤炭清洁高效利用是实现碳达峰、碳中和目标的重要途径之一
B．能源转型和清洁能源的利用有利于缓解全球性温室效应问题
C．实现碳达峰后，生态系统的碳循环不会明显减慢
D．碳循环是指CO2在非生物环境和生物群落间的循环过程
答案　D
解析　“碳达峰”指在某一个时间点，CO2的排放不再增长而达到峰值，之后逐步回落，碳在生物群落和无机环境之间主要是以CO2的形式进行循环，实现碳达峰后生态系统的碳循环还是可以顺利进行，不会明显减慢，C正确；碳循环是指C元素在非生物环境和生物群落间的循环过程，D错误。
3．(2023·茂名高三三模)“力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”是我国对世界作出的承诺。下列有关叙述错误的是(　　)
A．控制碳排放需要全球所有国家共同努力，体现了碳循环具有全球性
B．开发清洁能源、提高能量的利用率有助于实现“碳中和”目标
C．在引入外来物种的过程中，需要了解该物种的生态位
D．实现“碳中和”后，生态系统的碳循环会明显减慢
答案　D
解析　实现“碳中和”后，生态系统的碳循环还是可以顺利进行的，不会明显减慢，D错误。
4．(2023·天津高三模拟)植物凋落物中碳氮比值可以影响某分解者的生命活动。凋落物中碳氮比值大于30∶1时，该微生物的生命活动出现氮限制，会从土壤非凋落物中额外吸收铵离子和硝酸根离子；凋落物中碳氮比值小于30∶1时，该微生物的生命活动被碳限制，其分解作用会增加土壤中的无机氮，从而增强植物对氮的吸收。下列说法正确的是(　　)
A．该微生物将物质从有机物分解为无机物进而被植物利用，它是该生态系统的生产者
B．受碳限制时，该微生物会利用空气中的CO2或土壤中的碳酸盐进行生命活动
C．受氮限制时，该微生物与植物是原始合作关系；受碳限制时，与植物是种间竞争关系
D．植物的光合作用强度通过影响碳的输入来影响该微生物的生命活动，这会对植物吸收氮产生影响
答案　D
解析　营腐生生活的细菌和真菌会分解动植物遗体和动物的排遗物中的有机物来生成无机物，供给植物进行光合作用，进入物质循环，因此它们是该生态系统的分解者，A错误；该生物是分解者，即使受碳限制时，也不会利用空气中的CO2或土壤中的碳酸盐进行生命活动，B错误；该分解者受氮限制时，会从土壤非凋落物中额外吸收铵离子和硝酸根离子，此时该微生物与植物是种间竞争关系；受碳限制时，其分解作用会增加土壤中的无机氮，从而增强植物对氮的吸收，可推知此时该微生物与植物是原始合作关系，C错误；植物的光合作用强度通过影响碳的输入来影响植物凋落物中碳氮比值，进一步影响该微生物的生命活动，而该微生物的生命活动反过来又会对植物吸收氮产生影响，D正确。
5．(2024·天津耀华中学高三月考)如图表示生物圈中碳元素的循环过程，下列有关叙述正确的是(　　)
A．自然界中过程④只有绿色植物的光合作用
B．图中a、b、c分别代表消费者、生产者和分解者
C．碳循环是指碳元素在a、b、c之间以有机物的形式传递
D．图中a、b、c包含的所有种群共同构成生物群落
答案　D
解析　过程④代表光合作用和化能合成作用，故自然界中过程④不只有绿色植物的光合作用，A错误；b与大气中的CO2库存在双向箭头，故b代表生产者，b和c都有箭头指向a，故a代表分解者，则c代表消费者，B错误；碳循环是指碳元素在生物群落和非生物环境间进行的循环过程，碳元素在a、b、c之间(生物群落内部)以有机物的形式传递，C错误。
6．(2024·江门高三联考)如图为某生态系统的碳循环示意图，图中汉字为生态系统的组成成分，字母表示丙中的部分生物，数字代表生理过程。下列分析正确的是(　　)
A．碳元素在群落中的生物之间主要以CO2的形式进行流动
B．丁为分解者，该生态系统中的分解者是指腐生细菌和真菌
C．图中生物b灭绝，短时间内生物d的数量一定减少
D．图中①为生产者的呼吸作用，③为分解者的分解作用
答案　D
解析　碳元素在群落中的生物之间主要以含碳有机物的形式进行流动，A错误；题图为某生态系统的碳循环示意图，乙、丙、丁都有箭头指向甲，故甲为大气中的 CO2 库，乙与甲之间为双向箭头，故乙为生产者，乙、丙都有箭头指向丁，故丁为分解者，则丙为消费者，生态系统中的分解者包括营腐生生活的生物，主要是指腐生细菌和真菌，也有腐食性动物等，B错误；d的食物来源有两条途径：乙→a→b→d和乙→a→d，若题图中生物b灭绝，则生物a的能量直接传递到生物d(食物链缩短)，故短时间内生物d的数量可能会增加，C错误。
7．(2023·北京东城区高三一模)我国力争2060年前实现碳中和(CO2排放量与减少量相等)。如图为碳循环示意图，图中字母表示生态系统的组成成分，数字①～⑥表示CO2的排放量或减少量。下列有关叙述错误的是(　　)
A．图中a、b、c、d分别表示生产者、分解者、消费者、消费者
B．碳中和时①＝②＋③＋④＋⑤＋⑥
C．植树造林和减少化石燃料的燃烧有助于实现碳中和
D．碳循环的实质是CO2在生物群落之间反复循环过程
答案　D
解析　分析题图可知，a表示生产者，b表示分解者，c和d表示消费者，A正确；①表示光合作用和化能合成作用，②④⑥表示生产者和消费者的呼吸作用，③表示分解者的分解作用，⑤表示化石燃料的燃烧，碳中和指CO2排放量与减少量相等，因此用图中的数字构建的碳中和数学模型是①＝②＋③＋④＋⑤＋⑥，B正确；碳循环的实质是碳元素在生物群落和非生物环境之间反复循环过程，D错误。
