第3章　生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第3節(jié)   生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)[基礎(chǔ)檢查]　1.從物質(zhì)循環(huán)的角度看,人體內(nèi)的碳元素究其根源來自 (　　)A.燃料中的碳                  B.植物中的碳C.食物中的碳                 D.大氣中的二氧化碳解析:人體內(nèi)的碳元素來自食物,則直接或間接來自綠色植物,而綠色植物中的碳元素存在于有機(jī)物中,有機(jī)物是由綠色植物進(jìn)行光合作用將大氣中的二氧化碳固定所得,因此人體內(nèi)的碳元素究其根源來自大氣中的二氧化碳。答案:D2.下列生物群落的生理活動(dòng)與碳循環(huán)直接相關(guān)的是 (　　)①光合作用　 ②呼吸作用　 ③微生物的分解作用　④蒸騰作用A.①②③  B.①③④    C.②③④     D.①②④解析:綠色植物通過光合作用將二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物中的碳,①正確;生物通過呼吸作用能分解有機(jī)物,產(chǎn)生二氧化碳并釋放到大氣中,②正確;微生物的分解作用能將有機(jī)物分解,產(chǎn)生二氧化碳并釋放到大氣中,③正確;蒸騰作用是指植物體內(nèi)的水散失到環(huán)境中,與碳循環(huán)無直接關(guān)系,④錯(cuò)誤。答案:A3.某生態(tài)系統(tǒng)中,鎘在沿著食物鏈轉(zhuǎn)移的過程中產(chǎn)生生物富集。該生態(tài)系統(tǒng)中有甲、乙、丙、丁4個(gè)營養(yǎng)級(jí),各營養(yǎng)級(jí)所積累的鎘的相對(duì)濃度如下圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (　　)id:2147498955;FounderCESA.上述4個(gè)營養(yǎng)級(jí)可以構(gòu)成食物網(wǎng)B.4個(gè)營養(yǎng)級(jí)中處于最高營養(yǎng)級(jí)的是丙C.鎘不屬于該生態(tài)系統(tǒng)的組成成分D.4個(gè)營養(yǎng)級(jí)所同化的能量值的關(guān)系可表示為丁>甲+乙+丙 解析:同一生態(tài)系統(tǒng)中不同營養(yǎng)級(jí)的生物可以構(gòu)成食物網(wǎng),A項(xiàng)正確;某些有害物質(zhì)沿食物鏈積累,因此體內(nèi)含有鎘的量越多的生物,營養(yǎng)級(jí)越高,則丙所處的營養(yǎng)級(jí)最高, B項(xiàng)正確;生態(tài)系統(tǒng)的組成成分包括生物群落和非生物環(huán)境,鎘屬于生態(tài)系統(tǒng)的組成成分,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由題圖可知,丁含鎘量最低,說明其所處的營養(yǎng)級(jí)最低,則其固定的能量最多,由于能量是單向傳遞、逐級(jí)遞減的,因此4個(gè)營養(yǎng)級(jí)所同化的能量值的關(guān)系可表示為丁>甲+乙+丙,D項(xiàng)正確。答案:C4.兩名同學(xué)在觀看有關(guān)恐龍的影片時(shí),甲同學(xué)提出:“我體內(nèi)的能量中可能有遠(yuǎn)古恐龍?bào)w內(nèi)的能量?！币彝瑢W(xué)也提出:“我體內(nèi)的物質(zhì)中也可能有遠(yuǎn)古恐龍?bào)w內(nèi)的物質(zhì)?！边@兩名同學(xué)的說法 (　　)A.都有道理                      B.都錯(cuò)誤C.只有甲同學(xué)的說法有道理        D.只有乙同學(xué)的說法有道理解析:生態(tài)系統(tǒng)中能量以有機(jī)物為載體沿著食物鏈和食物網(wǎng)單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減,最終以熱能的形式散失,不能循環(huán)利用;生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)可以在生物群落和非生物環(huán)境間循環(huán)。能量是單向流動(dòng)、不循環(huán)的,所以遠(yuǎn)古恐龍?bào)w內(nèi)的能量最終轉(zhuǎn)化為熱能散失了,故甲同學(xué)的說法錯(cuò)誤;物質(zhì)是循環(huán)的、可重復(fù)利用的,遠(yuǎn)古恐龍?bào)w內(nèi)的元素可進(jìn)入非生物環(huán)境,非生物環(huán)境中的物質(zhì)可以被生物群落反復(fù)利用,所以乙同學(xué)的說法有道理。