2022-2023学年人教版(2019)选择性必修二生态系统的物质循环讲义

3.3生态系统的物质循环

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教学即

课程标准目标解读

1.生物群落与非生物的环境因素相互作用形成多样1.分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之

化的生态系统，完成物质循环、能量流动和信息传递。间不断循环的规律。

2.生态系统通过自我调节作用抵御和消除一定限度2.阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现

的外来干扰，保持或恢复自身结构和功能的相对稳象。

ACo

教学重点

分析碳循环过程，概述生态系统的物质循环过程。

教学难点

1.说明能量流动和物质循环的关系。

2.尝试探究土壤微生物的分解作用。

做“知识精讲

知识点01生态系统的物质循环

生态系统的物质循环：组成生物体的c、H、0、N,P、S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。这就是生态系统的物质循环，又叫生

物地球化学循环。

特点：全球性、循环流动、反复出现、不会消失

知识点02碳循环

（1）碳在无机环境中存在的主要形式：C02和碳酸盐

（2）碳进入生物体的主要途径：绿色植物的光合作用、化能合成作用

（3）碳在生物体内存在的主要形式：含碳有机物

（4）碳在生物群落的传递途径：食物链和食物网

（5）碳进入大气的途径：①生物的呼吸作用②微生物的分解作用③化石燃料的燃烧

（6）碳在生物群落与无机环境之间循环的主要形式：C02

知识点03能量流动与物质循环的关系

项目能量流动物质循环

形式以有机物中化学能的形式以无机物、有机物形式流动

特点单向流动,逐级递减全球性'反复出现、循环流动

范围生态系统各营养级群落与无机环境之间

同时进行、相互依存、不可分割；

物质作为能量的载体，使能量沿食物链流动；能量作

联系为动力，使物质不断循环。

能量的固定、转移和释放，离不开物质的合成与分解

等过程。

知识点04温室效应

1.温室气体：co2

2.CO2增多的主要原因：短时间内化石燃料大量的燃烧

3.减缓温室效应的主要措施：

①减少化石燃料的燃烧，开发新能源②增加植被面积（植树造林）

知识点05生物富集

生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降

解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的

生产者现象，称为生物富集。

物fluniMr

次爆消野IT

三・立*看

知识点06探究土壤微生物的分解

四■清■者作用

1.实验原理

（1）土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物，它们在生态系统中的成分为分解者。

（2）分解者的作用是将环境中的有机物分解为无机物，其分解速度与环境中的温度、水分等

生态因子相关。

2.案例设计

项目案例1案例2

实验假设土燧微生物能分解落叶使之腐烂土场微生物能分解淀粉

A烧杯中加入30mL土壤浸出液+淀粉

实验组对土壤朝_处理

实K

验磁杯中加入30向蒸镯水+与A等量的

对照组对土墉不做任何处理（自然状态）

设淀粉糊

计

自变呈十博中是否含有微生物是否加土壤浸出液

A1不变蓝

A

在相同时间内实验组落叶腐烂程A2产生砖红色沉淀

实验现象

应小于对照组B1变蓝

B

B2丕产生破红色沉淀

结论分析微生物对落叶有分解作用土壤浸出液中的微生物能分解淀粉

8.SAI.BI中加入稹海ftA2,B2中加入斐林送剂并水浴加热.

