2020届高三精准培优专练十九 分析碳循环 生物 教师版

应用1：一位消费者模式图

典例1. 如图为生态系统碳循环的示意图，甲、乙、丙、丁代表生态系统的四种成分，①～⑦表示碳元素的流动过程，下列说法错误的是（ ）

A ．甲是生态系统的基石

B ．由图可知碳元素在生态系统中是循环往复的

C ．其中主要以CO 2形式流动的是①②⑤⑥

D ．图中碳元素的流动过程也可以表示能量流动的过程

【答案】D

【解析】据图分析，甲是生产者，是生态系统的基石，A 正确；图中碳元素可以从大气进入生物群落，也可以从生物群落返回大气，是循环往复的，B 正确；碳元素在生物群落与无机环境之间是以二氧化碳的形成流动的，即图中的①②⑤⑥过程，C 正确；图中碳元素是循环利用的，而能量流动是单向传递的，不能循环利用，D 错误。

应用2：二位消费者模式图

典例2. 下图是某生态系统碳循环示意图，其中A 、B 、C 、D 是生态系统内各生物成分，1、2、3、4、5表示有关的生理过程。下列有关分析不正确的是（ ）

A ．在该生态系统中，

B 为食物链的第四营养级

B ．过程1可代表光合作用，2、3、4

、5

过程是呼吸作用

一、分析常见的碳循环模式图

培优点十九 分析碳循环

比

C ．若C 产生60mol 氧气，则流入

D 的能量一般不超过相当于2mol 葡萄糖的能量

D ．如果A 发生瘟疫，D 发生的变化过程是先增加，后减少，最后趋于稳定 【答案】A

【解析】图中B 属于分解者，A 项不正确；过程1可代表光合作用，2、3、4、5过程是呼吸作用，B 项正确；若

C 产生60mol 氧气，则根据光合作用反应式可以计算出C 合成了10mol 葡萄糖，根据能量传递效率（10%～20%）可知，C 流入

D 的能量一般不超过相当于2mol 葡萄糖的能量，C 项正确；图中A 捕食D ，如果A 发生瘟疫，D 发生的变化过程是先增加，后减少，最后趋于稳定，D 项正确。

应用3：多位消费者模式图

典例3. 下图为某生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分，A 、B 、

C 、

D 是丙中关系密切的四种生物。下列有关分析错误的是（ ）

A ．该生态系统中，乙为生产者，丁为分解者

B ．丙中A 为初级消费者，处于第二营养级

C ．②过程中碳的传递形式是有机物，③代表的生理作用为分解作用

D ．若生产者固定了2000kJ 的能量，则图中D 理论上最多可获得的能量为160kJ

【答案】D

【解析】图中的能量传递效率最高（20%）、D 所处的营养级最低（第三营养级）时，理论上D 可获得的能量最多，该能量值为2000kJ×20%×20%=80kJ ，D 项错误。

1．下图是某同学构建的生态系统中碳循环的部分过程图，图中①②表示有关生理过程。下列有关叙述正确的是( )

二、对点增分集训

A．参与①过程的只有消费者和分解者

B．绿色植物只参与②过程不参与①过程

C．“退耕还林、还草”有助于增强②过程

D．减少①③过程是缓解温室效应的重要措施

【答案】C

【解析】①过程表示生产者、消费者、分解者的呼吸作用；②过程可表示光合作用或化能合成作用，绿色植物既参与光合作用，又参与呼吸作用；“退耕还林、还草”可促进②过程而减少大气中CO2的含量；温室效应主要是因为大气中CO2含量过多造成的，而大气中CO2浓度升高的主要因素是化石燃料的燃烧，所以应减少③过程。

2．下图为部分碳循环示意图，下列叙述正确的是()

A．图中由生产者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ构成的食物链中，能量流动是单向的、逐级递减的B．生产者为第一营养级，若①②⑥⑧表示能量，则其之和为生产者固定的总能量C．①⑦⑧过程以CO2的形式进行，②③④⑤⑥过程以有机物的形式进行

D．根瘤菌与豆科植物互利共生时，前者生命活动所需的有机碳来自⑥过程

【答案】C

【解析】图中Ⅰ是大气中的CO2库，Ⅱ、Ⅲ是消费者，Ⅳ是分解者，其中分解者不参与食物链的组成，A错误；生产者为第一营养级，①为生产者固定的总能量，B错误；碳在生物群落和无机环境之间(即图中①⑦⑧)以CO2的形式进行循环，在生物群落内部(即图中②③④⑤⑥)以有机物的形式进行流动，C正确；根瘤菌是消费者，因此它与豆科植物互利共生时，其生命活动所需的有机碳应该来自②，而不是⑥，D错误。

