《生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)》練習(xí) 省賽一等獎

《生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)》練習(xí)【目標(biāo)導(dǎo)航】1.以碳循環(huán)為例，分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)。2.嘗試探究土壤中微生物的分解作用。3.說明能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。4.關(guān)注碳循環(huán)平衡失調(diào)與溫室效應(yīng)的關(guān)系。一、碳循環(huán)1．循環(huán)形式：在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間主要以二氧化碳的形式進(jìn)行。2．過程圖解3．特點(diǎn)：具有全球性、循環(huán)性。4．溫室效應(yīng)(1)形成原因：化學(xué)燃料短時(shí)間內(nèi)大量燃燒使大氣中CO2含量迅速增加，打破了生物圈碳循環(huán)的平衡。(2)危害：加快極地和高山冰川的融化，導(dǎo)致海平面上升，進(jìn)而對人類和其他許多生物的生存構(gòu)成威脅。二、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)三、能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系1．二者是同時(shí)進(jìn)行的，彼此相互依存，不可分割。2．相互關(guān)系四、探究土壤微生物的分解作用1．案例1(1)實(shí)驗(yàn)假設(shè)：微生物能分解落葉使之腐爛。(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)組：對土壤高溫處理；對照組：對土壤不做任何處理。2．案例2(1)實(shí)驗(yàn)假設(shè)：微生物能分解淀粉。(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)組：A燒杯中加入30mL土壤浸出液；對照組：B燒杯中加入30_mL蒸餾水。知識點(diǎn)一對物質(zhì)循環(huán)概念的理解1．下列關(guān)于物質(zhì)循環(huán)的敘述中，錯(cuò)誤的是()A．生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)指的是構(gòu)成生物體的各種化合物在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)過程B．碳在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)主要是以二氧化碳的形式進(jìn)行的C．碳循環(huán)具有全球性D．大氣中的二氧化碳能夠隨大氣環(huán)流在全球范圍內(nèi)流動答案A解析物質(zhì)循環(huán)是指構(gòu)成物質(zhì)的元素在生物群落和無機(jī)環(huán)境間的循環(huán)過程，它們具有全球性的特點(diǎn)。2．關(guān)于碳循環(huán)的敘述錯(cuò)誤的是()A．不依賴于水B．需要能量驅(qū)動C．產(chǎn)生溫室氣體D．具有全球性答案A解析碳在無機(jī)環(huán)境與生物群落之間的循環(huán)是以CO2的形式進(jìn)行的。大氣中的CO2通過生產(chǎn)者的光合作用(光合作用需要水的參與)轉(zhuǎn)變成有機(jī)物進(jìn)入生物群落，然后通過生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)——食物鏈和食物網(wǎng)進(jìn)入各營養(yǎng)級(該過程伴隨著能量流動)；同時(shí)各營養(yǎng)級的呼吸作用、分解者分解有機(jī)物都能產(chǎn)生CO2，再返回到大氣中(化學(xué)燃料的燃燒也產(chǎn)生CO2返回到大氣中)，大氣中的CO2濃度增加，產(chǎn)生溫室效應(yīng)；碳循環(huán)具有全球性。知識點(diǎn)二碳循環(huán)過程及特點(diǎn)3．如圖表示生物圈中碳元素的循環(huán)過程，其中A、B、C表示生態(tài)系統(tǒng)的不同成分，下列有關(guān)敘述正確的是()A．③過程代表綠色植物的光合作用B．A、B分別代表消費(fèi)者和生產(chǎn)者C．⑦是溫室效應(yīng)的主要原因D．