高中生物（必选2）3.3生态系统的物质循环知识点

高中生物（必选2）3.3生态系统的物质循环知识点整理一、核心知识点总结（一）生态系统物质循环的概念与特点1.概念：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，不断在无机环境和生物群落之间循环往复运动，称为生态系统的物质循环，又称为生物地球化学循环。2.范围：全球性（因此物质循环也叫生物地球化学循环，如碳循环、氮循环等均涉及整个地球圈层）。3.特点：①全球性；②循环性（元素可重复利用，不会消失，只是存在形式转换）；③与能量流动相互依存、不可分割（能量为物质循环提供动力，物质是能量流动的载体）。（二）碳循环——生态系统物质循环的核心实例1.循环形式：①在无机环境与生物群落之间：主要以CO₂的形式循环；②在生物群落内部：以含碳有机物的形式传递（通过食物链和食物网）。2.关键环节：①生产者的光合作用（将无机环境中的CO₂固定为生物群落中的含碳有机物，是碳进入生物群落的主要途径）；②生产者和消费者的呼吸作用（将生物群落中的含碳有机物分解为CO₂，回归无机环境）；③分解者的分解作用（将动植物遗体、排泄物等中的含碳有机物分解为CO₂，是碳回归无机环境的重要途径）；④化石燃料的燃烧（人类活动主要影响，将古代生物固定的碳以CO₂形式释放到大气中，加剧温室效应）。3.平衡破坏：人类大量燃烧化石燃料，导致大气中CO₂浓度升高，引发温室效应，影响全球气候。（三）物质循环与能量流动的区别和联系1.区别：①形式不同：物质循环以元素形式循环，能量流动以光能→化学能→热能的形式流动；②特点不同：物质循环具有全球性、循环性，能量流动具有单向流动、逐级递减性；③终点不同：物质可循环往复利用，能量最终以热能形式散失，无法循环利用。2.联系：①物质是能量流动的载体（能量依附于物质的转移而流动，如有机物中的化学能随食物链传递）；②能量是物质循环的动力（能量驱动物质在无机环境和生物群落之间的转换，如光合作用、呼吸作用需能量供能）。（四）人类活动对生态系统物质循环的影响1.正面影响：通过合理规划（如植树造林）促进碳循环，维持生态平衡；合理施肥调节氮、磷等元素循环，提高农作物产量。2.负面影响：①大量燃烧化石燃料→CO₂浓度升高→温室效应；②过量使用化肥→氮、磷等元素进入水体→富营养化→赤潮、水华；③乱砍滥伐→破坏生产者→物质循环受阻。二、各知识点配套练习题及答案解析（一）生态系统物质循环的概念与特点下列关于生态系统物质循环的叙述，错误的是（）

A.物质循环的范围是生物圈B.物质循环的核心元素是碳元素C.物质循环具有单向性和逐级递减性D.物质循环与能量流动相互依存答案：C解析：物质循环的特点是全球性和循环性，单向性和逐级递减性是能量流动的特点。A选项，物质循环具有全球性，范围是生物圈，正确；B选项，碳循环是物质循环的核心，核心元素是碳，正确；D选项，物质是能量的载体，能量是物质循环的动力，二者相互依存，正确。生态系统的物质循环又称为生物地球化学循环，其原因是（）

A.物质循环涉及生物、地理和化学过程B.物质循环只在生物群落和无机环境之间进行C.物质循环需要经过岩石圈、水圈、大气圈D.物质循环具有全球性答案：D解析：生物地球化学循环的核心是“全球性”，即组成生物体的元素在整个地球的无机环境（岩石圈、水圈、大气圈）和生物群落之间循环，因此称为生物地球化学循环。A、C选项是循环过程的体现，并非原因；B选项表述不完整，物质循环涉及地球各圈层，并非仅生物群落和无机环境。下列关于物质循环和能量流动的叙述，正确的是（）

A.物质循环和能量流动是两个独立的过程B.物质循环的动力来自能量流动C.能量流动的载体是无机环境中的物质D.能量流动和物质循环都具有循环性答案：B解析：A选项，物质循环和能量流动相互依存，并非独立过程，错误；B选项，能量为物质循环提供动力（如光合作用、呼吸作用需能量驱动物质转换），正确；C选项，能量流动的载体是生物群落中的含碳有机物，错误；D选项，能量流动具有单向性，无循环性，物质循环具有循环性，错误。（二）碳循环碳元素在无机环境与生物群落之间循环的主要形式是（）

