例析生態(tài)環(huán)境物質循環(huán)

徐艷

生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)以“碳循環(huán)”為線索，應把握四點：（1）生產(chǎn)者合成的含碳有機物被各級消費者所利用；（2）碳在生物群落與無機環(huán)境之間的循環(huán)主要是以二氧化碳的形式進行的；（3）碳循環(huán)具有全球性；（4）通過碳循環(huán)的實例。碳循環(huán)模式圖可簡化為下圖：

A.甲為生產(chǎn)者，乙為分解者，丙為消費者

B.甲為消費者，乙為分解者，丙為生產(chǎn)者

C.甲為分解者，乙為生產(chǎn)者，丙為消費者

D.甲為生產(chǎn)者，乙為消費者，丙為分解者

解析 在分析碳循環(huán)時，先根據(jù)箭頭的指向找出大氣中CO2，如果已經(jīng)給出大氣中CO2，則根據(jù)CO2的去向找到生產(chǎn)者，再根據(jù)生產(chǎn)者找到初級消費者和分解者。生產(chǎn)者上的箭頭是一進多出，分解者的箭頭是一出多進。

答案 A

點撥 有同學錯誤選擇D項，原因是不能從根本上區(qū)別分解者與消費者同生產(chǎn)者的關系。

例2 下列關于生態(tài)系統(tǒng)中物質循環(huán)和能量流動的敘述，正確的是（ ）

A.富營養(yǎng)化水體出現(xiàn)藍藻水華的現(xiàn)象，可以說明能量流動的特點

B.生態(tài)系統(tǒng)中能量的初始來源只有太陽能

C.食物鏈各營養(yǎng)級中10%～20%的能量會被分解者利用

D.無機環(huán)境中的物質可以通過多種途徑被生物群落反復利用

解析 富營養(yǎng)化水體出現(xiàn)藍藻水華是大量有機污物排到江湖中導致藻類大量繁殖，為物質循環(huán)的再生利用，說明物質循環(huán)反復性，而能量流是單向的，所以A項錯誤；生態(tài)系統(tǒng)的能源主要為太陽能，也可源自某些無機物氧化分解釋放的能量，如硝化細菌、硫鐵細菌等化能自養(yǎng)型生物，所以B項錯誤。生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向遞減的，其傳遞效率是10%～20%，即10%～20%的能量被下一營養(yǎng)級所同化，故C項錯誤。生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)帶有全球性和循環(huán)往復性，因此無機環(huán)境中的物質可以通過多種途徑如光合作用、根的吸收進入生物群落被生物利用，故D項正確。

答案 D

例3 2006年12月17日科學家把“末日之鐘”的時間從晚11時53分調至晚11時55分。警示氣候變化構成的威脅“接近核武器威脅的可怕水平”，“溫室效應”將給人類帶來災難。下列有關溫室效應的敘述，不恰當?shù)氖牵?）

A.化學燃料的燃燒是導致溫室效應的主要原因

B.碳元素在生物群落和無機環(huán)境之間以CO2的形式循環(huán)

C.碳元素在生物群落中主要以有機物的形式存在

D.植樹造林、退耕還林是解決溫室效應的最主要措施

解析 解答此題的關鍵是全面認識溫室效應形成的原因和防治措施、植樹造林、退耕還林能有效防治溫室效應，但不能從根本上解決問題，預防溫室效應必須從開發(fā)利用新能源入手以減少CO2的排放，在此基礎上，再進行植樹造林、退耕還林才能達到目的，

答案 D

點撥 同學們在回答此問題時，認為每個選項都正確，干擾思維，出現(xiàn)誤選。解題過程中，應注意利用“二看法”分析能量流動和物質循環(huán)的關系：一看過程，能量和物質相伴而行，但能量在傳遞過程中由光能→化學能→熱能，而物質在傳遞中，由無機物（CO2）→有機物→無機物（CO2）；二看終點，能量流動的終點是熱能散失到無機環(huán)境中，不能再利用。而物質循環(huán)產(chǎn)生的CO2又被重新利用，所以沒有終點。

例4 氣候變化與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)密切相關。下表為A、B兩個不同時期陸地生態(tài)系統(tǒng)與大氣環(huán)境的碳交換情況。

（1）生態(tài)系統(tǒng)中碳的吸收主要是通過________作用實現(xiàn)的，碳的釋放主要是通過________作用實現(xiàn)的。

（2）表中________時期的生態(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________，導致大氣中________增加并引起全球氣候變化。

（4）人們正在積極開發(fā)新能源以減少碳排放。如“葉綠素太陽能電池”是模仿類囊體吸收光能的特征而制造的，類囊體吸收光能的過程發(fā)生在光合作用的________階段；又如經(jīng)改造的藍藻能在細胞內將光合作用產(chǎn)生的________直接發(fā)酵轉化為燃料乙醇。

解析 解答本題需要掌握以下的關鍵點：CO2固定和釋放的過程、碳平衡的原因和碳平衡被破壞的原因及危害、光合作用的過程和產(chǎn)物。

生態(tài)系統(tǒng)中碳的吸收主要是通過光合作用實現(xiàn)的，碳的釋放主要是通過呼吸作用實現(xiàn)的。生態(tài)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)時，生態(tài)系統(tǒng)吸收CO2的量和釋放CO2的量應相等。在表中A時期時，生態(tài)系統(tǒng)吸收CO2的量和釋放CO2的量應相等。人工碳排放，破壞了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性或平衡，導致大氣中CO2含量增多而出現(xiàn)溫室效應。類囊體吸收光能的過程發(fā)生在光合作用的光反應階段。光合作用的產(chǎn)物是葡萄糖。

答案 （1）光合 呼吸 （2）A 碳吸收量等于碳釋放量 （3）穩(wěn)定性 CO2 （4）光反應 葡萄糖

1.如圖是生物圈中碳循環(huán)示意圖，下列相關分析不正確的是（ ）

A.生物圈通過碳循環(huán)實現(xiàn)碳元素的自給自足

B.A是消費者，C是生產(chǎn)者，各成分間以CO2的形式傳遞碳元素

C.對E過度開發(fā)利用會打破生物圈中碳循環(huán)的平衡

D.碳循環(huán)過程需要能量驅動，同時又是能量的載體

2.從物質循環(huán)看，人體內碳元素的最終來源是（ ）

A.食物有機物中的碳

B.非生物界的碳酸鹽

C.大氣中的二氧化碳

D.生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者

3.碳在生物群落與無機環(huán)境之間的循環(huán)是通過（ ）

A.光合作用

B.呼吸作用和光合作用

C.呼吸作用

D.蒸騰作用和呼吸作用