人教版高中生物必修三第5章第3节生态系统的物质循环作业

1．下列关于生态系统物质循环的叙述，不正确的是( ) A．所指的物质是组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本化学元素

B．所说的生态系统是地球上最大的生态系统——生物圈 C．所说的循环是指物质在生物群落与无机环境之间反复出现、循环流动

D．物质在循环过程中不断递减

解析：D项叙述的为能量流动的特点，由此判定D项叙述错误。 答案：D

2．碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是通过( ) A．光合作用 C．呼吸作用

B．呼吸作用和光合作用 D．蒸腾作用和呼吸作用

解析：在生态系统的碳循环过程中，碳循环是以有机物和二氧化碳的形式进行的。通过绿色植物的光合作用，使无机环境中的二氧化碳进入生物群落，生物群落中的碳以有机物形式存在，生产者、各级消费者及分解者又通过呼吸作用将有机物分解成二氧化碳而回到无机环境中去。因此，碳在生物群落和无机环境之间的循环是通过光合作用和呼吸作用进行的。

答案：B

3．下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述中，不正确的是 ( )

A．生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程称为生态系统的能量流动

B．生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入生物群落

C．物质是能量的载体，生态系统的能量是伴随物质而循环利用的

D．物质是能量的载体，能量是物质循环的动力，两者同时存在，不可分割

解析：物质是能量的载体，能量流动则伴随着物质循环，能量流动又是物质循环的动力，但能量流动是单向的，不能循环利用。

答案：C

4．根据下图所示碳循环的部分过程进行的有关分析，不正确的是 ( )

①

生物群落

②

③―化石燃料 大气中的CO2←―

A．参与①过程的生物包括生产者、消费者和分解者

B．②过程增强后①过程随之增强，故不能通过增强②减少大气中的CO2

C．生物群落内部碳循环的形式是含碳的有机物

D．人类减少对③的依赖是当前缓解温室效应的重要措施 解析：生物群落由生产者、消费者和分解者组成，它们通过呼吸作用(分解作用)分解有机物，释放CO2进入无机环境。生活中可以通过植树造林、退耕还林(草)等途径增强植物的光合作用，固定CO2，减少生物群落排放到大气中的CO2量。碳在生物体内(生物群落内)主要以含碳有机物的形式存在。目前，化石燃料的燃烧是导致大气中CO2含量急剧上升的主要原因，因此，可以通过减少化石燃料的燃烧缓解温室效应。

答案：B

5．如图表示生物圈中碳元素的循环过程，其中A、B、C表示

生态系统的不同成分，下列有关叙述正确的是( )

A．③过程代表绿色植物的光合作用 B．A、B分别代表消费者和生产者 C．⑦是温室效应的主要原因 D．疏松土壤可以加快⑤过程

解析：由图可知：A代表分解者，B代表生产者，C代表消费者；化石燃料的燃烧是形成温室效应的主要原因。

答案：D

6．如图是生态系统中碳循环的简明示意图，请据图回答下列问题：

(1)A过程是________的________作用，具体包括_____________和________两种类型。

(2)图中缺少的一个重要箭头是________。

(3)与A过程本质相同的有________过程(用图中字母代号表示)。 (4)碳在无机环境中以________形式存在，而在无机环境与生物群落之间以________形式进行循环。

解析：从图中可以看出，本图少了一个非常重要的箭头，即从大气中的CO2库到绿色植物，因为这是大气中CO2进入生物群落的途径，如果没有这一光合作用的途径，碳循环便不能进行；图中A表

示分解者的分解作用，它将有机物氧化分解，释放出能量，同时产生CO2，与此本质相同的是B和C，它们都是呼吸作用，而D则是燃烧释放CO2，不属于生物的呼吸作用。

答案：(1)分解者 分解 有氧呼吸 无氧呼吸

(2)从大气中的CO2库到绿色植物 (3)B、C (4)CO2或碳酸盐 CO2

[A级 基础巩固]

1．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．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．从物质循环来说，生态系统是一个自给自足的系统 D．从能量流动来说，生态系统是一个自给自足的系统 解析：生态系统的能量最终来自太阳能，D错误。 答案：D

2．下列关于生态系统物质循环和能量流动的叙述中，不正确的是 ( )

A．使用粪便作肥料，其能量可以流向植物，实现了对能量的多级利用

B．碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的

C．无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用 D．能量流动和物质循环是同时进行的，彼此相互依存，不可分割

解析：粪便中的能量流向分解者，植物不能利用；碳在生物群落

与无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的；能量作为动力，使得物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往复。

答案：A

3．下列有关物质循环的叙述，正确的是 ( )