疏松土壤可以加快⑤過程答案D解析與大氣中CO2有雙向關(guān)系的為生產(chǎn)者(B)，而B、C共同指向的(A)為分解者，C為消費(fèi)者，③為植物呼吸作用產(chǎn)生CO2返回大氣的過程，⑥過程為化學(xué)燃料燃燒，是造成溫室效應(yīng)的主要原因，⑤是分解者的分解作用，疏松土壤能提供充足的O2會促進(jìn)此過程。4．如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)(部分)的組成及物質(zhì)和能量流動情況(禿鷲以動物尸體為食)，該生態(tài)系統(tǒng)中()A．M代表光能，N代表熱能，P代表無機(jī)鹽、CO2B．共有4條捕食食物鏈，禿鷲所占有的營養(yǎng)級最多C．圖中狼與蚊子之間能量傳遞效率一般為10%～20%D．群落內(nèi)部各營養(yǎng)級的生物量相對穩(wěn)定維持著該生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性答案D解析具體分析如下：群落中各物種的穩(wěn)態(tài)也就代表生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定。知識點(diǎn)三探究土壤微生物的分解作用5．為了了解土壤微生物能否分解農(nóng)藥，并盡快得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，有人用“敵草隆”(一種除草劑)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：取等量砂土分裝于相同的兩個(gè)容器中，a組高壓滅菌，b組不滅菌。下列有關(guān)事項(xiàng)的敘述中，正確的是()A．向a、b中噴入等量的“敵草隆”，再置于同一恒溫箱中培養(yǎng)相同時(shí)間B．檢測“敵草隆”的消失情況，預(yù)計(jì)a的“敵草隆”全部消失，b的基本不變C．只用砂土實(shí)驗(yàn)效果比用幾種典型土壤混合后的好D．再增加c組作為對照，不噴入“敵草隆”，其他處理與a、b組相同答案A解析實(shí)驗(yàn)組為a組，對照組為b組，控制單一變量，故A正確。B項(xiàng)中的a應(yīng)該是不變的，b可能會部分減少。C不正確，因?yàn)榈湫屯寥乐泻⑸锒?，所以用幾種典型土壤混合后的最好。D項(xiàng)沒有必要再加一個(gè)對照組，和本實(shí)驗(yàn)無關(guān)。基礎(chǔ)落實(shí)1．在碳循環(huán)中，使碳從無機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落的生理作用是()①呼吸作用②光合作用③攝食作用④化能合成作用⑤硝化作用⑥反硝化作用A.①②B.③④C.②④D.⑤⑥答案C解析能夠?qū)O2轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的生理作用是生產(chǎn)者的光合作用和化能合成作用。故選C。2．如圖是自然界中碳循環(huán)的示意圖，圖中的甲、乙、丙各代表()A．甲為生產(chǎn)者，乙為分解者，丙為消費(fèi)者B．甲為消費(fèi)者，乙為分解者，丙為生產(chǎn)者C．甲為分解者，乙為生產(chǎn)者，丙為消費(fèi)者D．甲為生產(chǎn)者，乙為消費(fèi)者，丙為分解者答案A解析生產(chǎn)者既能固定CO2又能呼吸產(chǎn)生CO2，產(chǎn)生的CO2返回大氣，所以甲為生產(chǎn)者，而所有生物的遺體都會流向分解者，所以乙為分解者，丙為消費(fèi)者。3．在生態(tài)系統(tǒng)中，碳循環(huán)始終是與下列哪項(xiàng)結(jié)合在一起的()A．光合作用B．呼吸作用C．水循環(huán)D．能量流動答案D解析物質(zhì)循環(huán)和能量流動始終是結(jié)合在一起的。物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿食物鏈流動；能量作為動力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返。4．某同學(xué)完成了土壤微生物的分解作用的對照實(shí)驗(yàn)，對照組要求()A．土壤不作處理，自然狀態(tài)B．土壤進(jìn)行處理C．排除土壤微生物的作用D．盡可能避免改變土壤的理化性質(zhì)答案A解析該探究實(shí)驗(yàn)的自變量為土壤中是否含有微生物，對實(shí)驗(yàn)組要處理為無微生物狀態(tài)，而對照組則不作任何處理。能力提升5．當(dāng)今地球上大氣的CO2濃度增高，由于溫室效應(yīng)，地球溫度也有所升高，這將導(dǎo)致海平面上升等惡果。造成CO2濃度增高的原因是()A．自然因素破壞了生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力B．