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8.2.3 能量流动和物质循环是生态系统的主要功能（第 2 课时） 分层练习（解析版）
基础过关练（限时：20min）
知识点一 物质在循环往复中维持平衡
1．如图为辽宁蛇岛生态系统的物质循环示意图（其中甲、乙、丙表示该生态系统的组成成分，①~ ④表示生理活动）。进入蛇岛生态系统的能量是由图中的 通过 作用固定的太阳
能。以上两空填写正确的是 ( )
A ．丙、③ B ．乙、④ C ．甲、① D ．甲、②
2 ．生态系统中，碳循环的主要形式是 ( )
A ．碳单质 B ．二氧化碳 C ．碳酸盐 D ．有机物
3 ．下列关于生态系统中物质循环的叙述，正确的是 ( )
A ．物质循环只在生产者和消费者之间进行 B ．物质循环是单向流动的
C ．碳元素在生物体内以二氧化碳的形式存在 D ．物质循环伴随着能量流动
4 ．科学家在中国空间站问天实验舱开展了生命科学研究，构建了以斑马鱼为研究对象的小型密闭生态系统。图一表示该生态系统内生物间的关系示意图 (①②代表两种气体），图二表示生态系统各组成成分间的关系示意图。下列据图分析错误的是 ( )
A ．图一中①表示二氧化碳，②表示氧气
B ．图二中的乙可表示图一中的细菌、真菌
C ．若图一要构成一个完整的生态系统，需要补充图二中的丁
D ．生态系统中的物质和能量是沿着图二中丁→ 甲→ 乙流动的
5 ．如图为生态系统中各成分的关系示意图，有关说法正确的是 ( )
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A ．a 可表示大气中的二氧化碳 B ．①②表示的生理作用相同
C ．图中的食物链是：生产者→c→b D ．物质和能量在 a 、b 、c 之间循环流动6．我国力争在 2060 年前实现“碳中和”。“碳中和”是指
在一定区域范围内或生态系统中二氧化碳的吸收量和排放量相当。如图所示为生态系统中碳循环的模式图，下列叙述错误的是 ( )
A ．大气中二氧化碳直接来源于过程①②③⑤
B ．过程①指的是微生物的分解作用
C ．绿色植物通过过程③光合作用维持碳氧平衡
D ．绿色出行可以减少二氧化碳的排放
知识点二 能量流动和物质循环的区别
7 ．下列关于生态系统的叙述，错误的是 ( )
A ．能量流动和物质循环是生态系统的两大基本功能
B ．生态系统的组成只包含有生产者、消费者和分解者
C ．太阳是生态系统中能量的来源
D ．生态系统中生产者、消费者和分解者是相互依存的
8 ．下列叙述错误的是 ( )
A ．①是生产者的光合作用，碳由此途径进入生物体内
B ．②是生物的呼吸作用，碳可经此途径返回无机环境
C ．④⑤是微生物的分解作用，能补充大气中的二氧化碳
D ．组成生物体的碳，在生物与无机环境之间往返循环
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9 ．下列有关生态系统物质循环和能量流动的叙述，错误的是 ( )
A ．物质循环和能量流动是通过食物链和食物网实现的
B ．生态系统的两大基本功能是能量流动和物质循环
C ．进入生物体内的各种物质，都能返还无机环境
D ．一条食物链中，食肉动物获得的能量比食草动物少
10 ．图一为某草原生态系统的部分食物网，图二为该生态系统的物质循环示意图（甲、乙、丙表示生物部分，A 、B 、C 是乙中存在着食物关系的三种生物，①②③④表示某些生理过程）。请据图分析回答：
（1）此生态系统的营养结构是 。
（2）图一中，共有 条食物链。若要构成一个完整的生态系统，除图一中的生物外，还需要补充的生物成分是图二中的 。图一中，食虫鸟与青蛙之间存在 关系。
（3）图一中，鹰可通过多条食物链获取物质和能量，其中最短的一条食物链是： 。
（4）图二中，若 A、B、C 表示图一中具有食物关系的三种生物，则 B 对应图一中的生物是 。
（5）图二中，生物体内的碳返回无机环境的生理过程有 （填序号）。
（6）在生物体和无机环境之间碳以 的形式进行循环。
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能力提升练（限时：10min）
1 ．如图为某生态系统中一条食物链上四种生物体内某物质的相对含量示意图。下列相关说法错误的是 ( )
A ．若纵坐标表示有机物的相对含量，则食物链是甲→丙→ 乙→丁
B ．若纵坐标表示有害物质的相对含量，则甲是最高级别的消费者
C ．若乙的数量增加，则短期内丙和丁的数量均是先增加后减少，最后趋于相对稳定
D ．食物链和食物网是生态系统的营养结构，是进行能量流动和物质循环的渠道
2 ．如图表示生态系统各成分间的相互关系。
下列叙述错误的是 ( )
A ．二氧化碳是碳参与物质循环的主要形式
B ．B ．甲体内的碳以有机物的形式传递给乙
C ．②③④过程的实质都是细胞的呼吸作用
D ．D ．丙是生态系统最基本、最关键的生物成分
3 ．“稻—鱼—鸭”立体生态种养模式是在传统种稻模式下，利用稻田养鱼、养鸭。鱼、鸭可为稻田除草、治虫，其粪便也能肥田。以下关于“生态模式” 的叙述，正确的是 ( )