Q能力拓展

考点01碳循环及温室效应

碳对于生物和生态系统的重要性仅次于水，它构成生物体干重的49%。碳可以形成碳

链，成为各种复杂有机物的基本骨架•碳还构成非生命物质。地球上最大量的碳被固定在岩

石圈中，其次在化石燃料中，仅煤和石油中的含碳量就相当于全球生物含碳量的50倍。生

物圈中主要的两个碳库是水圈和大气圈（主要以CO2形式），还有一个是海洋（对调节大

气圈的含碳量有重要作用）。

碳循环，是指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换，并随地球的运

动循环不止的现象。生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从大气中吸收二氧化碳，在水的

参与下经光合作用转化为葡萄糖并释放出氧气，有机体再利用葡萄糖合成其他有机化合物。

有机物经食物链传递，又成为动物和细菌等其他生物体的一部分。生物体内的碳水化合物一

部分作为有机体代谢的能源经呼吸作用被氧化为二氧化碳和水，并释放出其中储存的能量。

C02在大气圈和水圈之间的界面上通过扩散作用而互相交换着，如果大气圈中的C02

发生局部短缺就会引起一系列的补偿效应，水圈里的CO2就会更多地进入大气圈。总之，

碳在生态系统中的含量过高或过低，都能通过碳循环的自我调节而得到调整并恢复到原来的

平衡状态。

但是，自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，

大气的温室效应(又称“花房效应”)也随之增强，其引发了一系列问题已引起了世界各国的

关注。

温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，产生的和大量排放

的汽车尾气中含有的二氧化碳气体进入大气造成的。温室效应对环境的影响表现在全球变

暖、地球上的病虫害增加、海平面上升、土地沙漠化、缺氧等。

如何应对温室效应，世界各国采取的基本措施是：①组织有关科学家进行研究和实验，

以迎接这一重大环境变化的挑战。②制定全球气候变化研究规划，并开展海洋消除温室效应

气体的研究。③探索海洋在全球变化中的作用。④研究全球气候变化对策并制定实施计划。

总之，通过多种手段研究确定全球变暖的影响，进而采取相应对策，将其影响减缓和限制在

可以接受的范围之内。

【典例1】下列有关生态系统碳循环的叙述，正确的是()

A.无机环境中的碳只能通过光合作用进入生物群落

B.在生物群落内部碳是以有机物的形式循环的

C.碳循环是在地球上最大的生态系统中进行的

D.碳循环是指含碳化合物在群落与无机环境间循环

【答案】C

【解析】

【分析】

本题考查生态系统碳循环的过程的知识点，要求学生识记并理解生态系统碳循环的过程和特

点是解决问题的关键。

生态系统的碳循环指的是碳元素在生物群落与无机环境往返的过程，生态系统中的碳在生物

群落与无机环境之间是以CO2的形式循环的，而碳在生物群落间的传递形式是含碳的有机

物。

【解答】

A.碳元素通过生物群落的光合作用与化能合成作用以二氧化碳的形式进入生物群落，同时通

过生物群落的呼吸作用以二氧化碳的形式返回无机环境，A错误；

B.碳元素在生物群落中是以有机物的形式单向传递的，B错误；

C.生态系统中的碳在生物群落与无机环境之间是以CO?的形式循环的，碳循环的范围是在地

球上最大的生态系统中进行的，即生物圈中进行的，C正确；

D.生态系统的碳循环指的是碳元素在生物群落与无机环境往返的过程，D错误。

故选C。

考点02能量流动与物质循环的关系

能量流动和物质循环是生态系统的两大基本功能。能量流动是单向流动，逐级递减。而

物质循环具有全球性，循环往复。因此，对于一个生态系统来说是一个物质上自给自足的生

态系统。

生态系统的物质循环可分为三大类型，即水循环，气体型循环和沉积型循环。

生态系统中所有的物质循环都是在水循环的推动下完成的，因此，没有水的循环，也就

没有生态系统的功能，生命也将难以维持。

物质循环是能量流动的载体；能量流动是物质循环的动力。物质作为能量的载体，使能

量沿着食物链或食物网流动；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。能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，二者彼此相互依存、不可分割。能

量的固定、储存、转移和释放都离不开物质的合成和分解等过程。

【典例1】下图是生物圈中碳循环示意图，下列相关分析错误的是()

A.生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足

B.A是消费者,C是生产者，碳在各成分间以二氧化碳的形式传递

C.对E过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡

D.碳循环过程需要能量驱动,同时又是能量的载体

【答案】B

【解析】据分析可知，生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足，A正确；A是消费者，C

是生产者，碳在生物群落中以有机物的形式传递，在生物群落和无机环境之间以二氧化碳的

形式循环，B错误；E为化石燃料，若对此过度开发利用会导致温室效应的产生，C正确；

能量是物质循环的动力，物质是能量的载体，D正确。

M分层提分

题组A基础过关练

单项选择题

1.如图代表生态系统能量流动模型，其中甲、乙、丙、丁和戊均代表生态系统的组成成分。由

此可知生态系统的物质循环模型正确的是()

B.

D.

【答案】A

【解析】【试题解析】

生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量。据图分析，甲利

用了太阳能，为生产者；甲、乙、丙、丁都指向了戊，甲、乙、丙都指向了丁，说明戊为非

生物的物质和能量、丁为分解者，则乙、丙为消费者。无机环境中的二氧化碳通过植物的光

合作用进入生物群落，植物也可以通过呼吸作用产生二氧化碳返回无机环境，因此甲和戊之

间的关系是双向的。

2.下列有关气候变暖的叙述，不正确的是()