答案:D5.在生物圈中,物質(zhì)和能量流動(dòng)的特點(diǎn)是 (　　)A.物質(zhì)流動(dòng)和能量流動(dòng)都是循環(huán)的B.物質(zhì)的流動(dòng)是不循環(huán)的,能量的流動(dòng)也是不循環(huán)的C.物質(zhì)的流動(dòng)是循環(huán)的,能量的流動(dòng)是單向、不循環(huán)的D.物質(zhì)的流動(dòng)是單向、不循環(huán)的,能量的流動(dòng)是循環(huán)的 解析:生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)可以在生物群落與非生物環(huán)境之間循環(huán)往返;能量流動(dòng)是單向的、逐級(jí)遞減的。答案:C6.下圖所示為碳循環(huán)的主要途徑,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (　　)id:2147498962;FounderCESA.圖中B能實(shí)現(xiàn)光能→化學(xué)能的轉(zhuǎn)化B.B→C→D的能量傳遞效率是變化的C.B、E是實(shí)現(xiàn)生物群落與非生物環(huán)境溝通的關(guān)鍵環(huán)節(jié)D.E以B、C、D為食而處于第二、三、四營養(yǎng)級(jí) 解析:分析題圖可知,A為非生物環(huán)境,B為生產(chǎn)者,E為分解者,C和D均為消費(fèi)者。生產(chǎn)者(B)能進(jìn)行光合作用,在光合作用過程中實(shí)現(xiàn)了光能→化學(xué)能的轉(zhuǎn)化,A項(xiàng)正確;相鄰兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率為10%~20%,因此B→C→D能量傳遞效率是可以變化的,B項(xiàng)正確;生產(chǎn)者(B)能將無機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物,同時(shí)儲(chǔ)存能量,而分解者(E)能將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物,并釋放能量,因此B、E是實(shí)現(xiàn)生物群落與非生物環(huán)境溝通的關(guān)鍵環(huán)節(jié), C項(xiàng)正確;分解者(E)不參與食物鏈的組成,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:D7.中國農(nóng)民幾千年來的耕作方法記載如下:積極種植能夠固氮的豆科作物,收集一切可能的有機(jī)物質(zhì),包括人畜糞便、枯枝落葉、殘羹剩飯、河泥、炕土、老墻土以及農(nóng)產(chǎn)品加工過程中的廢棄物等,采用堆肥和漚肥等多種方式,把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)肥料,施用到農(nóng)田中。這種做法不具有的優(yōu)點(diǎn)是　     (　　)A.改善了土壤結(jié)構(gòu)                B.培育了土壤微生物C.實(shí)現(xiàn)了土壤養(yǎng)分的循環(huán)利用      D.實(shí)現(xiàn)了能量的循環(huán)利用解析:“無廢棄物農(nóng)業(yè)”能改善土壤結(jié)構(gòu),培育土壤微生物,實(shí)現(xiàn)土壤養(yǎng)分(如氮、磷、鉀)的循環(huán)利用,但不能實(shí)現(xiàn)能量的循環(huán)利用。答案:D8.下圖所示為一個(gè)人工生態(tài)系統(tǒng),下列敘述不符合其能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)特點(diǎn)的是(　　)id:2147498969;FounderCESA.物質(zhì)經(jīng)過多級(jí)利用實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)B.每一級(jí)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都獲得產(chǎn)品,提高了生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益C.由于食物鏈延長,能量逐級(jí)損耗,系統(tǒng)總能量利用率降低D.由于各級(jí)產(chǎn)物都可以利用,減少了廢物和污染解析:題圖所示系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)利用和能量的多級(jí)利用,系統(tǒng)總能量利用率提高。