①能减少农药、化肥的用量，保护自然资源 ②食物链是：鱼→稻→ 鸭
③鱼、鸭粪便被消费者分解 ④可为城市提供农、渔、禽产品
A ．①④ B ．②③ C ．①② D ．③④
4．2025 年 2 月 2 日是第 29 个“世界湿地日”，主题是“保护湿地，共筑未来” ，旨在呼吁全社会参与湿地保护工作。图 1 为人工湿地进行污水净化的示意图，图 2 为该生态系统中的部分生物构成的食物网。请据图回答下列问题。
（1）图 1 示意图中还可以补充的生物成分是 。在该人工湿地生态系统中，轮虫、蚊子幼虫、水、阳光等影响水稻生活和分布的各种因素统称为 。
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（2）图 2 所示的食物网中共有 食物链，其中轮虫和水蚤的关系是 。
（3）生态系统中的生物主要通过 （填一种生理过程）使有机物中的碳元素回到无机环境中。碳在生物与无机环境之间循环的主要形式是 。生态系统的功能体现在 和
。
（4）该生态系统中能量的最终来源是 。在一定时间内，该生态系统中全部植物固定的能量值为 A，全部消费者所获得的能量值为 B，全部分解者所获得的能量值为 C，则 A B+ C（填“=”“> ”或“<）”。
拓展培优练（限时：8min）
1 ．我国积极统筹推进碳达峰与碳中和。从生态系统物质循环的角度分析，错误的是 ( )
A ．碳在生物和无机环境之间主要以二氧化碳的形式进行传递
B ．生态系统中物质循环和能量流动是两个相对独立的过程
C ．绿色植物进行光合作用有助于维持生物圈中的碳-氧平衡
D ．积极推进植树造林，有利于早日实现碳达峰与碳中和
2 ．如图为生物圈中碳循环示意图，相关叙述正确的是 ( )
A ．②和③表示光合作用 B ．甲代表的生物属于生产者
C ．图中生物组成的食物链是：乙→丙→丁 D ．能量沿着食物链流动，在丁体内积累最多
3 ．生态系统的结构模型如图所示，其中序号①~⑥表示生理过程，字母 a~d 表示流入各营养级的能量值。请据图回答下列问题
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（1）图中甲表示的生物成分是 ，除图中图示外，无机环境还可以为生产者提供的物质是 （答出一种）。
（2）生物体内的碳返回到无机环境中的生理过程是 ，包括图中的 （填序号）。
（3）若图中生物构成一条食物链，则该食物链包括 个营养级，次级消费者是 。各营养级之间能量传递效率一般是 10%~20% ，则 d 代表的能量大约是 b 的 。
（4）若图中的生产者是玉米，为了提高玉米的产量，针对 b 的具体调控措施是 （答出一点），农田生态系统较森林生态系统更易受到外界因素的干扰，原因是 。
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基础过关练（限时：20min）
知识点一 物质在循环往复中维持平衡
1．如图为辽宁蛇岛生态系统的物质循环示意图（其中甲、乙、丙表示该生态系统的组成成分，①~ ④表示生理活动）。进入蛇岛生态系统的能量是由图中的 通过 作用固定的太阳
能。以上两空填写正确的是 ( )
A ．丙、③ B ．乙、④ C ．甲、① D ．甲、②
【答案】D
图中甲表示生产者，乙表示分解者，丙表示消费者，①③④表示呼吸作用，②表示光合作用。
生态系统的能量源头是太阳能，只有甲（生产者）能通过②光合作用太阳能固定为有机物中的化学能，流入生态系统；丙是消费者、乙是分解者，均不能固定太阳能，①③④为呼吸作用，作用是分解有机物释放能量，而非固定太阳能，故 D 符合题意，ABC 不符合题意。
故选 D。
2 ．生态系统中，碳循环的主要形式是 ( )
A ．碳单质 B ．二氧化碳 C ．碳酸盐 D ．有机物
【答案】B
生态系统中，碳循环的核心过程包括：植物通过光合作用将大气中的二氧化碳转化为有机物；生物通过呼吸作用将有机物分解为二氧化碳释放回大气；分解者分解有机物也释放二氧化碳。此外，化石燃料燃烧等人类活动也会释放二氧化碳。
A ．碳单质（如金刚石、石墨）性质稳定，不参与生物圈的循环，故 A 不符合题意。
B ．二氧化碳是光合作用的原料、呼吸作用的产物，在生物群落与无机环境间高效循环，是碳循环的主要载体，故 B 符合题意。
C．碳酸盐（如碳酸钙）存在于岩石圈，循环周期极长，不参与生物短期碳循环，故 C 不符合题意。
D ．有机物是碳在生物体内的储存形式，需分解为二氧化碳才能进入大气循环，故 D 不符合题意。故选 B。
3 ．下列关于生态系统中物质循环的叙述，正确的是 ( )
A ．物质循环只在生产者和消费者之间进行 B ．物质循环是单向流动的
C ．碳元素在生物体内以二氧化碳的形式存在 D ．物质循环伴随着能量流动
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【答案】D
（1）生态系统的物质循环是指组成生物体的碳、氢、氧等元素，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，具有全球性和循环性等特点。