A.气候变暖导致海平面上升，将给人类带来无法估计的灾难

B.为防止气候变暖，人类要尽量减少CO,的排放量

C.为防止气候变暖，人类要尽可能植树造林，保护植被

D.气候变暖导致海水温度升高时，海水向大气释放的CO：将减少，有利于阻止气温升高

【答案】D

【解析】

【分析】

本题依托温室效应，考查碳循环及生态系统稳定性等相关知识，解题时抓住碳循环中二氧化

碳的来源、去路平衡及相对应措施对二氧化碳含量的影响，然后逐项进行分析即可。难度较

易。

知识链接：温室效应主要是指由于人类向大气中大量排放C02等气体，增强了大气对红外

线的吸收，阻止地球表面的热量向外散发，使地球表面的温度上升而形成的.温室效应导致

冰川融化、海平面升高、土地干旱、厄尔尼诺现象频发等一系列气候问题。温室效应的产生

与二氧化碳有直接关系，因此应增加二氧化碳的吸收，减少二氧化碳的排放。

【解答】

A.气候变暖导致海平面上升，将导致冰川融化、海平面升高，会给人类带来无法估计的灾难,

A正确：

B.煤作燃料燃烧后产物中含有大量的二氧化碳，会使温室效应更明显，因此为防止气候变暖,

人类应尽量减少二氧化碳的排放量，B正确；

C.植树造林、保护植被可利用植物的光合作用吸收二氧化碳，C正确；

D.海水温度适度升高时，植物呼吸作用加强，所以海水中的植物释放的CO?将增加，不利

于阻止气温升高，D错误。

故选D。

3.下列有关生态系统的物质循环的叙述，错误的是（）

A.物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力

B.物质循环指的是各种化合物在生物群落与无机环境之间往复循环

C.与碳循环有关的生理活动有光合作用、细胞呼吸和化能合成作用等

D.减少化石燃料的燃烧和大力植树造林都可以有效地缓解温室效应

【答案】B

【解析】

【分析】

本题考查生态系统的功能，要求考生识记生态系统的物质循环的概念，掌握其中“物质”、”生

态系统”和“循环”的含义；识记碳循环的过程，掌握物质循环和能量流动的关系，能结合所

学的知识准确判断各选项。

【解答】

A、物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力，A正确；

B、生态系统的物质循环是指组成生物体的元素在生物群落与无机环境间往复循环，B错误;

C、与碳循环有关的生理活动有光合作用、细胞呼吸和化能合成作用等，c正确；

D、减少化石燃料的燃烧和大力植树造林、开发新能源都可以有效地缓解温室效应，D正确。

4.下列有关生物圈中碳循环的叙述，不正确的是()

A.碳循环伴随着能量流动

B.分解者不参与生物圈中碳循环过程

C.光合作用和呼吸作用与碳循环密切相关

D.碳在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是C02

【答案】B

【解析】

【分析】

本题主要考查生态系统的组成成分和碳循环相关知识。理解碳循环的过程和分解者在生态系

统中的作用是解题的关键。

【解答】

A.碳循环伴随着能量流动，物质循环与能量流动密不可分，A正确；

B.分解者将动植物的遗体和动物的排遗物分解成无机物,参与生物圈中碳循环过程,B错误；

C.光合作用固定C02、呼吸作用将有机物转变为无机物，两者与碳循环密切相关，C正确；

D.碳在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2D正确。

故选Bo

5.某些人工合成的化合物如农药DDT、六六六等，进入环境后便参与生态系统的物质循环,

但是，这些化合物难以被降解并在生物体内蓄积。下表是某水域生态系统在结构和功能处于

相对稳定状态时，甲、乙、丙、丁四个种群所含有的总能量和残留DDT的平均浓度。下列

说法错误的是()

