例析生态环境物质循环

徐艳

生态系统的物质循环以“碳循环”为线索，应把握四点：（1）生产者合成的含碳有机物被各级消费者所利用；（2）碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的；（3）碳循环具有全球性；（4）通过碳循环的实例。碳循环模式图可简化为下图：

A.甲为生产者，乙为分解者，丙为消费者

B.甲为消费者，乙为分解者，丙为生产者

C.甲为分解者，乙为生产者，丙为消费者

D.甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者

解析 在分析碳循环时，先根据箭头的指向找出大气中CO2，如果已经给出大气中CO2，则根据CO2的去向找到生产者，再根据生产者找到初级消费者和分解者。生产者上的箭头是一进多出，分解者的箭头是一出多进。

答案 A

点拨 有同学错误选择D项，原因是不能从根本上区别分解者与消费者同生产者的关系。

例2 下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述，正确的是（ ）

A.富营养化水体出现蓝藻水华的现象，可以说明能量流动的特点

B.生态系统中能量的初始来源只有太阳能

C.食物链各营养级中10%～20%的能量会被分解者利用

D.无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用

解析 富营养化水体出现蓝藻水华是大量有机污物排到江湖中导致藻类大量繁殖，为物质循环的再生利用，说明物质循环反复性，而能量流是单向的，所以A项错误；生态系统的能源主要为太阳能，也可源自某些无机物氧化分解释放的能量，如硝化细菌、硫铁细菌等化能自养型生物，所以B项错误。生态系统中能量流动是单向递减的，其传递效率是10%～20%，即10%～20%的能量被下一营养级所同化，故C项错误。生态系统的物质循环带有全球性和循环往复性，因此无机环境中的物质可以通过多种途径如光合作用、根的吸收进入生物群落被生物利用，故D项正确。

答案 D

例3 2006年12月17日科学家把“末日之钟”的时间从晚11时53分调至晚11时55分。警示气候变化构成的威胁“接近核武器威胁的可怕水平”，“温室效应”将给人类带来灾难。下列有关温室效应的叙述，不恰当的是（ ）

A.化学燃料的燃烧是导致温室效应的主要原因

B.碳元素在生物群落和无机环境之间以CO2的形式循环

C.碳元素在生物群落中主要以有机物的形式存在

D.植树造林、退耕还林是解决温室效应的最主要措施

解析 解答此题的关键是全面认识温室效应形成的原因和防治措施、植树造林、退耕还林能有效防治温室效应，但不能从根本上解决问题，预防温室效应必须从开发利用新能源入手以减少CO2的排放，在此基础上，再进行植树造林、退耕还林才能达到目的，

答案 D

点拨 同学们在回答此问题时，认为每个选项都正确，干扰思维，出现误选。解题过程中，应注意利用“二看法”分析能量流动和物质循环的关系：一看过程，能量和物质相伴而行，但能量在传递过程中由光能→化学能→热能，而物质在传递中，由无机物（CO2）→有机物→无机物（CO2）；二看终点，能量流动的终点是热能散失到无机环境中，不能再利用。而物质循环产生的CO2又被重新利用，所以没有终点。

例4 气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。

（1）生态系统中碳的吸收主要是通过________作用实现的，碳的释放主要是通过________作用实现的。

（2）表中________时期的生态系统处于稳定状态，原因是________。

（3）由于过度的人工碳排放，破坏了生态系统的________，导致大气中________增加并引起全球气候变化。

（4）人们正在积极开发新能源以减少碳排放。如“叶绿素太阳能电池”是模仿类囊体吸收光能的特征而制造的，类囊体吸收光能的过程发生在光合作用的________阶段；又如经改造的蓝藻能在细胞内将光合作用产生的________直接发酵转化为燃料乙醇。

解析 解答本题需要掌握以下的关键点：CO2固定和释放的过程、碳平衡的原因和碳平衡被破坏的原因及危害、光合作用的过程和产物。

生态系统中碳的吸收主要是通过光合作用实现的，碳的释放主要是通过呼吸作用实现的。生态系统处于稳定状态时，生态系统吸收CO2的量和释放CO2的量应相等。在表中A时期时，生态系统吸收CO2的量和释放CO2的量应相等。人工碳排放，破坏了生态系统的稳定性或平衡，导致大气中CO2含量增多而出现温室效应。类囊体吸收光能的过程发生在光合作用的光反应阶段。光合作用的产物是葡萄糖。

答案 （1）光合 呼吸 （2）A 碳吸收量等于碳释放量 （3）稳定性 CO2 （4）光反应 葡萄糖

1.如图是生物圈中碳循环示意图，下列相关分析不正确的是（ ）

A.生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足

B.A是消费者，C是生产者，各成分间以CO2的形式传递碳元素

C.对E过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡

D.碳循环过程需要能量驱动，同时又是能量的载体

2.从物质循环看，人体内碳元素的最终来源是（ ）

A.食物有机物中的碳

B.非生物界的碳酸盐

C.大气中的二氧化碳

D.生态系统中的生产者

3.碳在生物群落与无机环境之间的循环是通过（ ）

A.光合作用

B.呼吸作用和光合作用

C.呼吸作用

D.蒸腾作用和呼吸作用