3．如图表示生态系统中碳循环的部分过程，其中甲、乙、丙组成生物群落。下列分析错误的是()

A．①②过程中，碳元素是以有机物的形式存在的

B．③增多是温室效应产生的主要原因

C．乙的存在能加快生态系统的碳循环

D．碳循环是指碳元素在生物群落和无机环境之间循环

【答案】B

【解析】①②过程中，碳元素是以有机物的形式在生物群落内部流动的；温室效应产生的主要原因是化石燃料的燃烧导致大气中CO2浓度增加；乙是消费者，能加快生态系统的碳循环；碳循环是指碳元素在生物群落和无机环境之间循环。

4．土壤中的微生物、作物根系和土壤动物的呼吸都会释放出大量的二氧化碳，统称为土壤呼吸，土壤呼吸是陆地生态系统碳循环的重要环节。下图是某林下的苔藓和凋落物覆盖条件下土壤呼吸的日变化动态。下列分析错误的是()

(注：“Rs-裸”为裸土土壤呼吸速率；“Rs-苔”为苔藓覆盖土壤呼吸速率；“Rs-凋”为凋落物覆盖土壤呼吸速率)

A．该生态系统中对碳循环起关键作用的环节是生产者和分解者

B．凋落物中的能量可供给分解者和其他各营养级生物利用

C．土壤表层的凋落物覆盖会影响土壤中有机物的分解速率

D．土壤表层的覆盖物提高土壤呼吸速率的原因可能与提高温度有关

【答案】B

【解析】在生态系统中，对碳循环起决定作用的关键环节是绿色植物的光合作用和微生物的分解作用；分解者分解凋落物释放的能量，大部分以热能形式散失，少量转移到ATP 中供分解者自身生命活动所需，不能被其他营养级生物利用；据坐标图中曲线数据变化分析，Rs-凋>Rs-苔>Rs-裸，说明土壤表层的凋落物覆盖可提高土壤中有机物的分解速率；温度影响细胞呼吸中酶的活性，推测土壤表层的覆盖物提高土壤呼吸速率的原因可能与提高温度有关。

5．如图表示某森林生态系统一年内CO2消耗量与释放量的情况，其中甲表示该生态系统消费者呼吸作用CO2释放量，乙表示分解者呼吸作用CO2释放量，丙表示生产者呼吸作

用CO2释放量，丁表示生产者光合作用及化能合成作用CO2消耗量。下列叙述错误的是()

A．碳循环在甲、乙、丙生物群落内部以含碳有机物的形式双向传递

B．流经该生态系统的总能量可用丁来表示

C．人工生态系统中CO2的消耗量与释放量关系往往不符合上图

D．根据图示关系可推测该森林生态系统的自我调节能力正在上升

【答案】A

【解析】碳循环在甲、乙、丙构成的生物群落内部是以含碳有机物的形式单向传递；流经该生态系统的总能量是生产者固定的总能量；人工生态系统由于人工调节，物质和能量更多地流向对人类有益部分；流经该生态系统的总能量大于各种生物的呼吸消耗量，有机物可积累，故适宜物种生存，物种丰富度增加，自我调节能力增强。

6．图甲为部分碳循环示意图，图乙为我国北方某地20年间CO2浓度变化的示意图。下列相关说法错误的是()

A．图甲中成分a在碳循环中的主要作用是吸收大气中的CO2

B．图甲中缺少a→CO2的过程，图甲中d为分解者

C．每年的冬季CO2浓度变化，从碳循环角度分析主要原因是图甲中①过程大大减少，并且⑥过程增加

D．每年夏季CO2浓度与前一年冬季相比下降，而每年的CO2浓度的平均值却逐年增加，原因是每年CO2的排放量都大于CO2的吸收量

【答案】B

【解析】图甲中a为生产者，d为初级消费者，c为次级消费者，b为分解者，a在碳循环中主要作用是吸收大气中的CO2；生产者也能通过自身的呼吸作用释放CO2；冬季由于植

物光合作用减弱，植物吸收CO2的能力降低，且煤、石油的燃烧量增加，导致冬季CO2浓度升高；每年夏季CO2浓度与前一年冬季相比略有下降，而每年的CO2浓度的平均值却逐