甲乙丙T

能量(kJ)2.8x1091.3义1。89.1X1072.9x107

DDT浓度(ppm)0.040.350.393.4

A.该生态系统的水体中DDT的浓度小于0.04ppm

B.四个种群最简单的能量流动渠道是形成一条食物链

C.甲是该生态系统组成成分中的生产者

D.丁种群个体死亡后释放的DDT还可能再进入丁种群

【答案】B

【解析】

【分析】

本题考查生物富集的特点、能量流动的特点，解答此类题目的关键是理解掌握生物富集的特

点、能量流动的特点。

【解答】

A、由于生物富集作用，生物体内的DDT浓度高于环境，甲为0.04,因此环境浓度低于0.04,A

正确。

B、营养级间的能量传递效率为10%~20%,且乙和丙所含DDT浓度接近，故乙和丙处于同

一营养级，不能只构成一条食物链，B错误。

C、甲DDT浓度最低，说明营养级是最低的，因此是生产者，C正确。

D、能量单向流动，但物质可以循环，丁种群个体死亡后DDT被释放到环境中通过生物富

集作用继续进入丁种群，D正确。

6.我国北方处于平衡状态的某森林生态系统，其如图所示，箭头和字母分别表示碳素传递方

向和转移量。下列选项正确的是（）

A.夏季，a>b+c+e

B.秋季，e+f<g

C.春季，g=b+e+f

D.冬季，d>c+f

【答案】A

【解析】

【分析】

本题考查生态系统的碳素循环，意在考查学生对知识的理解和记忆能力。

【解答】

A.根据生态系统能量流动的效率为10%〜20%,在夏季，森林生态系统的同化作用占优势，

即植物光合作用所固定的总能量〉植物呼吸作用所消耗的能量+流入到动物体内的能量+流

入到分解者的能量；A正确；

B.在秋季，植物遗体、残枝败叶相对增多，动物粪便也相对增多，而土壤中的生物数量相对

稳定，由于气温变低代谢变缓、繁殖变慢，因而g<e+f；B错误；

C.春季，分解者分解的能量包括植物和动物流向分解者分解的能量，则8=€+。C错误；

D.在冬季，动物呼吸作用加强以维持体温，故d值增大，而动物可摄入的有机物量相对减少，

即c值减少，对动物而言c、d、f三者的关系可能是d+fgc,不可能是d>c+f；D错误。

故选Ao

题组B能力提升练

一、单项选择题

1.下列关于生态系统中物质循环的叙述，错误的是()

A.物质循环和能量流动是同时进行的

B.无机环境中的二氧化碳都是通过光合作用进入群落的

C.温室效应的产生与生物群落和无机环境间碳循环的平衡被打破密切相关

D.对于一个正在恢复中的生态系统，适当的物质和能量输入可以加快其恢复

【答案】B

【解析】

【分析】

本题考查生态系统的功能，要求考生识记生态系统中物质循环的含义，尤其是碳循环的具体

过程，能结合所学的知识准确答题。

【解答】

A.物质循环和能量流动是同时进行的，彼此相互依存，物质是能量流动的载体，能量是物质

循环的动力，A正确；

B.无机环境中的二氧化碳通过光合作用或化能合成作用进入群落，B错误；

C.温室效应的产生主要是由于石油、煤等的燃烧作用，打破了与生物群落和无机环境间碳循

环的平衡而引起，C正确；

D.对于一个正在恢复中的生态系统，适当的物质和能量输入可以加快其恢复，D正确。

2.大气中CO2过多与碳循环失衡有关。根据下图，有关叙述中，不正确的是()

A.增加自养生物的种类和数量有利于降低大气中的CO2含量

B.大气中CO2的增加主要与异养生物②的数量增加有关

C.该生态系统中的自养生物与所有异养生物构成了生物群落

D.该图能表示物质循环过程，不能准确表示能量流动的方向

【答案】B

【解析】

【分析】

本题考查生态系统的碳循环，解题关键是理解碳循环的过程。

有关“碳循环”，考生可以从以下方面把握：

1、碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳；

2、碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物；

3、碳在生物群落和无机环境之间的主要以二氧化碳的形式循环；

4、碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动；

5、碳循环过程为：无机环境中的碳通过光合作用和化能合成作用进入生物群落，生物群落

中的碳通过呼吸作用、微生物的分解作用、燃烧进入生物群落.

