備戰(zhàn)2019年高考生物 考點一遍過 考點64 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)（含解析）

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1、考點64 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) 1．物質(zhì)循環(huán) （1）概念：組成生物體的各種元素在無機環(huán)境與生物群落間不斷循環(huán)的過程。 （2）特點：全球性、反復(fù)利用、循環(huán)流動。 （3）與能量流動的關(guān)系：二者同時進行，相互依存，不可分割。 （4）意義：通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)，使生態(tài)系統(tǒng)中的各種組成成分緊密地聯(lián)系在一起，形成一個統(tǒng)一的整體。 2．碳循環(huán) （1）碳在無機環(huán)境中的存在形式：CO2和碳酸鹽。 （2）碳在生物群落中的存在形式：含碳有機物。 （3）循環(huán)過程：碳從無機環(huán)境到生物群落是通過光合作用、化能合成作用實現(xiàn)的；從生物群落到無機環(huán)境則是通過呼吸作用和微生物的分解作用實現(xiàn)的。

2、3．溫室效應(yīng) （1）形成原因：大量化石燃料的燃燒，大氣中的CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循環(huán)的平衡。 （2）影響：導(dǎo)致氣溫升高，加快極地和高山冰川的融化，導(dǎo)致海平面上升，進而對人類和其他許多生物的生存構(gòu)成威脅。 考向一 碳循環(huán)的過程及特點分析 1．如圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，其中“→”表示碳的流動方向。下列敘述不正確的是 A．在碳循環(huán)過程中，同時伴隨著能量流動 B．由于某種原因造成圖中E生物數(shù)量大量減少，推測短期內(nèi)與之相鄰的兩個營養(yǎng)級生物數(shù)量發(fā)生的變化是D增多，F(xiàn)減少 C．該生態(tài)系統(tǒng)的消費者包括圖中的D、E、F、B D．在A→C過程中碳主要以CO2的

3、形式進行循環(huán)，在F→B過程中以含碳有機物的形式進行流動 【參考答案】C 技法提煉 對物質(zhì)循環(huán)過程相關(guān)圖解的識別 （1）物質(zhì)循環(huán)過程示意圖 （2）將上圖換成字母，如下面三種變式圖，據(jù)圖判斷A、B、C、D各代表哪種成分。 ①圖1——先根據(jù)雙向箭頭判斷：A和B應(yīng)為生產(chǎn)者和非生物的物質(zhì)和能量，B不能寫成“無機環(huán)境”。再根據(jù)A→C判斷：C為消費者，剩下的D為分解者。 ②圖2——根據(jù)A與C之間的雙向箭頭判斷：A是生產(chǎn)者，C是非生物的物質(zhì)和能量。根據(jù)A、B、D的箭頭都流向E可進一步判斷：B是初級消費者，D是次級消費者，E是分解者。 ③圖3——根據(jù)A與E之間的雙向箭頭判斷：A

4、為非生物的物質(zhì)和能量，E為生產(chǎn)者。然后觀察剩余的幾個成分，其中其他生物部分的箭頭都指向C，所以C是分解者，剩余的B、D、F則為消費者。圖解中的食物鏈是E→F→D→B。 2．如圖為生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)模式圖，下列敘述錯誤的是 A．f表示大氣中的二氧化碳庫 B．c、d、e共同組成生物群落 C．碳以有機物的形式由a流向b D．圖中a一定是自養(yǎng)生物 【答案】B 考向二 物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)系分析 3．圖1是某生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，其中A、B、C、D是生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各生物成分，1、2、3、4、5、6表示有關(guān)的生理過程；圖2為該生態(tài)系統(tǒng)中某一食物鏈及部分能量流動情況

5、。下列說法正確的是 A．在圖1中，B、C分別屬于初級消費者、生產(chǎn)者 B．圖1中能表示呼吸作用過程的只有2、4、5 C．如果A發(fā)生瘟疫，D的數(shù)量將先增加后減少最后趨于穩(wěn)定 D．在圖2的食物鏈中，②/①的比值代表兔與狼(生物之間)的能量傳遞效率 【參考答案】C 4．分析以下生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系簡圖，不能得到的結(jié)論是 A．物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動 B．能量作為動力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無機環(huán)境之間循環(huán)往返 C．能量①②③④的總和便是生產(chǎn)者所固定的太陽能總量 D．碳在生物群落和無機環(huán)境之間的循環(huán)主要是以CO2的形式