（2）能量流动是指生态系统中能量的输入（主要是生产者通过光合作用固定太阳能）、传递（流入下一营养级和分解者）和散失（各营养级生物呼吸作用散失）的过程，能量流动是单向的、逐级递减的。
（3）碳元素在无机环境中主要以二氧化碳和碳酸盐的形式存在，在生物体内主要以含碳有机物的形式存在。
（4）物质循环和能量流动是生态系统的主要功能，二者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割。物质是能量的载体，能量是物质循环的动力。
A．物质循环是在生物群落和无机环境之间进行的，生产者、消费者和分解者都参与其中，而不只是在生产者和消费者之间进行，A 错误。
B ．物质循环是循环往复的，不是单向流动的，能量流动才是单向的，B 错误。
C ．碳元素在生物体内主要以含碳有机物的形式存在，而不是以二氧化碳的形式存在，二氧化碳是碳在无机环境中的一种存在形式，C 错误。
D ．物质循环和能量流动是不可分割的，物质循环伴随着能量流动，物质是能量的载体，能量是物质循环的动力，D 正确。
故选 D。
4 ．科学家在中国空间站问天实验舱开展了生命科学研究，构建了以斑马鱼为研究对象的小型密闭生态系统。图一表示该生态系统内生物间的关系示意图 (①②代表两种气体），图二表示生态系统各组成成分间的关系示意图。下列据图分析错误的是 ( )
A ．图一中①表示二氧化碳，②表示氧气
B ．图二中的乙可表示图一中的细菌、真菌
C ．若图一要构成一个完整的生态系统，需要补充图二中的丁
D ．生态系统中的物质和能量是沿着图二中丁→ 甲→ 乙流动的【答案】D
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（1）生态系统是指在一定范围内生物与环境形成的统一的整体。生态系统的组成包括非生物部分和生物部分。非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤（泥沙）等；生物部分包括生产者、消费者、分解者。
（2）生态系统的生物成分包括生产者、消费者和分解者。生产者能够通过光合作用制造有机物，为自身和生物圈中的其他生物提供物质和能量；消费者直接或间接的以植物为食物，在促进生物圈中的物质循环起重要作用；分解者是指细菌和真菌等营腐生生活的微生物，它们能将动植物残体中的有机物分解成无机物归还无机环境，促进了物质的循环。
（3）图一中①是二氧化碳，②是氧气。图二中甲是消费者，乙是分解者，丙是生产者，丁代表非生物物质。
A ．根据分析可知，图一中①表示二氧化碳，②表示氧气，故 A 正确。
B ．图二中乙表示分解者，可表示图一中的细菌、真菌，故 B 正确。
C．若图一要构成一个完整的生态系统，需要补充非生物的物质和能量，即图二中的丁，故 C 正确。
D ．生态系统的物质和能量是沿着食物链（网） 流动的，食物链的起点是生产者（丙），正确流动方向是丙→ 甲，分解者（乙）和非生物部分（丁）不属于食物链的组成部分，故 D 错误。
故选 D。
5 ．如图为生态系统中各成分的关系示意图，有关说法正确的是 ( )
A ．a 可表示大气中的二氧化碳 B ．①②表示的生理作用相同
C ．图中的食物链是：生产者→c→b D ．物质和能量在 a 、b 、c 之间循环流动
【答案】A
（1）生态系统是指在一定地域内生物与环境形成的统一的整体。生态系统的组成包括非生物部分和生物部分。非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤（泥沙）等；生物部分包括生产者（绿色植物）、消费者（动物）、分解者（细菌和真菌）。
（2）题图中：①代表光合作用，②代表呼吸作用；a 代表大气中的二氧化碳，b 代表分解者，c 代表消费者。
（3）食物链书写的原则是：食物链中只包含生产者和消费者，不包括分解者和非生物部分；食物链以生产者开始，以最高营养级结束；食物链中的箭头由被捕食者指向捕食者。
（4）生态系统中的物质在生物与无机环境之间可以反复循环，而能量流动是单向的、逐级递减的。
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A ．生产者通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，将其转化为有机物；消费者和分解者通过呼吸作用将有机物分解，释放出二氧化碳到大气中。所以，a 可表示大气中的二氧化碳，A 正确。
B．①过程是生产者吸收 a（二氧化碳），代表的生理作用是光合作用；②过程是消费者二氧化碳，代表的生理作用是呼吸作用。光合作用和呼吸作用是不同的生理过程，B 错误。
C ．食物链中只包含生产者和消费者，不包括分解者和非生物部分。b 是分解者，不参与食物链的组成，图中的食物链是：生产者→c ，C 错误。
D ．生态系统中的物质在生物与无机环境之间可以反复循环，而能量流动是单向的、逐级递减的，不能循环流动。所以，物质在 a 、b 、c 之间循环流动，能量不能循环流动，D 错误。
故选 A。
6．我国力争在 2060 年前实现“碳中和”。“碳中和”是指在一定区域范围内或生态系统中二氧化碳的吸收量和排放量相当。如图所示为生态系统中碳循环的模式图，下列叙述错误的是 ( )