A．无机环境中的物质只有通过植物的光合作用才能进入生物群落

B．无机环境中的物质只能通过微生物的分解作用才能返回无机环境

C．物质循环与能量流动先后进行

D．无机环境中的物质可以被生物群落反复利用

解析：硝化细菌的化能合成作用也可以使无机环境中的物质进入生物群落；消费者、分解者、生产者的呼吸作用都可以产生CO2；生态系统的物质循环与能量流动同时进行，相互依存，不可分割。

答案：D

4.如图为生态系统中碳循环的部分示意图，下列说法不正确的是( )

A．物质循环伴随着能量的流动

B．能完成该循环的生物一定含有叶绿体或线粒体 C．A、B所示的物质循环具有全球性 D．进行A过程的生物是自养型生物

解析：物质循环和能量流动是同时进行的，能量是物质循环的动力，物质是能量流动的载体；能完成A过程的生物不一定具有叶绿体，能完成B过程的生物能进行呼吸作用但不一定具有线粒体；物质循环具有全球性；能进行A过程将CO2转化成有机物的生物是自

养型生物。

答案：B

5．下图为部分碳循环示意图，下列叙述正确的是( )

A．图中由生产者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ构成的食物链中，能量流动是单向、逐级递减的

B．生产者为第一营养级，①②⑥⑧之和为生产者固定的总能量 C．①⑦⑧过程以CO2的形式进行，②③④⑤⑥过程以有机物的形式进行

D．根瘤菌与豆科植物互利共生时，其生命活动所需的有机碳来自⑥过程

解析：图中Ⅰ为大气中的二氧化碳库、Ⅱ和Ⅲ为消费者、Ⅳ为分解者。分解者(Ⅳ)不是食物链的组成成分，A项错误；生产者固定的总能量可用①表示，其去向有三个：流入下一营养级(②)、被分解者分解利用(⑥)和自身呼吸消耗(⑧)，B项错误；碳元素由无机环境进入生物群落(①)和由生物群落返回无机环境(⑦⑧)以CO2的形式进行，在生物群落内(②③④⑤⑥)以有机物的形式进行，C项正确；根瘤菌生命活动所需的有机碳来自豆科植物的光合作用(①)，D项错误。

答案：C

6．如图为生态系统碳循环模式图，下列分析错误的是( )

A．f表示大气中的二氧化碳库

B．该图中有三条食物链

C．图中的a一定是自养生物，b、c、d、e一定是异养生物 D．碳以有机物的形式由a传到b

解析：因为研究对象为碳循环，所以要考虑生物及非生物的物质和能量，只有生产者才能吸收二氧化碳，生产者、消费者和分解者都要产生二氧化碳，所以a为生产者，b为分解者，f为无机环境，图中只有一条食物链，B项错误。

答案：B

7．如图表示生态系统中碳元素和硫元素的循环。下列有关叙述中，正确的是 ( )

A．两种元素在①⑤⑥过程中转化的形式都主要是含相关元素的气体物质

B．两种元素在③过程转化时都只能呈气态

C．图中⑨过程在两种元素循环过程中均可发生，也是导致大气污染的重要因素

D．图中⑧过程主要发生在碳元素循环过程中

解析：图中①⑤⑥过程表示两种元素在生产者、消费者、分解者之间流动，这种流动主要是以有机物的形式进行的；碳元素在③过程

－

转化时主要呈气态，但硫元素主要以土壤或水体中的SO24 形式被生

产者吸收利用；化石燃料的燃烧释放CO2和SO2是导致大气污染的重要原因；火山爆发主要与硫元素循环过程有关。

答案：C

8.如图是生态系统中碳循环示意图，图中D为大气，请据图回答下列问题：

(1)此生态系统的能量流动是从[C]________固定太阳能开始的。 (2)碳元素在大气中与A、B、C之间的流动是以________形式进行的，在生态系统各成分中A为________，B为________。

(3)图中D→C过程主要是通过________作用实现的，C→D过程是通过________作用实现的，B→D过程是通过________作用实现的。

(4)生物群落中的一部分碳返回大气中，而另一部分则以______形式储藏在地层中。碳在无机环境中以_______和_______形式存在。

(5)碳循环始终与________结合在一起。

解析：在无机环境中，碳以二氧化碳或碳酸盐的形式存在；在生物群落中，碳主要以含碳有机物的形式存在。在无机环境与生物群落之间，碳主要以CO2的形式进行循环。碳从无机环境进入生物群落的途径主要为绿色植物的光合作用，碳从生物群落回到无机环境的途径为生物的呼吸作用、化石燃料的燃烧。

答案：(1)生产者 (2)CO2 消费者 分解者 (3)光合 呼吸 分解 (4)化石燃料 CO2 碳酸盐 (5)能量流动

[B级 能力训练]

9．图1是某生态系统碳循环示意图，其中A、B、C、D是生态系统内各生物成分，1、2、3、4、5、6表示有关的生理过程；图2为该生态系统中某一食物链及部分能量流动情况。下列说法正确的是

( )