答案:C9.下圖為碳循環(huán)的簡明示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。id:2147498976;FounderCES(1)圖中缺少的一個(gè)重要箭頭是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)A過程是　　　　的　　　　作用,這一過程有　　　　和　　　　兩種類型。 (3)與A過程本質(zhì)相同的有　　　　(填字母)過程。 (4)碳在非生物環(huán)境中以　　　　　　　　的形式存在,而在非生物環(huán)境與生物群落之間以　　　　　　的形式進(jìn)行循環(huán)。碳循環(huán)始終與　　　　結(jié)合在一起進(jìn)行。 (5)生態(tài)系統(tǒng)的四種成分通過　　　　　和　　　　　　緊密聯(lián)系在一起而形成一個(gè)整體。  解析:題圖中A指分解者的分解作用;B指動(dòng)物的呼吸作用;C指綠色植物的呼吸作用;D指工廠和汽車燃燒燃料。(1)題圖中缺少從大氣中的二氧化碳庫到綠色植物的箭頭。(2)A是分解者的分解作用,包括有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型。(3)A過程的本質(zhì)是呼吸作用,B、C過程也是呼吸作用。(4)碳在非生物環(huán)境中以二氧化碳或碳酸鹽的形式存在,而在非生物環(huán)境與生物群落之間以二氧化碳的形式進(jìn)行循環(huán),物質(zhì)循環(huán)始終與能量流動(dòng)結(jié)合在一起進(jìn)行。(5)生態(tài)系統(tǒng)的四種成分指生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者以及非生物的物質(zhì)和能量,這四種成分通過物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)緊密聯(lián)系在一起而形成一個(gè)整體。答案:(1)從大氣中的二氧化碳庫到綠色植物　(2)分解者　分解　有氧呼吸　無氧呼吸　(3)B、C　(4)二氧化碳或碳酸鹽　二氧化碳　能量流動(dòng)　(5)物質(zhì)循環(huán)　能量流動(dòng)[拓展應(yīng)用]10.(2021·中山)下圖為部分碳循環(huán)示意圖,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ代表不同生物類群,①②代表相關(guān)的生理過程,相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (　　)id:2147498983;FounderCESA.圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ共同構(gòu)成生物群落B.該生態(tài)系統(tǒng)通過捕食關(guān)系構(gòu)成的聯(lián)系是Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→ⅣC.經(jīng)過②過程釋放的能量會(huì)重新經(jīng)過①過程進(jìn)入生物群落D.碳元素在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ之間以含碳有機(jī)物的形式傳遞解析:分析題圖可知,Ⅰ是生產(chǎn)者,Ⅱ是初級(jí)消費(fèi)者,Ⅲ是次級(jí)消費(fèi)者,Ⅳ是三級(jí)消費(fèi)者,Ⅴ是分解者,①是光合作用,②是各生物的呼吸作用。圖中Ⅰ是生產(chǎn)者,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是消費(fèi)者,Ⅴ是分解者,共同構(gòu)成生物群落,A項(xiàng)正確;分解者不參與構(gòu)成食物鏈,該生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成的捕食關(guān)系是Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ,B項(xiàng)正確;能量是單向流動(dòng)的,不能循環(huán)利用,C項(xiàng)錯(cuò)誤;碳元素在生物群落之間以含碳有機(jī)物的形式傳遞,D項(xiàng)正確。答案:C11.下圖是我國北方處于平衡狀態(tài)的某森林生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖,其中箭頭表示碳的傳遞方向,字母表示碳傳遞途徑。下列敘述錯(cuò)誤的是 (　　)id:2147498990;FounderCESA.