6、温室效应：（1）产生的原因主要是：化学染料的燃烧；植被面积减少等；

（2）缓解温室效应的措施：减少CO2的释放，主要是减少化石燃料的作用，开发新能源（如

太阳能、风能、核能等）替代化石能源；增加C02的吸收量，主要是保护好森林和草原，

大力提供植树造林。

【解答】

A.自养生物能利用二氧化碳合成有机物，因此植增加自养生物种类和数量有利于降低大气中

的C02含量，A正确；

B.大气中CO2的增加与异养生物①、异养生物②的数量增加有一定的关系，但是异养生物

的数量增加对大气中CO?的浓度改变不会有很大影响，大气中C02的增加主要是由于化石

燃料的大量燃烧所引起的，B错误；

C.生物群落由生态系统中的所有生物组成，包括所有自养生物（生产者）与所有异养生物（分

解者和消费者），C正确；

D.该图能表示物质循环过程，不能准确表示能量流动方向，因为能量流动除了呼吸消耗和分

解者分解，还有流向下一营养级和未被利用等几个方面，D正确。

故选B。

3.如图为生态系统中碳循环的模式图。相关叙述正确的是（）

A.丁中二氧化碳的含量有明显的昼夜变化和季节变化

B.各种微生物属于丙所代表的成分

C.该生态系统中的消费者为乙、丙

D.碳元素在甲、乙、丙、丁之间以含碳有机物的形式传递

【答案】A

【解析】

【分析】

本题结合生态系统中碳循环的模式图，考查生态系统的结构和功能，要求考生识记生态系统

的组成成分，掌握各成分之间的关系：识记碳循环过程和特点，能准确判断图中甲、乙、丙

和丁的含义，再结合所学的知识准确判断各选项，属于考纲识记和理解层次的考查。分析题

图：图示为生态系统中碳循环的模式图。首先根据双向箭头可判断出甲是生产者、丁是无机

环境；其次判断分解者，分解者除了一个箭头指向无机环境外，其他箭头都指进来，因此丙

为分解者；其余均为消费者，乙为消费者。

【解答】

A.由于光合作用只发生在白天，四季的温度也有较大的变化（影响酶的活性），因此大气中

二氧化碳的含量有明显的昼夜变化和季节变化，A正确；

B.丙代表分解者，微生物不都是分解者，如硝化细菌属于生产者，B错误；

C.该生态系统中的消费者为乙，C错误；

D.碳在生物群落和无机环境之间是以二氧化碳的形式传递，在生物群落内部以有机物的形式

流动，因此碳元素在甲、乙和丙之间以有机物的形式流动，但在丁与甲、乙、丙之间以二氧

化碳的形式传递，D错误。

故选Ao

4.下图是生态系统中部分碳循环的示意图，其中“―”表示碳的流动方向。下列叙述不正确的

是（）

A.碳循环过程中伴随着能量流动

B.若某种原因使图中E大量减少，推测短期内D的数量增加，F的数量减少

C.该生态系统的消费者包括图中D,E、F、B

D.大气中CO?含量增多是温室效应产生的主要原因，非生物环境中的CO?可来自呼吸作

用

【答案】C

【解析】

【分析】

根据题意和图示分析可知：图中各成分分别为：A是生产者，B是分解者，C是无机环境中

的二氧化碳，其余生物是消费者。

【详解】

A.物质是能量的载体，故在碳循环过程中伴随着能量流动，A正确；

B.分析题图，A、C间为双向箭头，且A有3个指出箭头，可知A为生产者，C为大气中的

二氧化碳库；根据A、D、E、F都有箭头指向B,可知B为分解者，再结合ATD-ETF,

可知D、E、F为消费者，若E减少，则短时间内D增加，F减少，B正确；

C.由B项可知可知B为分解者，不属于消费者，C错误；

D.温室效应产生的主要原因是化石燃料的大量燃烧和植被遭到大面积破坏使大气中的二氧

化碳含量增多；非生物环境中的二氧化碳可以来自呼吸作用，也可以来自化石燃料的燃烧,

D正确。

故选C。

5.下列关于碳循环的叙述，错误的是()

A.碳在无机环境和生物群落之间循环的主要形式是CO2

B.大气中CO2含量能够保持动态平衡,不会有明显季节变化

C.生态系统可以通过碳循环的自我调节调整碳的含量

D.分解者在碳循环中不可缺少

【答案】B

【解析】【试题解析】

冬季气温低，植物光合作用弱，吸收CO?减少，气温低，中高纬度的人们需要燃烧化石燃

料取暖，使C02排放增多，故大气中C02含量会随季节变化，B错误。

6.如图表示生物圈中碳元素的循环过程，有关叙述正确的是()