A．在图1中，B、C分别属于初级消费者、生产者 B．图1中能表示呼吸作用过程的只有2、4、5

C．如果A发生瘟疫，D的数量将先增加后减少最后趋于稳定 D．在图2的食物链中，②/①的值代表兔与狼(生物之间)的能量传递效率

解析：图1中C是生产者，B是分解者，D是初级消费者，A是次级消费者，A错误；图1中的过程3是分解者的分解作用，其实质也是呼吸作用，B错误；如果次级消费者A因发生瘟疫而数量减少，则初级消费者的数量会增加，增加后会导致生产者数量减少，D又会因食物减少而数量减少，最后趋于相对稳定状态，C正确；图2中的①和②代表兔和狼的摄入量而不是同化量，所以②/①的值不能代表兔与狼(生物之间)的能量传递效率，D错误。

答案：C

10．共享单车对解决交通拥堵、减少温室气体排放具有重要意义。如图表示碳循环局部示意图，分析回答下列问题：

(1)温室效应产生的主要原因是______________。

(2)图中字母________表示生产者，若因环境污染造成生产者锐

减，则F、D的数量将________。

(3)若D的同化量增加1 kJ，则至少需E的同化量增加________kJ。物质循环与能量流动的关系具体可表述为___________

____________________________________________________。 (4)解决温室效应问题，可采取的措施包括________________ ___________________________________(要求至少写出三条)。 解析：(1)温室效应产生的主要原因是化石燃料的大量燃烧。 (2)根据指向E的箭头“一进多出”可判断E表示生产者，F、D分别代表初级消费者、次级消费者，若因环境污染造成生产者锐减，则消费者的数量均减少。

(3)若D的同化量增加1 kJ，按最高传递效率计算，则至少需E的同化量增加1÷20%÷20%＝25 kJ。物质循环与能量流动的关系具体可表述为物质循环是能量流动的载体，能量流动是物质循环的动力。

(4)解决温室效应问题，可采取的措施包括减少化石燃料燃烧、开发清洁能源、大力植树造林等。

答案：(1)化石燃料的大量燃烧 (2)E 减少 (3)25 物质循环是能量流动的载体，能量流动是物质循环的动力 (4)减少化石燃料燃烧、开发清洁能源、大力植树造林等

11．某陆地生态系统中，除分解者外，仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。调查得知，该生态系统有4个营养级，营养级之间的能量传递效率为10%～20%，且每个种群只处于一个营养级。一年内输入各种群的能量数值如下表所示，表中能量数值的单位相同。

种群 甲 乙 丙 丁 戊 能量 3.56 12.80 10.30 0.48 226.50 回答下列问题： (1)请画出该生态系统中的食物网。

(2)甲和乙的种间关系是________；种群丁是该生态系统生物组分中的________。

(3)一般来说，生态系统的主要功能包括________、________，此外还具有信息传递等功能。碳对生物和生态系统具有重要意义，碳在________和________之间的循环主要以CO2的形式进行。

解析：(1)根据题干可知：①营养级之间的能量流动效率为10%～20%；②每个种群只处于一个营养级。戊占有能量最多，应属于第一营养级；乙和丙能量值处于同一数量级并且二者之和(23.1)介于戊能量值的10%～20%(10.20%)，故乙和丙应同属于第二营养级；甲能量值介于第二营养级的10%～20%(15.4%)，应属于第三营养级；丁能量值介于第三营养级的10%～20%(13.48%)，应属于第四营养级。(2)根据(1)的食物网可推知：甲、乙种间关系是捕食；题干已声明所列数据不包括分解者，而戊属于第一营养级，为生产者，因此其余生物包括丁在内均为消费者。(3)物质循环、能量流动、信息传递是生态系统的三大主要功能；碳以CO2的形式在生物群落与无机环境之间循环往复。

答案：(1)

(2)捕食 消费者

(3)物质循环 能量流动 生物群落 无机环境

[C级 拓展提升]

12．回答下列关于红树林生态系统的问题：

(1)红树林具有调节气候、保护海岸的作用，从生物多样性价值的角度分析，这种作用所具有的价值属于________(填“间接”或“潜在”)价值。

(2)某红树林生态系统的碳循环如下图所示。图中A是一种气体，B、C、D、E和F表示生物成分， 箭头表示碳流动的方向。

图中A表示________，生物成分E表示________。生物成分F表示________，________表示初级消费者。

解析：(1)红树林具有调节气候、保护海岸的作用，属于生物多样性的间接价值，也叫生态功能。(2)分析图形可知，图中A是大气中CO2库，E与A之间为双向箭头，说明E是生产者；C以E为食是初级消费者，B是次级消费者，D是三级消费者；各种生物的能量均流向F，且F能将生物群落的有机碳分解为CO2释放到大气中，所以F是分解者。

答案：(1)间接 (2)CO2 生产者 分解者 C