6、進行的 【答案】C 【解析】生產(chǎn)者所固定的太陽能總量是指生產(chǎn)者總的同化量，①②③④的總和小于生產(chǎn)者所固定的太陽能總量。 考向三 物質(zhì)循環(huán)和能量流動規(guī)律的應(yīng)用實例分析 5．南方地區(qū)普遍采用在荔枝園內(nèi)養(yǎng)雞的生產(chǎn)模式，總收益約是普通荔枝園的2倍。下圖為該模式的結(jié)構(gòu)與功能示意圖。下列說法正確的是 A．該模式實現(xiàn)了對物質(zhì)和能量的循環(huán)利用 B．雞糞中所含的能量流入果樹，促進果樹的生長 C．與普通荔枝園相比，該模式提高了能量的利用率 D．荔枝樹固定的太陽能是輸入該系統(tǒng)的全部能量 【答案】C 歸納拓展 能量傳遞效率與能量利用效率的辨析 （1）能量傳遞效率：能

7、量在沿食物鏈流動的過程中，逐級減少，若以“營養(yǎng)級”為單位，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率約為10%～20%。 （2）能量利用效率：通?？紤]的是流入人體中的能量占生產(chǎn)者能量的比值，或流入最高營養(yǎng)級的能量占生產(chǎn)者能量的比值，或考慮分解者的參與，以實現(xiàn)能量的多級利用。 6．如圖是某農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖，下列關(guān)于該系統(tǒng)的敘述錯誤的是 A．微生物利用的是農(nóng)作物通過光合作用固定的能量 B．多途徑利用農(nóng)作物可提高該系統(tǒng)中能量的傳遞效率 C．沼渣、沼液作為肥料還田可以促進物質(zhì)循環(huán)再利用 D．食用菌、產(chǎn)甲烷桿菌及蚯蚓是該生態(tài)系統(tǒng)中的分解者 【答案】B 1．下列關(guān)于物質(zhì)循

8、環(huán)和能量流動的關(guān)系的敘述，不正確的是 A．物質(zhì)為能量的載體，使能量在生態(tài)系統(tǒng)中單向流動 B．能量作為動力，使物質(zhì)在生物群落與無機環(huán)境之間循環(huán)往復(fù) C．先進行物質(zhì)循環(huán)，后發(fā)生能量流動 D．二者相互依存，不可分割 2．如圖表示碳循環(huán)的部分過程，下列說法正確的是 A．生物群落內(nèi)部進行碳循環(huán)的物質(zhì)形式是CO2 B．光合作用是CO2進入生物群落的唯一途徑 C．參與②過程的生物包括生產(chǎn)者、消費者和分解者 D．③過程增強后②過程隨之增強，不能通過增強③減少大氣中的CO2 3．下圖代表生態(tài)系統(tǒng)能量流動模型，其中甲、乙、丙、丁和戊均代表生態(tài)系統(tǒng)的組成成分。由此可知生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)模型

9、正確的是 A．A B．B C．C D．D 4．下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中4種成分之間的關(guān)系。以下相關(guān)敘述中，正確的是 A．由1和2中所有種群構(gòu)成了群落 B．2中消費者的代謝類型是異養(yǎng)型 C．②可代表光合作用，③可代表呼吸作用 D．物質(zhì)循環(huán)是指元素在1和4之間往復(fù)循環(huán) 5．如圖表示生物圈中碳循環(huán)的部分示意圖。A、B、C、D構(gòu)成生物群落，箭頭①~⑨表示循環(huán)過程。下列有關(guān)說法正確的是 A．大氣中的氣體X是指二氧化碳和一氧化碳 B．完成①過程的能量主要是由⑧過程提供的 C．D經(jīng)⑤、⑥、⑦過程獲得

10、的能量占A、B、C總能量的10%~20% D．C處在第三營養(yǎng)級 6．如圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，“→”表示碳的流動方向。下列說法正確的是 A．圖中A是生產(chǎn)者，B、D、E是消費者，C是分解者 B．該生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括A、B、C、D及非生物的物質(zhì)和能量 C．該生態(tài)系統(tǒng)中食物網(wǎng)可表示為 D．E每增加1 kg的體重，至少需要25 kg的A 7．設(shè)計生態(tài)工程的常用方法之一是給食物鏈(網(wǎng))“加環(huán)”，如圖就是一種“加環(huán)”示意圖，據(jù)圖判斷，下列說法不正確的是 A．用殘渣來培育食用菌和蛆蛹，實現(xiàn)了物質(zhì)的多級利用 B．用玉米的副產(chǎn)品玉米芯生產(chǎn)木糖醇，可增加經(jīng)濟效益 C．用蛆蛹糞