A ．大气中二氧化碳直接来源于过程①②③⑤
B ．过程①指的是微生物的分解作用
C ．绿色植物通过过程③光合作用维持碳氧平衡
D ．绿色出行可以减少二氧化碳的排放
【答案】C
图中①分解作用，②③呼吸作用，④光合作用，⑤化石燃料的燃烧，⑥牛摄食植物。
A ．大气中二氧化碳直接来源于①分解作用、②动植物的呼吸作用、③微生物的呼吸作用以及⑤化石燃料的燃烧，故 A 正确。
B ．①是分解者的分解作用，它们能将动植物遗体等分解为二氧化碳等无机物，故 B 正确。
C ．绿色植物通过④光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，维持碳氧平衡，而③表示的是呼吸作用，故 C 错误。
D ．绿色出行，如步行、骑自行车或乘坐公共交通工具等，可减少汽车等交通工具对化石燃料的消耗，从而减少二氧化碳的排放，故 D 正确。
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故选 C。
知识点二 能量流动和物质循环的区别
7 ．下列关于生态系统的叙述，错误的是 ( )
A ．能量流动和物质循环是生态系统的两大基本功能
B ．生态系统的组成只包含有生产者、消费者和分解者
C ．太阳是生态系统中能量的来源
D ．生态系统中生产者、消费者和分解者是相互依存的
【答案】B
（1）生态系统的组成包括生物部分和非生物部分。生物部分有生产者（主要是绿色植物）、消费者（主要是动物）、分解者（主要是细菌和真菌）；非生物部分有阳光、空气、水等。
（2）生态系统的功能主要有能量流动和物质循环。能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和散失的过程，能量流动是单向的、逐级递减的；物质循环指组成生物体的元素，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。
（3）在生态系统中，生产者、消费者和分解者之间是相互依存、相互制约的关系。生产者为消费者和分解者提供有机物和能量；消费者能够加快生态系统的物质循环；分解者能将动植物遗体中的有机物分解成无机物，供生产者重新利用。
（4）生态系统中能量的源头是太阳能，生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能，固定在制造的有机物中，这样能量就流入到生产者体内。
A ．能量流动和物质循环是生态系统的两大基本功能。物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动；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，A 正确。
B ．生态系统的组成包括生物部分和非生物部分。生物部分有生产者、消费者和分解者；非生物部分有阳光、空气、水等。所以生态系统的组成不只是包含生产者、消费者和分解者，B 错误。
C ．太阳能是生态系统中能量的最终来源，生产者通过光合作用将太阳能转化为化学能，储存在有机物中，然后通过食物链和食物网传递给各级消费者，C 正确。
D ．生产者、消费者和分解者是相互依存的。生产者为消费者提供食物和氧气，为分解者提供有机物；消费者促进了生态系统的物质循环；分解者将动植物遗体和动物排遗物分解成无机物，供生产者重新利用，D 正确。
故选 B。
8 ．下列叙述错误的是 ( )
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A ．①是生产者的光合作用，碳由此途径进入生物体内
B ．②是生物的呼吸作用，碳可经此途径返回无机环境
C ．④⑤是微生物的分解作用，能补充大气中的二氧化碳
D ．组成生物体的碳，在生物与无机环境之间往返循环
【答案】C
图中：①光合作用，②呼吸作用，③呼吸作用，④分解作用，⑤化石燃料燃烧释放二氧化碳。
A ．①是生产者利用大气中的二氧化碳制造有机物的过程，即光合作用，通过光合作用，碳从无机环境进入生物体内，故 A 正确。
B．②是生产者向大气中释放二氧化碳的过程，对应生物的呼吸作用，呼吸作用分解有机物产生二氧化碳，使碳返回无机环境，故 B 正确。
C．④是分解者的分解作用，可将动植物遗体、排出物中的有机物分解产生二氧化碳等返回无机环境；⑤是化石燃料燃烧释放二氧化碳的过程，并非微生物的分解作用，故 C 错误。
D．在生态系统的碳循环中，组成生物体的碳在生物与无机环境之间往返循环，保证了生态系统的物质平衡，故 D 正确。
故选 C。
9 ．下列有关生态系统物质循环和能量流动的叙述，错误的是 ( )
A ．物质循环和能量流动是通过食物链和食物网实现的
B ．生态系统的两大基本功能是能量流动和物质循环
C ．进入生物体内的各种物质，都能返还无机环境
D ．一条食物链中，食肉动物获得的能量比食草动物少
【答案】C
生态系统中，物质循环和能量流动通过食物链和食物网实现，二者是生态系统的基本功能。能量流动具有单向递减性，而物质循环具有全球性和循环性。