碳從植物體流入動(dòng)物體的主要形式是有機(jī)物B.a途徑是通過光合作用實(shí)現(xiàn)的,b、d、g途徑是通過呼吸作用實(shí)現(xiàn)的C.碳在生物群落與非生物環(huán)境之間的循環(huán)主要以二氧化碳的形式進(jìn)行D.如果圖中的字母表示碳元素傳遞的數(shù)量,植物正常生長,則夏季a、b、c、e之間的關(guān)系可表示為a=b+c+e解析:碳從植物體內(nèi)以含碳有機(jī)物的形式被動(dòng)物攝食,并使得能量流入動(dòng)物體內(nèi),A項(xiàng)正確;由圖形分析可知,a表示植物的光合作用,b表示植物的呼吸作用,d表示動(dòng)物的呼吸作用,g表示分解者的分解作用(呼吸作用),B項(xiàng)正確;碳在生物群落與非生物環(huán)境之間的循環(huán)主要是以二氧化碳的形式進(jìn)行的,在生物群落內(nèi)部以含碳有機(jī)物的形式進(jìn)行,C項(xiàng)正確;e、f代表動(dòng)植物的遺體和動(dòng)物的排遺物流向分解者,夏季植物正常生長,則植物體內(nèi)存在有機(jī)物積累,進(jìn)入植物體的碳元素?cái)?shù)量應(yīng)多于從植物體傳遞出的碳元素?cái)?shù)量,則a>b+c+e,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:D12.(2022·普寧)下圖是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)中存在捕食關(guān)系的三個(gè)魚種群一年內(nèi)能量流動(dòng)統(tǒng)計(jì)的部分?jǐn)?shù)據(jù)。有關(guān)敘述不正確的是 (　　)id:2147498997;FounderCESA.種群Ⅱ全部生物的呼吸消耗能量小于5.45×107 kJB.種群Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和該湖泊其他動(dòng)物及所有植物構(gòu)成一個(gè)生物群落C.種群Ⅰ儲(chǔ)存在有機(jī)物中的能量占流入能量的比例與種群Ⅲ相同D.不同營養(yǎng)級(jí)之間的能量流動(dòng)以有機(jī)物為載體解析:種群Ⅱ同化的能量=呼吸消耗的能量+被種群Ⅰ同化的能量+被分解者分解的能量+未被利用的能量,根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知,種群Ⅱ全部生物的呼吸消耗的能量應(yīng)小于(111-15-41.5)×106=5.45×107(kJ),A項(xiàng)正確;一定區(qū)域中所有生物構(gòu)成群落,題圖存在捕食關(guān)系的生物只有生產(chǎn)者和消費(fèi)者,其與該湖泊其他動(dòng)物及所有植物不能構(gòu)成一個(gè)生物群落,B項(xiàng)錯(cuò)誤;種群Ⅰ同化量為15,呼吸消耗是9,儲(chǔ)存在有機(jī)物中的能量為15-9=6,占流入能量的百分比為6÷15×100%=40%,而種群Ⅲ同化量為3.0,呼吸消耗的能量為1.8,則儲(chǔ)存在有機(jī)物中的能量為3.0-1.8=1.2,占流入能量的百分比為1.2÷3×100%=40%,即種群Ⅰ儲(chǔ)存在有機(jī)物中的能量占流入能量的比例與種群 Ⅲ相同,C項(xiàng)正確;物質(zhì)是能量的載體,生態(tài)系統(tǒng)中的能量以有機(jī)物的形式在不同營養(yǎng)級(jí)之間流動(dòng),D項(xiàng)正確。答案:B13.氣候變化與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)密切相關(guān)。下表為A、B兩個(gè)不同時(shí)期陸地生態(tài)系統(tǒng)與大氣環(huán)境的碳交換情況。請(qǐng)分析回答下列問題。時(shí)期碳吸收量/(kg·a-1)碳釋放量/(kg·a-1)A1.20×10141.20×1014B1.20×10141.26×1014(1)生態(tài)系統(tǒng)中碳的吸收主要是通過　　　　　作用實(shí)現(xiàn)的,碳的釋放主要是通過　　　　作用實(shí)現(xiàn)的。 (2)表中　　　　時(shí)期的生態(tài)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài),原因是　　　　　　。 (3)由于過度的人工碳排放,破壞了生態(tài)系統(tǒng)的　　　　　　　　,導(dǎo)致大氣中　　　　　　增加并加劇全球氣候變暖。 (4)請(qǐng)你從物質(zhì)循環(huán)的角度思考,如何減輕溫室效應(yīng)。(至少答出兩條)解析:(1)生態(tài)系統(tǒng)中碳的吸收主要是通過光合作用實(shí)現(xiàn)的,碳的釋放主要是通過呼吸作用實(shí)現(xiàn)的。