A.图中A是分解者、B是生产者、C是消费者

B.④一般是指光合作用，代表呼吸作用的有③⑤⑦©

C.当前的温室效应主要是由⑧过程造成的

D.①②⑥过程碳元素的流动主要以CCh的形式进行

【答案】A

【解析】

【试题解析】

【分析】

本题考查碳元素的循环相关知识，意在考查基础知识的理解和记忆能力。

【解答】

A.图中A是分解者、B是生产者、C是消费者，A正确；

B.④一般是指光合作用，代表呼吸作用的有③⑤⑧，⑦表示化石燃料的燃烧，B错误；

C.当前的温室效应主要是由⑦过程造成的，C错误；

D.①②过程碳元素的流动是以CCh的形式进行，⑥过程碳元素的流动是以有机物的形式进

行，D错误。

故选Ao

二、填空题

7.图1为某草原生态系统的部分碳循环示意图，甲〜丁为生态系统的组成成分；图2为该生

态系统的部分能量流动示意图（不考虑未利用的能量）。据图分析回答：

（1）图1中，碳元素进入无机环境的途径是（填序号），能量进入群落的主要途径

是（填序号）。

（2）生态系统的结构包括和。图2中B表示。若

鼠摄入能量为2.2x109kJ,A中能量为1.6xl09kJ,B中能量为1.2乂1。9口，狼同化能量为

2.4x108kJ,则该生态系统中鼠到狼的能量传递效率为。

（3）由图2可以总结出生态系统能量流动的主要特点是。

（4）狼能够依据鼠留下的气味去捕食，鼠同样也能够依据狼的气味或行为躲避猎捕，狼和

兔种群数量保持相对稳定的调节机制属于调节，这也体现出信息传递能够调节生物的

,以维持生态系统的稳定。

（5）生态系统的能量流动和物质循环是同时进行的：物质作为能量的载体，使能量沿着

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。

【答案】（1）②③④；①

（2）组成成分；营养结构（食物链或食物网）用于生长、发育、繁殖的能量（储存在体

内的能量）；15%

（3）单向流动、逐级递减

（4）（负）反馈调节；种间关系

（5）食物链（网）

【解析】

【分析】

本题结合图示主要考查生态系统的结构和功能，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要

点，能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查。

【解答】

（1）图1中，碳元素进入无机环境的途径是②③动植物的呼吸作用和④分解者的分解作用，

能量进入群落的主要途径是①光合作用。

（2）生态系统的结构包括组成成分和营养结构（食物链或食物网）。图2中B表示鼠用于

生长、发育、繁殖的能量。若鼠摄入能量为2.2x109kJ,A中能量为L6xl09kJ,B中能量为

1.2xlO9kJ,狼同化能量为2.4xlOskJ,则该生态系统中鼠到狼的能量传递效率为

2.4x1087.6x1（）9=15%。

（3）由图2可以总结出生态系统能量流动的主要特点是单向流动、逐级递减。

（4）狼能够依据鼠留下的气味去捕食，鼠同样也能够依据狼的气味或行为躲避猎捕，狼和

兔种群数量保持相对稳定的调节机制属于负反馈调节。这也体现出信息传递能够调节生物

的种间关系，以维持生态系统的稳定。

（5）生态系统的能量流动和物质循环是同时进行的：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。

故答案为：

（1）②@①

（2）组成成分：营养结构（食物链或食物网）用于生长、发育、繁殖的能量（储存在体

内的能量）；15%

（3）单向流动、逐级递减

（4）（负）反馈调节；种间关系

（5）食物链（网）

题组C培优拔尖练

一、单项选择题

1.生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程0下列有关碳循环的叙述，错误的是（）

A.消费者没有参与碳循环的过程

B.生产者的光合作用是碳循环的重要环节

C.土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节

D.碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2形式循环

【答案】A

【解析】

【分析】

有关“碳循环”，考生可以从以下几方面把握：

1、碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳；

2、碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物；

3、碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环；

4、碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动；

5、碳循环过程为：无机环境中的碳通过光合作用和化能合成作用进入生物群落，生物群落

中的碳通过呼吸作用、微生物的分解作用、燃烧进入无机环境。

【解答】

A、消费者参与碳循环的过程，并加速物质循环和能量流动，A错误；

B、生产者的光合作用使C02合成有机物，进入生物群落，是碳循环的重要环节，B正确：

C、土壤中微生物的呼吸作用能使土壤中有机物分解，释放出C02,是碳循环的重要环节，

C正确；

D、碳以C02的形式进入生物群落形成有机物，又通过细胞呼吸分解成CO2返回到无机环境,

说明碳在无机环境与生物群落之间主要以CCh形式循环，D正确。

故选：Ao

2.下列关于全球气候变暖的叙述，正确的是（）

A.植树造林可减缓全球气候变暖B.全球气候变暖可减缓永冻土融化

C.全球气候变暖不会影响农业生产D.大气中C02减少导致全球气候变暧

【答案】A

【解析】

【分析】

本题考查学生对温室效应的掌握情况，侧重考查学生识记理解能力。

【解答】

A.植树造林是通过提高光合作用强度，增强对二氧化碳的吸收能力，从而减缓全球气候变暖,

A正确；

B,全球气候变暖将加快永冻土融化，B错误；

C.全球气候变暖会造成气候变化，从而影响农业生产，C错误；

D.大气中CO?增多导致全球气候变暖，D错误。

故选Ao

3.下图为生态系统物质循环与能量流动示意图，其中甲、乙、丙是生态系统中的三种成分，

1—是乙中的四种生物。下列分析正确的是（）

大气中CO：母|

A.碳在生物群落内部的传递形式是CCh

B.生态系统的主要成分是乙

C.该生态系统的营养结构是।乙;