A ．食物链和食物网连接了生态系统中的生产者、消费者和分解者，能量和物质通过它们在生态系统各成分间传递，A 正确。
B．能量流动和物质循环是生态系统的两个重要且基本的功能，它们相互依存、不可分割，B 正确。
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C ．进入生物体内的物质，部分可能会在生物体内积累，如一些难以分解的有害物质；还有部分物质可能由于生物未被分解者完全分解等原因，不能及时或完全返还无机环境，C 错误。
D ．能量流动逐级递减，食肉动物所处营养级比食草动物高，所以获得的能量比食草动物少，D 正确。
故选 C。
10 ．图一为某草原生态系统的部分食物网，图二为该生态系统的物质循环示意图（甲、乙、丙表示生物部分，A 、B 、C 是乙中存在着食物关系的三种生物，①②③④表示某些生理过程）。请据图分析回答：
（1）此生态系统的营养结构是 。
（2）图一中，共有 条食物链。若要构成一个完整的生态系统，除图一中的生物外，还需要补充的生物成分是图二中的 。图一中，食虫鸟与青蛙之间存在 关系。
（3）图一中，鹰可通过多条食物链获取物质和能量，其中最短的一条食物链是： 。
（4）图二中，若 A、B、C 表示图一中具有食物关系的三种生物，则 B 对应图一中的生物是 。
（5）图二中，生物体内的碳返回无机环境的生理过程有 （填序号）。
（6）在生物体和无机环境之间碳以 的形式进行循环。
【答案】（1）食物链和食物网
（2） 四/4 丙 竞争
（3）草→老鼠→鹰
（4）鹰
（5）②③④
（6）二氧化碳
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（1）食物链反映的是生产者与消费者之间吃与被吃的关系，所以食物链中不应该出现分解者和非生物部分，食物链的正确写法是：生产者→初级消费者→ 次级消费者，注意起始点是生产者。
（2）图二中甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者。①表示光合作用、②③呼吸作用、④分解作用。
（1）生态系统的营养结构是指生物之间通过食物联系形成的结构，即食物链和食物网。
（2）图一中的食物链有：草→蝗虫→青蛙→蛇→鹰；草→蝗虫→食虫鸟→鹰；草→老鼠→蛇→鹰；草→老鼠→鹰，共 4 条。
完整生态系统的生物成分包括生产者（草）、消费者（老鼠、蛇、鹰等）和分解者（细菌、真菌等），图一中只有生产者和消费者，缺少图二中丙分解者。食虫鸟和青蛙都捕食蝗虫，二者之间存在竞争关系。
（3）食物链的长度由营养级数量决定，营养级越少，食物链越短。图中鹰所在的食物链中，草→老鼠→鹰只有 3 个营养级，是最短的。
（4）图二是物质循环示意图，乙为消费者（甲是生产者、丙是分解者）。A 、B 、C 是乙中具有食物关系的生物，构成食物链“ 甲→A→B”或“ 甲→A→C→B” ，结合图一食物链，最高级消费者是鹰，故 B 为鹰。
（5）图二中，②③是呼吸作用，④是分解者的分解作用（本质也是呼吸作用），这些生理过程都能将生物体内的碳以二氧化碳的形式返回到无机环境中，所以生物体内的碳返回到无机环境的生理过程有②③④。
（6）碳在无机环境中主要以二氧化碳形式存在，生产者通过光合作用吸收二氧化碳，将碳转化为有机物进入生物群落；生物通过呼吸作用、分解者通过分解作用，将有机物中的碳以二氧化碳形式释放回无机环境，因此循环形式是二氧化碳。
能力提升练（限时：10min）
1 ．如图为某生态系统中一条食物链上四种生物体内某物质的相对含量示意图。下列相关说法错误的是 ( )
A ．若纵坐标表示有机物的相对含量，则食物链是甲→丙→ 乙→丁
B ．若纵坐标表示有害物质的相对含量，则甲是最高级别的消费者
8.2.3 能量流动和物质循环是生态系统的主要功能（第 2 课时） 分层练习（解析版）
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C ．若乙的数量增加，则短期内丙和丁的数量均是先增加后减少，最后趋于相对稳定
D ．食物链和食物网是生态系统的营养结构，是进行能量流动和物质循环的渠道
【答案】C
（1）生态系统是指在一定地域内，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，生物部分由生产者（植物）、消费者（动物）和分解者（细菌、真菌）组成。
（2）食物链反映的是生产者与消费者之间吃与被吃的关系，所以食物链中不应该出现分解者和非生物部分。食物链的正确写法是：生产者→初级消费者→ 次级消费者 注意起始点是生产者。
（3）在生态系统中，有害物质可以通过食物链在生物体内不断积累，其浓度随着营养级别的升高而逐步增加，这种现象叫生物富集。
A ．在生态系统中，能量沿着食物链流动时是逐级递减的，所以有机物的含量也是沿着食物链逐渐减少的。从图中可以看出，有机物的相对含量由多到少依次是甲、丙、乙、丁，因此若纵坐标表示有机物的相对含量，则食物链是甲→丙→ 乙→丁，A 正确。