11、便作有機肥還田，運用了物質(zhì)循環(huán)再生原理 D．“加環(huán)”提高了食物鏈中各營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率 8．低碳生活已成為許多人的共同選擇，甲圖是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖，乙圖為碳循環(huán)示意圖。以下說法不正確的是 A．乙圖中過程③的場所主要在細胞的線粒體中 B．甲圖中沼氣池中的微生物是該生態(tài)系統(tǒng)中的分解者 C．甲圖是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖，多途徑利用農(nóng)作物，使能量能循環(huán)利用，提高了該系統(tǒng)的能量利用率 D．要減少溫室效應(yīng)，應(yīng)調(diào)整圖中的過程①⑤ 9．圖甲為部分碳循環(huán)示意圖，圖乙為我國北方某地20年間CO2濃度變化示意圖。下列相關(guān)說法錯誤的是 A．圖甲中成分A在碳循環(huán)中的主要作用是吸收大氣中的

12、CO2 B．圖甲中缺少A→CO2的過程，圖甲中D為分解者 C．每年的冬季CO2濃度變化，從碳循環(huán)角度分析主要原因是圖甲中①過程大大減少，并且⑥過程增加 D．每年夏季CO2濃度與前一年冬季相比下降，而每年的CO2濃度的平均值卻逐年增加，原因是每年CO2的排放量都大于CO2的吸收量 10．下圖為生物圈中碳循環(huán)示意圖，請根據(jù)圖回答問題： （1）碳在大氣圈中的主要存在形式是________，在生物群落中的主要存在形式是________。 （2）碳從無機環(huán)境中進入生物群落的途徑①表示________過程，②表示的是________關(guān)系，過程③表示的生理活動主要是在細胞內(nèi)________

13、中完成的，④表示的是________作用。 （3）若圖虛線框中的種類及相互間的關(guān)系如圖所示，假設(shè)E種群中的能量是5.8×109 kJ，B種群中的能量為1.3×108 kJ，若能量的傳遞效率為10%~20%，則A種群中的能量至少是________kJ。 （4）碳循環(huán)等物質(zhì)循環(huán)的進行伴隨著____________，但由于生物體不能利用在代謝中產(chǎn)生的________能，因而使能量流動具有________的特點。 11．（2018·浙江卷）某生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的部分示意圖如下：回答下列問題： （1）圖中的字母_______表示大氣中的CO2，由于許多因素的影響，使其含量夏季___

14、____冬季。 （2）CO2被生產(chǎn)者吸收轉(zhuǎn)變成體內(nèi)物質(zhì)進入生物群落，再被圖中的A、B的_______和C的分解作用以及E的燃燒，轉(zhuǎn)變成CO2后再重新循環(huán)。若此生態(tài)系統(tǒng)中的生物群落處在正常演替過程中，生產(chǎn)者吸收的CO2量_______整個生物群落排放的CO2量。 （3）若將本題圖修改為該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動示意圖，可將D的含義改為_______，其他字母及文字代表的含義不變，還需要修改之處有：增加“光→A”、取消“→E→D”、_______。 12．（2018·天津卷）為研究森林生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)，對西黃松老齡（未砍伐50~250年）和幼齡（砍伐后22年）生態(tài)系統(tǒng)的有機碳庫及年碳收支進行測試，

15、結(jié)果見下表，據(jù)表回答： 碳量 西黃松生態(tài)系統(tǒng) 生產(chǎn)者活生物量 （g/m2） 死有機質(zhì) （g/m2） 土壤有機碳 （g/m2） 凈初級生產(chǎn)力 （g/m2.年） 異氧呼吸 （g/m2.年） 老齡 12730 2560 5330 470 440 幼齡 1460 3240 4310 360 390 ※凈初級生產(chǎn)力：生產(chǎn)者光合作用固定總碳的速率減去自身呼吸總用消耗碳的速率 ※※異養(yǎng)呼吸：消費者和分解者的呼吸作用 （1）西黃松群落被砍伐后，可逐漸形成自然幼齡群落，體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的_________穩(wěn)定性。 （2）大氣中的碳主要在葉