(2)生態(tài)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),吸收二氧化碳的量和釋放二氧化碳的量應(yīng)相等。由題表數(shù)據(jù)可知,A時(shí)期生態(tài)系統(tǒng)吸收二氧化碳的量和釋放二氧化碳的量相等,因此處于穩(wěn)定狀態(tài)。(3)過度的人工碳排放,破壞了生態(tài)系統(tǒng)的碳平衡,導(dǎo)致大氣中二氧化碳含量增加而加劇全球氣候變暖。(4)溫室效應(yīng)加劇主要是因?yàn)槎趸紳舛冗^高。根據(jù)碳循環(huán)過程,減輕溫室效應(yīng)的方法包括綠色出行,減少二氧化碳的排放;植樹造林,增加對(duì)二氧化碳的吸收;開發(fā)新能源,減少二氧化碳的排放等。答案:(1)光合　 呼吸　(2)A　 碳吸收量等于碳釋放量  (3)碳平衡　二氧化碳含量　(4)綠色出行;植樹造林;開發(fā)新能源。(任意兩條,合理即可)      探究實(shí)踐課:探究土壤微生物的分解作用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>1.設(shè)計(jì)和進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn),嘗試探究土壤微生物的分解作用,提升科學(xué)探究能力。2.分析土壤微生物分解淀粉的情況,理解微生物分解的原理。二、實(shí)驗(yàn)原理1.土壤中存在種類、數(shù)目繁多的細(xì)菌、真菌等微生物,它們屬于生態(tài)系統(tǒng)成分中的分解者。2.分解者的作用是將環(huán)境中的有機(jī)物分解為無機(jī)物,其分解速度與環(huán)境中的溫度、水分等生態(tài)因子相關(guān)。三、實(shí)驗(yàn)材料土壤、落葉、淀粉、斐林試劑、碘液、燒杯、試管、恒溫培養(yǎng)箱、紗布等。四、實(shí)驗(yàn)流程案例1:落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎?實(shí)驗(yàn)假設(shè):土壤微生物能分解落葉使之腐爛。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)觀察:觀察落葉的腐爛程度。案例2:探究土壤微生物對(duì)淀粉的分解作用。實(shí)驗(yàn)假設(shè):土壤微生物能分解淀粉。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):實(shí)驗(yàn)組A燒杯中加入30 mL土壤浸出液A1燒杯:加入碘液A2燒杯:加入斐林試劑對(duì)照組B燒杯中加入30 mL蒸餾水B1燒杯:加入碘液B2燒杯:加入斐林試劑自變量微生物的有無實(shí)驗(yàn)觀察:觀察試管中溶液顏色的變化。五、實(shí)驗(yàn)操作1.操作提醒。(1)探究活動(dòng)最好在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行,以便更好地控制實(shí)驗(yàn)變量,避免環(huán)境中許多不可控制的因素的影響。(2)各地氣候與環(huán)境等因素不同,微生物分解落葉的能力也不同,需要的時(shí)間也有差異,一般需要溫暖、濕潤的條件。2.實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)時(shí)間某年某月某日。實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)環(huán)境常溫、常壓,溫度20 ℃等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)記錄項(xiàng)目案例1案例2實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在相同時(shí)間內(nèi),實(shí)驗(yàn)組落葉腐爛程度小于對(duì)照組AA1不變藍(lán)A2產(chǎn)生磚紅色沉淀BB1變藍(lán)B2無磚紅色沉淀產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)結(jié)論案例1:土壤微生物能分解落葉使之腐爛。案例2:土壤微生物能分解淀粉。實(shí)驗(yàn)反思成功之處設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn),通過對(duì)比,使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯。不足之處采集的土壤樣本不夠肥沃,其中的微生物數(shù)量相對(duì)較少。3.實(shí)驗(yàn)拓展。