B ．在生态系统中，一些有害物质如重金属、化学农药等，通过食物链在生物体内不断积累，因为这些有害物质化学性质稳定，在生物体内是难以分解、无法排出的，所以随着营养级的升高而不断积累，危害最大的是这一食物链的最高级消费者。从图中可以看出，有害物质的相对含量由少到多依次是丁、乙、丙、甲，则食物链是丁→ 乙→丙→ 甲，所以甲是最高级别的消费者，B 正确。
C．若纵坐标表示有机物的相对含量，则食物链是甲→丙→ 乙→丁，若乙的数量增加，乙以丙为食，丙会因天敌增加而数量先减少；丁以乙为食，乙数量增加，丁会因食物增多而数量先增加，随后由于丁数量增加，乙又会因天敌增加而数量减少，丙会因天敌减少而数量增加，丁则因食物减少而数量减少，最后丙和丁的数量趋于相对稳定，因此若乙的数量增加，则短期内丙的数量均是先减少后增加，丁的数量均是先增加后减少，最后都趋于相对稳定；若纵坐标表示有害物质的相对含量，则食物链是丁→ 乙→丙→ 甲，若乙的数量增加，丙以乙为食，丙会因食物增多而数量先增加；乙以丁为食，丁会因天敌增加而数量先减少；随后由于丁数量减少，乙又会因食物减少而数量减少，丁会因天敌减少而数量增加，丙也会因食物减少而数量减少，最后丙和丁的数量趋于相对稳定，因此若乙的数量增加，则短期内丁的数量先减少后增加，而丙的数量是先增加后减少，最后趋于相对稳定， C 错误。
D．食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。能量流动是单向的、逐级递减的，物质循环则是周而复始的，D 正确。
故选 C。
2 ．如图表示生态系统各成分间的相互关系。下列叙述错误的是 ( )
8.2.3 能量流动和物质循环是生态系统的主要功能（第 2 课时） 分层练习（解析版）
第 15 页 共 21 页
A ．二氧化碳是碳参与物质循环的主要形式 B ．甲体内的碳以有机物的形式传递给乙
C ．②③④过程的实质都是细胞的呼吸作用 D ．丙是生态系统最基本、最关键的生物成分
【答案】D
生态系统中，生产者通过光合作用，吸收二氧化碳，放出氧气；同时也能进行呼吸作用，吸收氧气，产生二氧化碳；消费者直接或间接地以生产者作为食物，并通过呼吸作用将体内的有机物分解，产生二氧化碳；分解者将动、植物的残体分解放出二氧化碳。观图可知：甲表示生产者，乙表示消费者，丙表示分解者，①表示光合作用，②③表示呼吸作用，④表示分解作用。
A ．碳参与物质循环的主要形式是二氧化碳，在生态系统中，碳主要以二氧化碳的形式在大气、生物群落和土壤之间循环，故 A 正确。
B ．由图可知，甲与二氧化碳之间是双箭头，说明该生物既能吸收二氧化碳，放出氧气；又能吸收氧气，产生二氧化碳，可判断出甲为生产者；而甲和乙的遗体和排泄物都被丙分解，产生二氧化碳，同时，乙直接以甲为食，判断乙为消费者，丙是分解者。甲生产者通过光合作用将二氧化碳和水转化为有机物，然后通过食物链传递给乙消费者，故 B 正确。
C ．②表示植物的呼吸作用，③表示动物的呼吸作用，④表示分解者的分解作用，其实质都是细胞的呼吸作用，即分解有机物并释放能量供生命活动利用，故 C 正确。
D．在生态系统中只有绿色植物才能进行光合作用固定太阳能。绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水合成有机物，并储存能量，为自己和其他生物提供有机物和能量，因此，在此生态系统中最基本、最关键的生物成分生产者。由图可知，甲与二氧化碳之间是双箭头，说明该生物既能吸收二氧化碳，放出氧气；又能吸收氧气，产生二氧化碳，可判断出甲为生产者。因此甲是该生态系统最基本、最关键的生物成分，故 D 错误。
故选 D。
3 ．“稻—鱼—鸭”立体生态种养模式是在传统种稻模式下，利用稻田养鱼、养鸭。鱼、鸭可为稻田除草、治虫，其粪便也能肥田。以下关于“生态模式” 的叙述，正确的是 ( )
①能减少农药、化肥的用量，保护自然资源
②食物链是：鱼→稻→ 鸭
8.2.3 能量流动和物质循环是生态系统的主要功能（第 2 课时） 分层练习（解析版）
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③鱼、鸭粪便被消费者分解
④可为城市提供农、渔、禽产品
A ．①④ B ．②③ C ．①② D ．③④
【答案】A
1 ．立体生态种养模式通过在同一块土地上种植作物和养殖动物，实现资源的循环利用。在这种模式下，动植物相互作用，形成一个稳定的生态系统。
2 ．食物链中只包含生产者和消费者，不包括分解者和非生物部分；食物链以生产者开始，以最高营养级结束；食物链中的箭头由被捕食者指向捕食者。
①在立体生态种养模式中，鱼和鸭可以帮助控制稻田中的害虫和杂草，减少了对农药和化肥的依赖，从而保护了自然资源，①正确。
②在立体生态种养模式中，稻是生产者，鱼和鸭是消费者。因此，正确的食物链应该是稻→鱼→ 鸭， ②错误。
③鱼和鸭的粪便不是被消费者分解，而是被分解者（如细菌和真菌）分解，这些分解者将粪便中的有机物分解为二氧化碳和无机盐等，再供植物吸收利用，③错误。
④立体生态种养模式可以在同一块土地上同时生产农作物、鱼类和家禽，为城市居民提供多样化的农产品，④正确。
可见，①④正确，故 A 正确，BCD 错误。
故选 A。