人口劇烈增加，呼出的CO2增多C．工業(yè)污染和自然資源的不合理利用D．生產(chǎn)者同化CO2的效率低答案C解析大氣中CO2濃度過高的主要原因是工業(yè)污染和自然資源的不合理利用造成的。6．下列哪項(xiàng)不屬于生物群落中的碳返回大氣的途徑()A．生物的呼吸作用B．某些細(xì)菌的化能合成作用C．分解者的分解作用D．森林火災(zāi)答案B解析生物群落中的碳返回大氣的途徑有動植物的呼吸作用、微生物的分解作用以及化學(xué)燃料的燃燒。硝化細(xì)菌等的化能合成作用是無機(jī)環(huán)境中的碳進(jìn)入生物群落的途徑之一。7．“氣候變暖將是一場災(zāi)難”，關(guān)于這種說法的敘述中不正確的是()A．氣候變暖導(dǎo)致海平面上升，將給人類帶來無法估計(jì)的災(zāi)難B．為防止氣候變暖，人類要盡量減少CO2的排放量C．為防止氣候變暖，人類要盡可能植樹造林，保護(hù)植被D．海水溫度升高時(shí)，海水向大氣釋放的CO2將減少，有利于阻止氣溫升高答案D解析由于工業(yè)發(fā)展，煤、石油等化學(xué)燃料的燃燒及森林的亂砍濫伐，使大氣中CO2增多，導(dǎo)致氣候變暖。為防止氣候進(jìn)一步變暖，我們應(yīng)減少CO2的排放量，開發(fā)新的清潔能源，并大力植樹造林，綠化環(huán)境，加強(qiáng)植物的光合作用。D項(xiàng)中海水溫度升高，海水向大氣釋放的CO2將增多，不利于防止氣溫升高。8．從物質(zhì)循環(huán)的角度看，人體內(nèi)的碳元素根本來源于()A．食物中的碳B．大氣中CO2中的碳C．燃料中的碳D．非生物環(huán)境中的碳答案B解析生物體內(nèi)的碳元素究其根源都是來自生產(chǎn)者從大氣中固定的CO2。9．某生物興趣小組的同學(xué)為證明某細(xì)菌對植物樹葉的分解作用，分別提出三種實(shí)驗(yàn)方案。其共同之處是：將同一種樹的落葉分成甲、乙兩等份，實(shí)驗(yàn)過程保持樹葉濕潤，其他實(shí)驗(yàn)條件和步驟如下表所示。哪種實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到目的()序號實(shí)驗(yàn)處理甲乙方案一無菌條件自然條件方案二先滅菌，再放于適宜條件下自然條件方案三先滅菌，再放于適宜條件下先滅菌，然后接種某種細(xì)菌，最后置于適宜條件下A.方案一B．方案二C．方案三D．三個(gè)方案都不能達(dá)到答案C解析欲證明樹葉的分解是由“某種細(xì)菌”所引起的，應(yīng)先將樹葉滅菌排除其他微生物對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，同時(shí)應(yīng)將滅菌后的樹葉分兩組，一組接種該細(xì)菌，另一組不接種，兩組均置于適宜條件下培養(yǎng)，以便對此分析得出結(jié)論。10．下圖為生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，其中甲、乙、丙表示生態(tài)系統(tǒng)中的三種成分。請據(jù)圖回答：(1)生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)是指碳元素在______________________________之間不斷循環(huán)的過程。(2)X與甲中圖示生物類群的能量來源不同，X代表的生物為____________________；Y的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與丙中圖示生物不同，Y的細(xì)胞結(jié)構(gòu)最主要的特點(diǎn)是________________________________________________________________。(3)大氣中的CO2在甲中圖示的________處(在a～d中選擇)合成有機(jī)物；含碳有機(jī)物在甲中圖示的________處(在a～d中選擇)可以分解為CO2。(4)在自然界物質(zhì)循環(huán)中，對物質(zhì)轉(zhuǎn)化不可缺少的是圖中哪兩類生物(用甲、乙、丙表示)？________。(5)乙代表生態(tài)系統(tǒng)哪類成分？__________，該類成分體內(nèi)是否都有線粒體？________________。答案(1)生物群落與無機(jī)環(huán)境(2)化能自養(yǎng)細(xì)菌(或硝化細(xì)菌等)有核膜包圍的細(xì)胞核(3)ca和b(4)甲和丙(5)消費(fèi)者消費(fèi)者不一定都含線粒體，如蛔蟲解析(1)生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)是指碳元素在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間的不斷循環(huán)過程。