C．春季，g＝b＋e＋f
D．冬季，d>c＋f
解析 碳元素在无机环境和生物群落之间的循环离不开生产者（主要是绿色植物）。
在题目所给出的生态系统中，a代表绿色植物通过光合作用固定的太阳能及合成的有机物，这是流经该森林生态系统的总能量，数量最大；b代表植物呼吸作用散失到大气中的二氧化碳；c代表通过食物链流到动物（各级消费者）体内的总能量；d代表动物的呼吸作用散失到大气中的二氧化碳；e代表植物的残枝落叶流到分解者的二氧化碳；f代表动物流到分解者的二氧化碳；g代表分解者的呼吸作用散失到大气中的二氧化碳。
在一年中的不同季节，植物进行光合作用的强度不同。
根据生态系统能量流动的效率10%～20%，在夏季，处于平衡状态的森林生态系统，植物光合作用所固定的总能量>（植物呼吸作用所消耗的能量＋流到动物体内的能量＋流到分解者的能量），其余的是未利用的能量。
答案 A
16．大气中CO2过多与碳循环失衡有关。
2009年哥本哈根世界气候大会所倡导的低碳生活获得普遍认同。
根据下图所做出的判断不正确的是（ ）
A．增加自养生物种类和数量有利于降低空气中的CO2含量
B．大气中的CO2的增加主要与异养生物②的数量增加有关
C．该生态系统中的自养生物与所有异养生物构成了生物群落
D．该图能表示物质循环过程，不能准确表示能量流动方向
解析 自养生物能通过光合作用或化能合成作用利用大气中的CO2，因此增加自养生物种类和数量有利于降低大气中的CO2含量；大气中的CO2的增加主要是由化学燃料的大量燃烧所引起的。
异养生物的数量增加对大气中的CO2的浓度改变不会有很大影响；该图能表示物质循环过程（如碳循环），但由于图中有双向箭头，并且具有循环的特点，因此不符合能量流动的单向流动、不循环的特点。
答案 B
二、非选择题
17．根据下面的碳循环示意图，回答问题：
（1）从微观上看，过程③主要是在细胞内________中进行的。
（2）碳从无机环境进入生物群落的主要途径①是________，除此之外，某些特殊的生态系统中还可通过________进入生物群落。
碳主要以________的形式从无机环境进入生物群落。
（3）参与过程④的生物的新陈代谢类型是________________________________________；它们与同区域中的动植物共同构成了________。
（4）由图分析，减少温室效应的最关键措施有哪些？
________________________________________________________________________。
（5）碳循环的进行伴随着能量流动，但由于生物体不能在代谢中利用________，因而能量流动具有________________________的特点。
解析
（1）由图中可以看出③是呼吸作用，细胞呼吸主要是在线粒体中进行的。
（2）①是通过绿色植物的光合作用将大气中的碳固定到植物体内，转化为有机物。
在极少数特殊空间，如深海热泉生态系统中，生产者主要是化能合成自养型生物，碳进入生物群落是通过化能合成作用。
碳主要以CO2的形式从无机环境进入生物群落，除此之外，植物还可以从土壤中以CO
、HCO
的形式吸收碳进入生物群落。
（3）过程④是通过分解者的分解作用将动植物尸体以及植物的残枝落叶等分解为CO2等释放到无机环境中，这些分解者的同化类型是异养型，异化类型是需氧型、厌氧型或兼性厌氧型。
（4）从图中看出，导致大气中CO2增多的因素可能是①过程减弱或在一定程度上受阻，即绿色植物减少，也可能是⑤过程增强，即化石燃料的大量燃烧。
因此减少温室效应应从这两方面考虑。
（5）生态系统中的能量最终以热能的形式散失，由于生物体在代谢过程中不能直接利用热能，因而能量流动的特点是逐级递减、单向流动。
（6）不同营养级之间含碳量的关系也符合能量传递效率10%～20%，E是生产者，其固定的碳可看作有两条去路，一是传给B，二是经C、D最终传给A，且C和D处于同一营养级。
需使A获得的碳最少，应按10%计算，这样在传递过程中损失的能量最多。
计算如下：
（5.8×109－
）×10%×10%＝4.5×107。
答案
（1）线粒体
（2）光合作用 化能合成作用 CO2
（3）异养需氧型、异养厌氧型和异养兼性厌氧型 群落
（4）①保护植被，大力植树造林，提高森林覆盖率；②控制化石燃料的燃烧，减少CO2的排放量，提高能源利用率；③开发水能、太阳能等新能源
（5）热能 单向流动、逐级递减