4．2025 年 2 月 2 日是第 29 个“世界湿地日”，主题是“保护湿地，共筑未来” ，旨在呼吁全社会参与湿地保护工作。图 1 为人工湿地进行污水净化的示意图，图 2 为该生态系统中的部分生物构成的食物网。请据图回答下列问题。
（1）图 1 示意图中还可以补充的生物成分是 。在该人工湿地生态系统中，轮虫、蚊子幼虫、水、阳光等影响水稻生活和分布的各种因素统称为 。
（2）图 2 所示的食物网中共有 食物链，其中轮虫和水蚤的关系是 。
（3）生态系统中的生物主要通过 （填一种生理过程）使有机物中的碳元素回到无机环境中。碳在生物与无机环境之间循环的主要形式是 。生态系统的功能体现在 和
。
8.2.3 能量流动和物质循环是生态系统的主要功能（第 2 课时） 分层练习（解析版）
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（4）该生态系统中能量的最终来源是 。在一定时间内，该生态系统中全部植物固定的能量值为 A，全部消费者所获得的能量值为 B，全部分解者所获得的能量值为 C，则 A B+ C （填“=”“> ”或“<）”。
【答案】（1） 消费者 生态因素
（2） 5 捕食和竞争
（3） 呼吸作用 二氧化碳 能量流动 物质循环
（4） 太阳能 >
在一定的空间范围内，生物与环境所形成的统一的整体叫生态系统。生态系统包括生物成分和非生物成分，生物成分包括生产者（主要是绿色植物）、消费者（主要是动物）和分解者（主要是腐生的细菌、真菌）。一片森林，一块农田，一片草原生态系统，一个湖泊，一条河流等都可以看成一个个生态系统。
（1）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，生物部分由生产者、消费者和分解者组成。图 1 中，水和砂石基质是非生物部分，水生植物是生产者，微生物是分解者，缺少消费者，故还可以补充的生物成分是消费者。环境中影响生物的生活和分布的因素叫做生态（环境）因素，包括非生物因素和生物因素。故图 2 所示人工湿地生态系统中，轮虫、蚊子幼虫、水、阳光等影响水稻生活和分布的各种因素统称为生态因素。
（2）图 2 中的食物链有：水生植物→轮虫→水蚤→鲶鱼、水生植物→轮虫→水蚤→划蝽→青蛙、水生植物→水蚤→鲶鱼、水生植物→水蚤→划蝽→青蛙、水生植物→蚊子幼虫→划蝽→青蛙，共 5条。
由图2 可知，轮虫是水蚤的食物，轮虫和水蚤有共同的食物水生植物，故水蚤和轮虫的关系是捕食和竞争。
（3）生物的呼吸作用能分解有机物产生水和二氧化碳并释放出能量，故生态系统中的生物主要通过呼吸作用使有机物中的碳元素回到无机环境中。绿色植物的光合作用能吸收二氧化碳制造有机物并固定能量，而生物的呼吸作用也能够释放二氧化碳，故碳在生物与无机环境之间循环的主要形式是二氧化碳。生态系统的功能体现在能量流动和物质循环。这两个功能相互依存、不可分割，共同维持着生态系统的稳定和平衡。
（4）在生态系统中，只有生产者（绿色植物）才能进行光合作用固定太阳能，从而为自身和其他生物提供食物和能量，故该生态系统中能量的最终来源是太阳能。能量在食物链中单向流动、逐级递减。全部植物固定的能量值为 A ，其中大部分用于呼吸作用；约 B 传到全部消费者；生产者和消费者的遗体和遗物中的部分能量 C 被分解者利用，则 A＞B+C。
拓展培优练（限时：8min）
1 ．我国积极统筹推进碳达峰与碳中和。从生态系统物质循环的角度分析，错误的是 ( )
8.2.3 能量流动和物质循环是生态系统的主要功能（第 2 课时） 分层练习（解析版）
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A ．碳在生物和无机环境之间主要以二氧化碳的形式进行传递
B ．生态系统中物质循环和能量流动是两个相对独立的过程
C ．绿色植物进行光合作用有助于维持生物圈中的碳-氧平衡
D ．积极推进植树造林，有利于早日实现碳达峰与碳中和
【答案】B
（1）绿色植物通过光合作用释放氧气，不断吸收大气中的二氧化碳，维持了生物圈中碳—氧的相对平衡。
（2）物质循环是往返循环的，能量在沿着食物链流动的过程中是逐级递减的，一般只有 10%-20%的能量能够流入下一个营养级。
A．绿色植物通过光合作用制造有机物和氧气，吸收二氧化碳和水，二氧化碳进入有机（生物）环境；动植物通过呼吸作用分解有机物，释放二氧化碳；细菌、真菌将动植物的遗体分解成简单的无机物（二氧化碳、水和无机盐），归还到无机环境中，促进了物质的循环，所以碳在生物和无机环境之间主要以二氧化碳的形式进行传递，A 正确。
B ．在生态系统中物质是能量的载体，能量是物质循环的动力，物质循环与能量流动是相辅相成、不可分割的两个过程，物质和能量是通过食物链和食物网进行传递的，能量流动是单向的，逐级递减，物质循环是往返循环，B 错误。
C ．绿色植物进行光合作用，吸收二氧化碳，释放出氧气，在利于维持生物圈中的碳—氧平衡，C正确。
D．碳中和是在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”，所以积极推进植树造林，增加绿色植被，有利于进行光合作用，是降低大气中二氧化碳含量的有效方法，对改善人类的生存环境有重大意义，D 正确。
故选 B。