夏初落入土壤中的葉片比秋末落入土壤中的葉片分解得快,是因?yàn)橄奶鞙囟雀?還是土壤濕度大,還是綜合因素引起的?提示:溫度與濕度為兩個(gè)自變量,設(shè)計(jì)高溫高濕、高溫低濕、低溫高濕、低溫低濕共四個(gè)環(huán)境,去探究在不同環(huán)境下落葉的分解。id:2147499028;FounderCES實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)id:2147499035;FounderCES1.若探究落葉是否在土壤微生物的作用下腐爛,下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中不符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　)A.可選擇帶有落葉的土壤為實(shí)驗(yàn)材料,篩選出落葉和土壤B.將落葉平均分成兩份,把土壤也平均分成兩份C.將滅菌的落葉設(shè)為實(shí)驗(yàn)組,不做處理的落葉設(shè)為對(duì)照組D.將落葉分別埋入兩組土壤中,觀察腐爛情況解析:該實(shí)驗(yàn)是為了探究落葉的腐爛是否與土壤微生物有關(guān),所以該實(shí)驗(yàn)的自變量是土壤中是否含微生物,其他無關(guān)變量應(yīng)保持一致。答案:C2.某生物學(xué)興趣小組以帶有落葉的表層土壤(深5 cm左右)為實(shí)驗(yàn)材料,研究土壤微生物在適宜溫度下的分解作用,對(duì)土壤的處理見下表。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)組別1組2組3組4組土壤滅菌不滅菌滅菌不滅菌處理濕潤濕潤較干燥較干燥A.探究的問題是不同土壤濕度條件下,土壤微生物對(duì)落葉的分解作用B.預(yù)期結(jié)果是1、3組中的落葉不被分解,2、4組中的落葉被不同程度地分解C.為了控制實(shí)驗(yàn)中的無關(guān)變量,作為實(shí)驗(yàn)材料的落葉也應(yīng)進(jìn)行滅菌處理D.該實(shí)驗(yàn)的自變量為土壤是否滅菌處理,實(shí)驗(yàn)中的對(duì)照組是1組和3組 解析:由2組和4組可知,該實(shí)驗(yàn)探究的問題是不同土壤濕度條件下,土壤微生物對(duì)落葉的分解作用,A項(xiàng)正確;1、3組土壤滅菌,沒有微生物,落葉不被分解;2、4組土壤不滅菌,有微生物,但濕度不同,則落葉分解程度不同,B項(xiàng)正確;該實(shí)驗(yàn)中微生物來自土壤,所以為控制無關(guān)變量,落葉應(yīng)進(jìn)行滅菌處理,C項(xiàng)正確;該實(shí)驗(yàn)的自變量為土壤是否滅菌和濕度,對(duì)照實(shí)驗(yàn)需遵循單一變量原則,在濕潤條件下1、2組形成對(duì)照,對(duì)照組為2組;在較干燥條件下3、4組形成對(duì)照,對(duì)照組為4組,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:D3.下圖是兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中腐殖質(zhì)總量隨時(shí)間變化的情況示意圖,這兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)分別是 (　　)id:2147499325;FounderCESA.a是熱帶草原,b是熱帶雨林B.a是熱帶雨林,b是溫帶草原C.a是凍原,b是熱帶雨林 D.a是凍原,b是溫帶草原解析:土壤腐殖質(zhì)總量與落葉量、微生物分解能力等因素有關(guān)。熱帶雨林落葉量較大,微生物分解能力強(qiáng),故土壤腐殖質(zhì)總量少;凍原落葉較熱帶雨林少,但微生物活動(dòng)弱,故土壤腐殖質(zhì)總量多。答案:C4.(2021·湛江)為修復(fù)長期使用農(nóng)藥導(dǎo)致有機(jī)物污染的農(nóng)田,研究人員向農(nóng)田土壤中投放了多種微生物組成的復(fù)合菌劑。下列敘述錯(cuò)誤的是 (　　)A.投入土壤的微生物能促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)B.加入菌劑后,可能會(huì)提高土壤營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性C.微生物可能分泌胞外酶降解土壤中的有機(jī)污染物D.