16、綠體_________部位被固定，進入生物群落。幼齡西黃松群落每平方米有____________克碳用于生產(chǎn)者當年的生長、發(fā)育、繁殖，儲存在生產(chǎn)者活生物量中；其中，部分通過生態(tài)系統(tǒng)中_______的呼吸作用，部分轉(zhuǎn)變?yōu)樗烙袡C質(zhì)和土壤有機碳后通過_________________的分解作用，返回大氣中的CO2庫。 （3）西黃松幼齡群落中每克生產(chǎn)者活生物量的凈初級生產(chǎn)力___________（大于/等于/小于）老齡群落。根據(jù)年碳收支分析，幼齡西黃松群落_________（能/不能）降低大氣碳總量。 1．【答案】C 【解析】物質(zhì)為能量的載體，使能量在生態(tài)系統(tǒng)中沿食物鏈和食物網(wǎng)單向流動，A

17、正確；能量作為物質(zhì)循環(huán)的動力，使物質(zhì)在生物群落與無機環(huán)境之間循環(huán)往復(fù)，B正確；物質(zhì)循環(huán)和能量流動同時進行，C錯誤；物質(zhì)是能量流動的載體，能量為物質(zhì)循環(huán)的動力，二者相互依存，不可分割，D正確。 2．【答案】C 3．【答案】A 【解析】生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括生產(chǎn)者、消費者、分解者、非生物的物質(zhì)和能量。據(jù)圖分析，甲利用了太陽能，為生產(chǎn)者；甲、乙、丙、丁都指向了戊，甲、乙、丙都指向了丁，說明戊為非生物的物質(zhì)和能量，丁為分解者，則乙、丙為消費者。根據(jù)以上分析已知，甲為生產(chǎn)者，乙、丙為消費者，丁為分解者，戊為非生物的物質(zhì)和能量。無機環(huán)境中的二氧化碳通過植物的光合作用進入生物群落，植物也可以通過

18、呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳返回?zé)o機環(huán)境，因此甲和戊之間的關(guān)系是雙向的；消費者、分解者也可以通過呼吸作用將二氧化碳返回?zé)o機環(huán)境，因此乙、丙、丁都有箭頭指向戊；分解者可以分解生產(chǎn)者和消費者的遺體殘骸，因此甲、乙、丙都有箭頭指向??；乙為初級消費者，丙為次級消費者，因此甲有箭頭指向乙，乙有箭頭指向丙，故選A。 4．【答案】B 【解析】分析題圖：圖示表示某生態(tài)系統(tǒng)中4種成分之間的關(guān)系，首先根據(jù)雙向箭頭可判斷出4是大氣中的CO2庫、1是生產(chǎn)者；其次判斷分解者，分解者除了一個箭頭指向無機環(huán)境外，其他箭頭都指進來，因此3為分解者；其余均為消費者，即2為消費者。1生產(chǎn)者、2消費者包含的所有種群不能構(gòu)成群落，A錯誤

19、；2中消費者不能自己制造有機物，只能獲取現(xiàn)成的有機物，其代謝類型為異養(yǎng)型，B正確；②可代表呼吸作用，③可代表光合作用，C錯誤；物質(zhì)循環(huán)是指組成生物體的元素在生物群落與無機環(huán)境之間往復(fù)循環(huán)，即指元素在1、2、3和4之間往復(fù)循環(huán)，D錯誤。 5．【答案】D 【解析】生物群落與無機環(huán)境之間的碳循環(huán)是以CO2的形式進行的，故圖中大氣中的氣體X代表CO2，A錯誤。①過程是光合作用，能量主要是太陽能，⑧是分解者的分解作用，釋放的能量散失到環(huán)境中，不能循環(huán)利用，B錯誤。捕食食物鏈中相鄰營養(yǎng)級間的能量傳遞效率為10%～20%，D是分解者，不屬于捕食食物鏈，C錯誤。圖中A為生產(chǎn)者，B為初級消費者（第二營養(yǎng)級）

20、，C為次級消費者（第三營養(yǎng)級），D正確。 6．【答案】D 7．【答案】D 【解析】用殘渣來培育食用菌和蛆蛹，實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級利用，A正確；用玉米的副產(chǎn)品玉米芯生產(chǎn)木糖醇，可提高經(jīng)濟效益，B正確；用蛆蛹排泄物作有機肥還田，運用了生態(tài)工程中物質(zhì)循環(huán)再生原理，C正確； “加環(huán)”提高了能量利用效率，但不能提高能量傳遞效率，D錯誤。 8．【答案】C 【解析】乙圖中過程③表示生產(chǎn)者的呼吸作用，其場所主要在細胞的線粒體中，A正確；甲圖中沼氣池中的微生物能夠利用農(nóng)作物秸稈中有機物儲存的能量，沼氣池中的微生物如甲烷桿菌能將人畜糞便、農(nóng)作物秸稈中的有機物分解產(chǎn)生甲烷(沼氣的成分之一)，此時的