2 ．如图为生物圈中碳循环示意图，相关叙述正确的是 ( )
8.2.3 能量流动和物质循环是生态系统的主要功能（第 2 课时） 分层练习（解析版）
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A ．②和③表示光合作用
C ．图中生物组成的食物链是：乙→丙→丁【答案】C
B ．甲代表的生物属于生产者
D ．能量沿着食物链流动，在丁体内积累最多
光合作用实质上是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转变成贮存能量的有机物，并释放出氧气的过程，因此，乙代表植物，属于生产者，是食物链的起始环节；丙代表植食动物、丁代表肉食动物，属于消费者；甲代表细菌和真菌，属于分解者；①表示光合作用，②③表示呼吸作用。
A．细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动的需要，这个过程叫作呼吸作用。据分析可知，如图①表示光合作用，②③表示呼吸作用，A 错误。
B ．细菌和真菌能把动植物遗体中的有机物分解成二氧化碳、水和无机盐，这些物质又能被植物吸收和利用，进而制造有机物，是生态系统中的分解者，对物质循环起着重要作用，因此图中甲代表的生物是腐生细菌和真菌等，属于分解者，B 错误。
C ．在生态系统中，不同生物之间由于吃与被吃的关系而形成的链状结构叫做食物链，书写食物链时，起始环节是生产者，以最高级消费者为终止，箭头方向指向捕食者；乙是生产者，丙是初级消费者（植食性动物），丁是次级消费者（肉食性动物），因此该图中的食物链是：乙→丙→丁，C正确。
D ．生态系统中物质和能量的流动沿着食物链和食物网进行的，能量随营养级别升高而逐级递减，在食物链“ 乙→丙→丁” 中，丁是最高营养级，它体内的能量积累得最少，D 错误。
故选 C。
3 ．生态系统的结构模型如图所示，其中序号①~⑥表示生理过程，字母 a~d 表示流入各营养级的能量值。请据图回答下列问题
（1）图中甲表示的生物成分是 ，除图中图示外，无机环境还可以为生产者提供的物质是 （答出一种）。
8.2.3 能量流动和物质循环是生态系统的主要功能（第 2 课时） 分层练习（解析版）
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（2）生物体内的碳返回到无机环境中的生理过程是 ，包括图中的 （填序号）。
（3）若图中生物构成一条食物链，则该食物链包括 个营养级，次级消费者是 。各营养级之间能量传递效率一般是 10%~20% ，则 d 代表的能量大约是 b 的 。
（4）若图中的生产者是玉米，为了提高玉米的产量，针对 b 的具体调控措施是 （答出一点），农田生态系统较森林生态系统更易受到外界因素的干扰，原因是 。
【答案】（1） 分解者 无机盐、水
（2） 呼吸作用 ①③④⑤⑥
（3） 4/四 肉食性动物 1 0.01~0.04（1%~4%）
（4） 经安全评估后，引入植食性动物的天敌（或使用对环境无污染的农药灭杀植食性动物）生物种类少、营养结构简单
生态系统的结构包括生物成分（生产者、消费者、分解者）和非生物成分（阳光、水、空气、土壤等）。生态系统中的能量是从太阳开始，通过光合作用进入生产者体内，然后沿着食物链逐级传递。图中：①表示生产者的呼吸作用，②表示生产者的光合作用，③④⑤表示消费者（植食性动物、肉食性动物 1 、肉食性动物2）的呼吸作用，⑥表示分解者的分解作用。
（1）在生态系统中，分解者以动植物等生物的遗体、残骸、粪便等为食，通过自身的代谢活动，将这些复杂的有机物质逐步分解为简单的无机物，如二氧化碳、水、无机盐等。图中甲能利用动植物的遗体、粪便、碎屑等，可判断甲属于分解者，除了图中图示的物质外，无机环境还可以为生产者提供水和无机盐，水是光合作用所必需的物质之一，无机盐能调节植物的生长发育。
（2）生物体内的碳通过呼吸作用（包括有氧呼吸和无氧呼吸）以二氧化碳的形式释放到环境中，同时死亡的生物体被分解者通过分解作用也释放二氧化碳到环境中。这些过程实现了碳从生物群落向无机环境的转移。图中①表示生产者的呼吸作用，③④⑤表示消费者（植食性动物、肉食性动物1 、肉食性动物2）的呼吸作用，⑥表示分解者的分解作用。
（3）图中生物构成的食物链包括生产者、初级消费者（植食性动物）、次级消费者（肉食性动物1）和三级消费者（肉食性动物2），共 4 个营养级。次级消费者是食物链中的第三个环节即肉食性动物 1 。能量传递效率一般是 10%~20%（0.1~0.2），从 b 到 d 经历了两次传递，所以 d 代表的能量大约是 b 的 10%× 10%~20%× 20% ，即 0.01~0.04b（1%~4%b）。
（4）若图中的生产者是玉米，b 通常为吃玉米的害虫，为了提高玉米的产量，针对 b 害虫的具体调控措施是经安全评估后，引入植食性动物的天敌（或使用对环境无污染的农药灭杀植食性动物）。农田生态系统由于生物种类少、营养结构简单，因此自我调节能力较弱，更容易受到外界因素的干扰。
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