投放復(fù)合菌劑后,會(huì)降低土壤小動(dòng)物類群的豐富度解析:投入土壤的微生物能把農(nóng)田中的有機(jī)污染物分解成無機(jī)物,進(jìn)入無機(jī)環(huán)境,參與物質(zhì)循環(huán),因此能促進(jìn)物質(zhì)循環(huán),A項(xiàng)正確;加入菌劑后,這些微生物能分解有機(jī)質(zhì),比如作物的殘根敗葉和施入土壤中的有機(jī)肥料等,只有經(jīng)過土壤微生物的作用,才能腐爛分解,釋放出營養(yǎng)元素,供作物利用,并形成腐殖質(zhì),提高土壤營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,B項(xiàng)正確;投放復(fù)合菌劑后,土壤有機(jī)污染物被降解,可能是微生物分泌胞外酶降解土壤中的有機(jī)污染物,C項(xiàng)正確;投放復(fù)合菌劑后,土壤有機(jī)污染物被降解,同時(shí)提高了土壤的肥力,使土壤生物增多,而且會(huì)吸引更多的土壤動(dòng)物,因此投放復(fù)合菌劑會(huì)提高土壤小動(dòng)物類群的豐富度,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:D5.某實(shí)驗(yàn)小組欲探究土壤微生物的分解作用,請(qǐng)幫助他們完成探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。(1)材料用具:土壤、落葉、玻璃容器、標(biāo)簽、塑料袋、恒溫箱、紗布。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟。①取2個(gè)圓柱形的玻璃容器,一個(gè)貼上“　　　　組” 標(biāo)簽,另一個(gè)貼上“　　　　組” 標(biāo)簽。 ②將準(zhǔn)備好的土壤分別放入2個(gè)玻璃容器中,將其中的　　　　組放入恒溫箱,　　　℃滅菌 1 h。 ③取落葉12片,分成 2份,分別用　　　  　包好,埋入 2個(gè)容器中,深度約 5 cm。 ④將 2個(gè)容器放置于相同的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中, 1個(gè)月后,取出紗布包。⑤觀察比較對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組中落葉的　　  　　程度。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論。①結(jié)果:對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組的落葉相比, 　　　     　　　　　。 ②結(jié)論:土壤中的微生物對(duì)落葉具有　。  (4)問題思考。①在對(duì)土壤進(jìn)行取樣時(shí),是取表層土還是深層土?并說明理由。②為什么要將土壤置于玻璃容器內(nèi)?解析:本題屬于分析類實(shí)驗(yàn),以教材實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),從一般設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)程序的角度,采用對(duì)照實(shí)驗(yàn)的方法,對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析。對(duì)照實(shí)驗(yàn)中需要對(duì)實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行處理,如本實(shí)驗(yàn)在60 ℃恒溫條件下對(duì)土壤進(jìn)行 1 h滅菌處理;此外,對(duì)照實(shí)驗(yàn)遵循等量對(duì)照,如本實(shí)驗(yàn)中對(duì)落葉的選取要求形態(tài)、 大小相同并分成2等份。分析對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的實(shí)驗(yàn)材料的改變,要有衡量標(biāo)準(zhǔn),如本實(shí)驗(yàn)中的衡量標(biāo)準(zhǔn)是落葉的腐爛程度。答案:(2)①實(shí)驗(yàn)　對(duì)照　②實(shí)驗(yàn)　60　 ③紗布　⑤腐爛(3)①腐爛程度高　②分解作用　(4)①取表層土。因?yàn)榇蟛糠治⑸镄枰M(jìn)行呼吸作用,表層土中微生物種類及數(shù)量更加豐富。　②將土壤置于玻璃容器內(nèi)是為了避免空氣中的微生物對(duì)實(shí)驗(yàn)造成影響。

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第3節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 選擇性必修2

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