D.联系无机环境和生物群落的关键成分是甲、丙

【答案】D

【解析】

【分析】

本题考查生态系统物质循环与能量流动，解题的关键是理解物质循环和能量流动的特点。

【解答】

如图表示某生态系统物质循环与能量流动示意图，其中甲是生产者；乙是消费者（1、2、3、

4）是乙中的四种生物；丙为分解者。

A.碳元素在生物群落内部的主要传递形式应该是有机物，而在生物群落与无机环境之间则是

CO2,A错误；

B.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、分解者，缺一不可，B

错误；

C.生态系统的营养结构包括生产者（第一营养级），C错误：

D.联系无机环境和生物群落的关键成分是甲（生产者）、丙（分解者），D正确。

故选D。

4.如图是生态系统中碳循环示意图，图中表示碳的流动方向。以下叙述正确的是（）

A.碳元素以二氧化碳形式从D传到A和F

B.DTA—BTE构成了一条食物链

C.图中包含了7条食物链

D.B和F之间的关系为竞争和捕食

【答案】B

【解析】

【分析】

本题题主要考查了生态系统成分、物质循环的相关知识，要求学生能熟练地从物质循环示意

图中理清各种成分，并写出相关的食物链。

从图中可看出C为大气中C02的库，D为生产者，F分解者，ABE为消费者。生产者和消

费者构成的食物链为DTATBTE。在生态系统碳循环过程中，碳在生物群落和无机环境之

间以CO2的形式进行循环，碳在生物群落内部以含碳的有机物的形式进行传递。

【解答】

A.碳元素以含碳的有机物的形式从D（生产者）传到A（消费者）和F（分解者），A错误；

B.生产者和消费者构成的食物链为D-A一B-E,B正确；

C.图中只包含了1条食物链为D-A—BTE,C错误；

D.B（消费者）和F（分解者）之间的关系不是竞争和捕食，D错误。

故选B。

5.在今年的政府工作报告中，“做好碳达峰、碳中和工作”被列为2021年重点任务之一；“十

四五'’规划也将加快推动绿色低碳发展列人其中。下列叙述与此理念及采用措施不相符的是

（）

A."碳达峰''的原因是碳循环平衡被破坏，碳释放速率逐渐减少所致

B."碳中和''就是通过植树造林、节能减排等措施，使碳实现零排放

C.相比于自驾，骑行或乘坐公交出行更符合“绿色低碳''生活

D.保护野生资源是实现“做好碳达峰、碳中和工作''的有效手段

【答案】B

【解析】解：A、我国二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，力争2060年前实现碳中和，

而目前没有“碳达峰”，碳的排放仍大于碳的固定，即碳循环平衡被破坏，若碳释放速率逐渐

减少到与固定量相同时，达到峰值，A正确；

B、“碳中和”是指国家企业产品活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室

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或温室气体排放

量，实现正负抵消，达到一定时间以前的水平，即达到相对“零排放"，B错误；

C、骑行或乘坐公交出行更符合“绿色低碳”生活的理念，C正确;

D、破坏野生资源，不可持续发展等不可能实现目标，保护野生资源是实现“做好碳达峰碳

中和工作”的有效手段，D正确。

故选：Bo

要如期实现2030年前碳达峰2060年前碳中和的目标，国家要以资源环境承载能力为基础，

合理开发利用自然资源，坚持节约资源和保护环境的基本国策，坚持创新协调绿色开放共享

的发展理念，要走绿色发展道路，处理好经济发展与生态环境的关系，坚持绿色富国，让人

民群众切实感受到经济发展带来的环境效益要大力倡导节能环保低碳文明的绿色生产生活

方式。

本题以“低碳生活''和"低碳经济''为背景，考查生物多样性的保护，要求考生识记生态系统的

功能，掌握碳循环的过程，能理论联系实际，运用所学的知识合理解决生活中的生物学问题,

属于考纲理解层次的考查。

6.图是自然界碳循环的简图，据图分析，下列叙述中错误的是（）

大气中co,

乙”