18．为研究森林群落在生态系统物质循环中的作用，美国一研究小组在某无人居住的落叶林区进行了3年实验。
实验区是两个毗邻的山谷（编号1、2），两个山谷各有一条小溪。
1965年冬，研究人员将2号山谷中的树木全部砍倒留在原地。
通过连续测定两条小溪下游的出水量和硝酸盐含量，发现2号山谷小溪出水量比树木砍倒前升高近40%。
两条小溪中的硝酸盐含量变化如图所示：
试回答问题：
（1）大气中的N2进入该森林群落后形成的有机物有________________（举两个例子）。
在森林群落中，能从环境中直接吸收含氮无机物的两大类生物是________________________________________________________________________。
（2）氮元素以N2、NO
和________的形式被生物吸收，人和哺乳动物的氮素又以________的形式进入无机环境。
（3）图中显示，1号山谷溪水中的硝酸盐含量出现季节性规律变化，其原因是不同季节生物____________。
（4）1966年5月后，2号山谷溪水中的硝酸盐含量急剧升高，主要的两个原因是________________________________________________________________________。
（5）硝酸盐含量过高的水不宜饮用。
在人体消化道中，硝酸盐可转变成亚硝酸盐。
NO
能使DNA中C—G碱基对中的“C”脱氨成为“U”。
上述发生突变的碱基对经两次复制后，在该位点上产生的碱基对新类型是________、________。
（6）该实验结果说明森林群落中植被的两个主要作用是__________________________________________。
（7）实验中选用两个山谷，即1号和2号山谷做实验，体现了实验设计的________。
解析
（1）题干为研究生态系统的物质循环——氮循环，N元素是构成生物体的主要元素之一，含氮有机物有蛋白质、核酸、ATP等。
作为生态系统中的由无机物到有机物转化者只能是生产者，充当生产者的生物有绿色植物和微生物（如硝化细菌、硫细菌、蓝藻等），另外注意根瘤菌可以固氮，不过它在生态系统中是消费者。
（2）植物可以吸收NH
，NO
，根瘤菌可以固氮，人和哺乳动物中的氮通过肾脏最终以尿素形式排出体外，鸟类则以尿酸形式排出体外。
（3）硝酸盐含量季节性规律变化，是植物对硝酸盐吸收量不同，而不同季节生长的植物对NO
需要量不同。
（4）环境中硝酸盐含量升高的原因，从吸收少，生成多两个角度考虑。
（5）根据碱基互补配对原则和DNA复制是以两条母链为模板，同时复制的结果如下：
（6）2号比1号在树林砍倒后出水量明显增多说明森林有涵养水源的作用，硝酸盐含量明显上升，说明森林有同化无机环境中氮元素的作用。
（7）通过对照，才能使实验更具有说服力。
答案
（1）蛋白质、核酸 植物和微生物
（2）NH
尿素
（3）对硝酸盐的利用量不同
（4）①丧失了植被对硝酸盐的吸收；②动植物遗体被分解后，产生的硝酸盐进入小溪
（5）T—A U—A
（6）涵养水源；同化无机环境中的氮元素
（7）对照性原则
19．下图是生态系统中碳循环的简明示意图，请据图回答下列问题：
（1）A过程是________的________作用，具体包括________和________两个类型。
（2）图中缺少的一个重要箭头是________。
（3）与A过程本质相同的是________过程（用图中字母代号填写）。
（4）碳在无机环境中以________形式存在，而在无机环境与生物群落之间以________形式进行循环。
碳循环始终与________结合在一起进行。
（5）生态系统的四种成分是通过________和________紧密联系在一起而形成的一个统一整体的。
解析 A过程是分解者的分解作用，B过程是动物的呼吸作用，C是植物的呼吸作用，D是工厂汽车排放的CO2，此图中还缺少绿色植物光合作用，由CO2库指向绿色植物。
B、C在本质上与A是相同，都属于生物的呼吸作用。
碳在无机环境中以CO2或碳酸盐形式存在，但循环形式是CO2。
物质循环始终伴随着能量流动。
答案
（1）分解者 分解 有氧呼吸 无氧呼吸
（2）从大气中的CO2库到绿色植物
（3）B、C
（4）CO2或碳酸盐 CO2 能量流动
（5）物质循环 能量流动
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