8．(2024·益阳高三期中)莹蚊的幼虫生活在水中，为了防治莹蚊，人们在湖泊喷洒杀虫剂双对氯苯基二氯乙烷(DDD)。该杀虫剂在生物体内很难降解，使用初期效果显著，后期效果下降。科学家检测了该湖泊的水体和几种生物体内DDD的浓度(如表)。下列叙述正确的是(　　)
检测对象 水 a b c d
DDD浓度(μg/kg) 0.02 15.5 16.1 0.1 0.53
A.该湖泊生态系统的结构是指群落和非生物环境
B．DDD的使用导致莹蚊幼虫产生抗药性突变
C．据表中数据可推测生物b处于最低营养级
D．DDD存在生物富集现象且该现象具有全球性
答案　D
解析　该湖泊生态系统的结构是指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)和营养结构(食物链和食物网)，A错误；莹蚊幼虫本身就存在抗药性突变，DDD只是对抗药性突变起选择作用，B错误；由于DDD很难被降解，因此会随着食物链的延长而在高营养级中逐渐积累，b中DDD浓度最大，可能是最高营养级，C错误。
二、非选择题
9．(2024·广东名校联盟高三联考)森林在防风固沙、保持水土、抗御水旱、抵抗风灾等方面，具有十分重要的生态作用。如图1表示大兴安岭森林生态系统的部分结构和功能，图中a～c代表生态系统的某些生物成分，其中b1为食草动物，①～⑩则代表碳元素流动的相应过程；图2中的曲线a表示40年间人类燃烧化石燃料所产生的二氧化碳相对量，曲线b表示40年间环境中二氧化碳的实际增加相对量。回答下列问题：
(1)大兴安岭森林生态系统中的碳元素主要以__________的形式储存在植物体内成为森林碳库。森林中的不同生物构成了错综复杂的食物链和食物网，生态系统的__________________________就是沿着这种渠道进行的。
(2)分析图1可知，c代表的生态系统的组成成分是__________。该生态系统碳元素流入大气中的过程有__________(填图中数字)。
(3)图2中a、b两条曲线变化趋势出现差异的主要原因可能是________________________。
(4)山斑鸠和黑嘴松鸡为大兴安岭常见的两种植食性动物，野外收集它们的三种天敌动物的粪便，运用显微镜分析，可判断它们在天敌动物食物组成中所占的比例，结果如表。
天敌 山斑鸠 黑嘴松鸡
赤狐 40 30
狗獾 60 40
香鼬 100 0
①据表推测，三种天敌动物中__________的种群数量最容易发生剧烈波动。
②黑嘴松鸡感受到赤狐粪、尿的气味，会有躲避到洞穴中的行为，这体现了信息传递具有________________________________________________________________________的作用。
答案　(1)(含碳)有机物　物质循环和能量流动　(2)分解者　①④⑩　(3)不同时间生产者消耗的二氧化碳的量不同　(4)①香鼬　②调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定
解析　(2)图中a～c代表生态系统的某些生物成分，其中b1为食草动物，可看出a是生产者、b是消费者(各个b中间存在捕食现象)、c是分解者，碳元素流入大气中的过程有①生产者的呼吸作用，④分解者的分解作用，⑩消费者的呼吸作用。(4)①由于香鼬只以山斑鸠为食，所以三种天敌动物中香鼬的种群数量最容易发生剧烈波动。②黑嘴松鸡感受到赤狐粪、尿的气味，会有躲到洞穴中的行为，这体现了信息传递具有调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定的作用。
10．(2024·锦州高三模拟)某生物兴趣小组对某农田生态系统的碳循环过程进行了调查，并绘制碳循环过程示意图。回答相关问题：
(1)据图分析，输入农田生态系统的能量包括________________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)从能量流动的角度分析，农民下田拔草，捕捉害虫，喷洒农药，目的是______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(3)在农田生态系统中，农作物通过过程①________________从大气中吸收二氧化碳并固定在农作物体内。土壤碳库中的有机物由分解者通过过程②____________转变成无机物重新被植物利用。
(4)人类活动加速了农田生态系统的碳循环的进程，有同学认为生态系统物质是循环利用的，不需要不断向农田中施加肥料。你是否同意该同学的观点？________________。请给出你的理由：________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
答案　(1)农作物固定的太阳能、种子和有机肥中含有的能量　(2)改变能量流动的方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分　(3)光合作用　分解作用　(4)不同意　农产品源源不断地自农田生态系统中输出，其中的元素不都能归还土壤，所以需要不断地施加肥料

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