A.甲为分解者，乙为消费者，丙为生产者

B.①②③表示CO2通过甲、丙、乙的呼吸作用进入大气中

C.④表示大气中CO2进入生物群落的光合作用过程

D.碳元素以无机物形式在丙一＞乙一甲所示的渠道中流动

【答案】D

【解析】

【分析】

本题考查生态系统物质循环的碳循环，考查生态系统的功能，要求考生识记生态系统的组成

成分，掌握各成分之间的关系，能准确判断图中各成分的名称，再结合所学的知识准确判断

各选项。

图示是自然界碳循环的简图，生产者可以通过光合作用吸收二氧化碳，也能通过呼吸作用释

放二氧化碳；消费者和分解者都可以通过呼吸作用释放二氧化碳；生产者和消费者的代谢废

弃物及遗骸都会被分解者分解，最终归还无机环境。因此图中甲是分解者、乙是消费者、丙

是生产者。

【解答】

A.由图示可知丙代表生产者，乙代表消费者，甲代表分解者，A正确；

B.①②③代表生态系统中生物成分通过呼吸作用放出二氧化碳进入无机环境，B正确；

C.④代表生产者中的绿色植物通过光合作用固定二氧化碳，C正确；

D.碳元素以有机物的形式在生物群落中流动，D错误。

故选D。

7.如图中的甲、乙、丙分别代表人体体液中物质交换、食物网中能量流动、生态系统碳循环

示意图。下列说法中正确的是（）

A.甲图D与B间以及D与C之间不能直接进行物质交换

B.乙图中B从上一营养级获得的能量中，C占的比例为a,B体重增加x至少需要A的量

为y,则y=20ax+5x

C.丙图中B所处的营养级所含能量最少

D.从研究内容来看，甲、乙、丙所代表的生命系统层次分别属于个体水平、群落水平和生

态系统水平

【答案】B

【解析】

【分析】

本题结合概念图，考查内环境组成、生态系统的能量流动、生态系统的物质循环的知识，考

生识记人体体液的组成及各组成成分之间的关系，明确生态系统的能量流动和物质循环，能

利用能量传递效率进行相关计算是解题的关键。

分析题图：

甲图代表人体体液中物质交换示意图，其中A为组织液、B为淋巴、C为血浆、D为细胞内

液。

乙图代表食物网中能量流动示意图，其中A为生产者、B和C为消费者。

丙图代表生态系统碳循环的示意图，其中A为生产者、B为分解者、C为消费者、D为大气

中的二氧化碳库。

【解答】

A、甲图中D为细胞内液，B为淋巴，C为血浆，其中淋巴细胞的细胞内液可以与淋巴之间

直接进行物质交换，血细胞的细胞内液可以与血浆之间直接进行物质交换，A错误；

B、乙图食物网中的能量流动中乙图中B从上一营养级获得的能量中，C占的比例为a,则

A占的比例为1-a,B体重增加x,至少需要A的量为y,按照能量传递效率20%计算，从

A—C-B这条食物链，需要A的量为ax+20%+20%,即25ax；按照A—B这条食物链，需

要A的量为(l-a)x+20%,即5(1-a)x,则总共消耗A的量y=25ax+5(1-a)x=20ax+5x,

B正确：

C、丙图中的B是分解者，不属于食物链或食物网中的营养级，C错误；

D、乙表示食物链，只包含生产者和消费者，还缺少分解者，因此不能构成群落，D错误.

故选：Bo

8.如果在下图中食物网所代表的生态系统中施用了DDT,这种杀虫剂在何种生物体内的浓

A.A

B.B

C.H

D.F

【答案】C

【解析】

【分析】

本题考查了食物链的富集作用，意在考查考生的识图和理解能力。

【解答】

在施用了DDT以后，DDT可通过大气、水和生物等途径被广泛传带到世界各地，然后再

沿着食物链移动，并逐渐在生物体内积累起来。DDT的一个基本特性是易溶于脂肪而难溶

于水，并且性能稳定，难于分解。因此，它极容易被生物体内的脂肪组织吸收，并且具有逐

渐浓缩的倾向。当DDT随着食物进入动物体内的时候，大部分都能滞留在脂肪组织中，并

逐渐积累到比较高的浓度。越是沿着食物链向前移动，DDT的浓度也越大，可见，哪种生

物位于食物链的最高位（即顶位），哪种生物体内所积累的DDT浓度就越高。从图中的食

物网结构看，营养级别最高的是H,所以C正确。

故选C。

9.关于生态系统的碳循环，下列说法错误的是（）

A.碳循环具有全球性

B.碳在生物群落和无机环境间往复循环

C.碳只能通过动植物的呼吸作用返还到无机环境

D.碳从无机环境进入生物群落要通过生产者

【答案】C

【解析】

【分析】

本题考查生态系统的结构和功能的相关知识点，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程

度，培养了学生分析题意、获取信息、解决问题的综合应用的能力。

物质循环指的是组成生物体的C、H、0、N、P、S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、循环性。

【解答】

A.碳循环在整个生物圈进行循环，具有全球性，A正确；

B.碳以二氧化碳形式在生物群落与无机环境之间往复循环，B正确；

C.碳能通过动植物的呼吸作用、分解者的分解作用和化石燃料的燃烧等形式返还到无机环

境，C错误；

D.碳从无机环境进入生物群落要通过生产者的光合作用或化能合成作用，D正确。

故选C。

二、填空题

10.某稻田生态系统有卷叶螟、青蛙等生物，图I是该生态系统碳循环过程的部