21、微生物是分解者，B正確；甲圖是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖，多途徑利用農(nóng)作物，提高了該系統(tǒng)的能量利用率，但能量不能夠循環(huán)利用，C錯誤；引起溫室效應(yīng)的主要原因是植被的破壞和化石燃料的大量燃燒，因此要減少溫室效應(yīng)，應(yīng)調(diào)整圖中的過程①⑤，D正確。 9．【答案】B 【解析】圖甲中A為生產(chǎn)者，D為初級消費者，C為次級消費者，B為分解者，A在碳循環(huán)中主要是吸收大氣中的CO2；生產(chǎn)者也能通過自身的呼吸作用釋放CO2；冬季由于植物光合作用減弱，植物吸收CO2的能力降低，且煤、石油的燃燒量增加，導(dǎo)致冬季CO2濃度升高；每年夏季CO2濃度與前一年冬季相比略有下降，而每年的CO2濃度的平均值卻逐年增加，原因是每年CO2的

22、排放量都大于CO2的吸收量。 10．【答案】（1）CO2 有機物 （2）光合作用 捕食 線粒體 分解者的分解(分解者的呼吸作用) （3）4.5×107 （4）能量流動 熱 單向流動、逐級遞減 11．【答案】（1）D 低于 （2）呼吸作用 大于 （3）非生物環(huán)境 取消D→A 【解析】（1）題圖顯示：A、B、C、E均有箭頭指向 D，說明D表示大氣中的CO2。A、D之間是雙向箭頭， A、B死的有機物可被C利用，說明A是生產(chǎn)者，C是分解者，進而推知：B是消費者， E為化學(xué)燃料的燃燒。由于許多因素的影

23、響，特別是夏季植物的光合作用較冬季旺盛，使夏季大氣中CO2的含量低于冬季。（2） CO2被生產(chǎn)者吸收，通過光合作用轉(zhuǎn)變成體內(nèi)的含碳有機物進入生物群落，再被圖中的A所示的生產(chǎn)者、B所示的消費者的呼吸作用和C所示的分解者的分解作用以及E所示的化學(xué)燃料的燃燒，轉(zhuǎn)變成CO2后再重新循環(huán)。若此生態(tài)系統(tǒng)中的生物群落處在正常演替過程中，則隨著演替的進行，生物的種類和數(shù)量，特別是生產(chǎn)者的種類和數(shù)量逐漸增多，因此生產(chǎn)者吸收的CO2量大于整個生物群落排放的CO2量。 （3）若將本題圖修改為該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動示意圖，可將D的含義改為非生物環(huán)境，其他字母及文字代表的含義不變。因能量流動起源于生產(chǎn)者固定的太陽能、渠道

24、是食物鏈和食物網(wǎng)、特點之一是單向流動，所以還需要修改之處有：增加“光→A”、取消“→E→D”、 取消 “D→A”。 12．【答案】（1）恢復(fù)力 （2）基質(zhì) 360 消費者 分解者 （3）大于 不能 【解析】（1）恢復(fù)力穩(wěn)定性是指生態(tài)系統(tǒng)在遭到外界干擾因素的破壞以后恢復(fù)到原狀的能力。西黃松群落被砍伐遭到破壞后，又逐漸形成自然幼齡群落，體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力穩(wěn)定性。（2）大氣中的碳主要以CO2的形式在葉綠體基質(zhì)被固定，進入生物群落。生長、發(fā)育、繁殖，儲存在生產(chǎn)者活生物量=生產(chǎn)的同化量-生產(chǎn)者呼吸消耗量，即為表格中的凈初級生產(chǎn)力，即幼齡西黃松群落每平方米360克碳用于生產(chǎn)者當年的生長、發(fā)育、繁殖，儲存在生產(chǎn)者活生物量中。幼齡西黃松群落一部分被消費者食用，通過消費者的呼吸作用以熱能形式釋放，一部分即殘枝敗葉轉(zhuǎn)變?yōu)樗烙袡C質(zhì)和土壤有機質(zhì)， 14