年增加，原因是每年CO2的排放量都大于CO2的吸收量。

7．近期，我国多地出现雾霾天气，其中一个重要原因是化石燃料的不良排放。下图为生态系统碳循环示意图。请回答下列问题：

（1）图中的A→B1→B2→B3构成了__________，该生态系统的______________是沿着这种渠道进行的。

（2）碳元素通过①________________途径进入生物群落。为防止雾霾天气，人们应采取的措施是___________________（至少两条）。

（3）图中B1、B2、B3的数量会在一定范围内波动，说明生态系统具有____________能力，这种能力主要通过_____________调节机制来实现。

（4）图中捕食者能依据被捕食者的气味捕猎，被捕食者也可以根据捕食者气味或行为特征躲避捕猎，说明信息传递在生态系统中的作用是______________________________。

【答案】（1）食物链物质循环和能量流动

（2）光合作用和化能合成作用大量植树造林、减少化石燃料的燃烧、改善化石燃料的品质

（3）自我调节（负）反馈

（4）调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定

8．植物篱是无间断式或接近连续的狭窄带状植物群，由木本植物或一些茎干坚挺、直立的草本植物组成。科研人员研究了植物篱对小麦蚜虫及其天敌种群的影响。

（1）植物篱自上而下分别有乔木、灌木和草本植物等，形成群落的_________结构。

（2）图甲为该生态系统的碳循环部分示意图，图乙表示麦田生态系统中主要生物之间

的关系，请据图回答问题：

①图甲中碳元素是以________形式流入B体内，图中缺少一个重要过程，请用文字和箭头形式书写出来：_____________；写出其中的食物链：________________。

②图乙因某原因，小麦蚜虫的数量急剧下降，迫使其天敌飞向其他麦田觅食，此过程体现了信息传递________________________________的作用；从图中可以看出，这几种生物的数量最终保持相对稳定，是通过____________来实现的。

【答案】(1)垂直

(2)有机物①D→无机环境D→A→B ②调节生物种间关系，维持生态系统稳定性负反馈调节（或反馈）

【解析】A-D依次为消费者、消费者、分解者、生产者。食物链中没有分解者。个体的生命活动的正常进行，离不开信息的传递；生物种群的繁衍，离不开信息的传递；能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。（1）植物篱自上而下分别有乔木、灌木和草本植物等，形成群落的垂直结构。（2）①图甲中碳元素在消费者之间是以有机物形式流动的，图中缺少D→无机环境；其中的食物链：D→A→B。②图乙因某原因，小麦蚜虫的数量急剧下降，迫使其天敌飞向其他麦田觅食，此过程体现了信息传递调节生物种间关系，维持生态系统稳定性的作用；从图中可以看出，这几种生物的数量最终保持相对稳定，是通过负反馈调节（或反馈）来实现的。

9．下

图为某生

态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分；A 、B 、C 、D 是丙中关系密切的四种生物，其能量所占比例如图所示；下表为该生态系统能量流动数据表(不考虑未利用的能量)，请回答下列问题：

(1)表中的Ⅰ对应图中________，③过程中碳的传递形式是________。

(2)据表分析，A 与下一营养级的能量传递效率为______(保留小数点后一位)。

(3)生态系统具有一定的结构，除了甲、乙、丙、丁所示的组成成分外，还包括________________。请写出图中的食物链(网)________________。由于某种原因造成了生物C 灭绝，一段时间内，其他生物数量发生较大波动后又逐渐趋于稳定，这说明生态系统具有________________________________________________________________________。

(4)A 生物在捕食过程中可通过叫声召唤同伴，这种叫声属于生态系统的________信息。

【答案】(1)乙 二氧化碳

(2)11.3%

(3)食物链和食物网(营养结构)

一定的自我调节能力 (4)物理

【解析】(1)表格中的数据表示的是能量流动，由于Ⅰ没有从上一营养级获取的能量，所以可以判断Ⅰ是生产者，对应的是图中的乙，③表示的是呼吸作用，连接的是生物群落与无机环境之间，碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO 2。(2)A 是初级消费者，对应表格中的Ⅱ，第三营养级对应表格中的Ⅲ，传递效率是相邻两个营养级之间同化

量的比值，所以A 与下一营养级的能量传递效率为15.9141.0

×100%≈11.3%。(3)生态系统具有一定的结构，除了甲、乙、丙、丁所示的组成成分外，还包括食物链和食物网。食物链都是从生产者开始的，根据A 、B 、C 、D 四种生物的能量所占比例可知，A 是初级消费者，B 、C

是次级消费者，D是三级消费者，由此可写出图中存在的食物网(见答案)。若由于某种原因造成了生物C灭绝，而其他生物数量发生较大波动后又逐渐趋于稳定，其原因是生态系统具有自我调节能力。(4)生态系统中的信息有物理信息、化学信息和行为信息，A生物在捕食过程中可通过叫声召唤同伴，叫声属于生态系统的物理信息。