A.含碳有机物B.CO₂C.碳酸盐D.碳单质答案：B解析：碳在无机环境（如大气、水体）与生物群落之间主要以CO₂形式循环，生产者通过光合作用吸收CO₂合成有机物，生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用将有机物分解为CO₂回归无机环境；含碳有机物是碳在生物群落内部传递的形式，碳酸盐是碳在无机环境中的储存形式，碳单质不参与循环。下列关于碳循环的叙述，错误的是（）

A.生产者的光合作用是碳进入生物群落的主要途径B.分解者的分解作用是碳回归无机环境的重要途径C.人类大量燃烧化石燃料会导致大气中CO₂浓度降低D.碳在生物群落内部以含碳有机物的形式传递答案：C解析：C选项，人类大量燃烧化石燃料（如煤、石油、天然气），会将古代生物固定的碳以CO₂形式释放到大气中，导致大气中CO₂浓度升高，引发温室效应，错误；A、B、D选项均符合碳循环的过程，正确。在碳循环中，连接无机环境和生物群落的两个重要生理过程是（）

A.光合作用和呼吸作用B.光合作用和分解作用C.呼吸作用和分解作用D.蒸腾作用和光合作用答案：A解析：光合作用（生产者）将无机环境中的CO₂转化为生物群落中的有机物，实现碳从无机环境进入生物群落；呼吸作用（生产者、消费者）将生物群落中的有机物转化为CO₂，实现碳从生物群落回归无机环境，二者是连接无机环境和生物群落的关键生理过程。分解作用本质是分解者的呼吸作用，蒸腾作用与碳循环无关。若某生态系统中碳循环受阻，最可能的原因是（）

A.生产者数量减少B.消费者数量减少C.分解者数量减少D.化石燃料燃烧减少答案：A解析：生产者是碳进入生物群落的主要途径（光合作用固定CO₂），若生产者数量减少，碳无法正常进入生物群落，会导致整个碳循环受阻；消费者数量减少对碳循环影响较小，仅影响碳在生物群落内部的传递；分解者数量减少会导致碳回归无机环境受阻，但不会导致整个循环受阻；化石燃料燃烧减少会使大气中CO₂浓度降低，不会阻碍碳循环。（三）物质循环与能量流动的区别和联系下列关于物质循环和能量流动的区别，叙述错误的是（）

A.物质可循环利用，能量不可循环利用B.物质循环具有全球性，能量流动不具有全球性C.物质循环无逐级递减，能量流动有逐级递减D.物质循环的形式是元素，能量流动的形式是光能和化学能答案：B解析：能量流动的范围是生态系统，不具有全球性；物质循环具有全球性，A、C、D选项均为二者的正确区别，B选项错误。物质循环和能量流动的联系体现在（）

A.能量流动为物质循环提供载体B.物质循环为能量流动提供动力C.物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力D.二者完全同步进行，互不影响答案：C解析：物质循环和能量流动的核心联系是“物质是能量的载体，能量是物质的动力”，A选项颠倒，应为物质是能量的载体；B选项颠倒，应为能量是物质的动力；D选项错误，二者相互依存，并非互不影响。下列实例中，能体现物质循环与能量流动相互依存的是（）

A.植物通过光合作用吸收CO₂，同时固定光能B.动物摄食植物，获得有机物中的能量和物质C.分解者分解有机物，释放能量的同时将物质回归无机环境D.以上都是答案：D解析：A选项，光合作用中，CO₂（物质）的固定伴随光能（能量）的转化，体现物质是能量载体，能量驱动物质循环；B选项，动物摄食有机物，既获得物质（构建自身），又获得能量（供生命活动），体现二者依存；C选项，分解者分解有机物，释放能量的同时将物质分解为无机物回归环境，同样体现二者依存，因此D选项正确。（四）人类活动对生态系统物质循环的影响人类大量燃烧化石燃料，会对碳循环产生的影响是（）

A.大气中CO₂浓度降低，引发寒潮B.大气中CO₂浓度升高，引发温室效应C.碳循环速度加快，维持生态平衡D.碳在生物群落中的传递效率提高答案：B解析：化石燃料中含有大量固定的碳，燃烧后会以CO₂形式释放到大气中，导致大气中CO₂浓度升高，温室效应增强，全球气候变暖；A选项中CO₂浓度降低错误；C选项中碳循环速度加快但破坏生态平衡，错误；D选项中生物群落内碳的传递效率（相邻营养级之间的传递效率约10%-20%）不受化石燃料燃烧影响，错误。下列人类活动中，会导致水体富营养化的是（）

A.植树造林B.过量使用含氮