(2)X與甲為生產(chǎn)者，甲所示的生物類群因細(xì)胞中含有葉綠體，可進(jìn)行光合作用，判斷為綠色植物，所利用的能量為光能。X與甲圖示生物類型不同，但同為自養(yǎng)型生物，所以X為能進(jìn)行化能合成作用的生物，所表示的生物為化能自養(yǎng)細(xì)菌，如硝化細(xì)菌。丙所示結(jié)構(gòu)為細(xì)菌，Y和丙同為分解者，但細(xì)胞結(jié)構(gòu)不同，推斷Y的細(xì)胞結(jié)構(gòu)為真核細(xì)胞，真核細(xì)胞不同于細(xì)菌的最主要特點(diǎn)是有核膜包圍的細(xì)胞核。(3)植物細(xì)胞中將二氧化碳和水合成有機(jī)物的細(xì)胞器為葉綠體，即c；將含碳有機(jī)物分解為二氧化碳的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體，即a和b。(4)物質(zhì)循環(huán)中，生產(chǎn)者可以實(shí)現(xiàn)由無機(jī)碳向有機(jī)碳轉(zhuǎn)化，而分解者可以將尸體、糞便中的有機(jī)碳轉(zhuǎn)化為無機(jī)碳。(5)乙代表消費(fèi)者，消費(fèi)者不一定都含線粒體，如厭氧生物—蛔蟲。實(shí)驗(yàn)拓展11．探究土壤微生物的分解作用。實(shí)驗(yàn)假設(shè)：_______________________________________________________________。實(shí)驗(yàn)用具及藥品：燒杯、紗布、玻璃棒、試管、酒精燈、水、蒸餾水、碘液、斐林試劑、淀粉糊等。實(shí)驗(yàn)步驟：(1)將取自農(nóng)田、林地或花盆等處的土壤放入里面墊有厚紗布的燒杯中，加水?dāng)嚢?，然后將紗布連同土壤一起取出。將留在燒杯中的土壤浸出液靜置一段時(shí)間備用。(2)另取兩個(gè)燒杯，編號A、B，實(shí)驗(yàn)操作填寫下表：實(shí)驗(yàn)步驟燒杯A燒杯B一二(3)在室溫(20℃左右)下，放置7d后，分別取A、B兩燒杯中的溶液20mL，各放入兩試管A1、A2、B1、B2中。(4)A1A2B1B2加入試劑碘液斐林試劑碘液斐林試劑現(xiàn)象A2、B2加試劑后進(jìn)行水浴加熱(50℃～60℃，2min)(5)觀察試管中溶液顏色變化，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入(4)表中。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論：①_________________________________________________________________________________________________________________________________。②_________________________________________________________________________________________________________________________________________。結(jié)果分析：上述實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)組和對照組分別是__________、________，單一變量是________________________________________________________________②A1、B1兩試管加碘液的目的是________________________________________________________________；A2、B2加斐林試劑是想驗(yàn)證________________的存在，原理是_________________________________________________________________________________________________________________________________。答案實(shí)驗(yàn)假設(shè)：土壤微生物對淀粉有分解作用(或土壤微生物對淀粉無分解作用)實(shí)驗(yàn)步驟：(2)一、2mL淀粉糊2mL淀粉糊二、30mL土壤浸出液30mL蒸餾水(5)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論：①若A1不變藍(lán)，B1變藍(lán)，