生态系统的物质循环概念

高二生物教学案（16）

第5章生态系统及其稳定性

第3节生态系统的物质循环

学习目标：

1、分析生态系统的物质循环的过程与特点。

2、概述研究物质循环的意义。

3、理解物质循环和能量流动的关系。

4、探究土壤微生物的分解作用

自学导引：

一、生态系统的物质循环

物质循环概念：___________________ _____________ 碳循环

氮循环

物质循环的特点

二物质循环和能量流动的关系

重点分析：

1、碳循环

例1：下图是生态系统的碳循环示意图。先填写示意图，再回答有关问题

1、C在无机环境中以_____

或______________的形式存在。

2、在生态系统中，碳元素主要以

________________状态进行循环，碳

循环始终_____________结合在一起。

3、产生CO2的途径有三条：

一是_______________

二是_________________

三是_________________

4、由此可见，生态系统的物质循环具有如下特点：

(1)_________________ (2)_________________

2、氮循环

例2、阅读下面短文，回答有关问题：

（1）N是构成生物体的重要化合物－－蛋白质．核酸的必需元素，（2）一般植物由根吸收土壤中的NH4＋和NO3－与光合作用产生的化合物合成氨基酸等有机物，（3）动物以所摄取的食物中的有机物为原料．合成有机N化合物，（4）并且将不需要的有机N化合物中的N转化为其它N化合物排出，（5）生物遗体和排泄物中的有机N化合物在微生物等的作用下转变为NO2－，NO3－，再被植物吸收，（6）另外，生活于豆科植物根瘤中的根瘤菌还能将大气中的N2固定为NH3或NH4＋，（7）再经硝化细菌转变为NO2－，NO3－供植物吸收利用。

（1）文章中叙述了生态系统的功能之一是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

（2）动物能合成有机N化合物，却属于异养型。这是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿

（3）经常松土．土壤中NH4＋／NO3－的比例会变＿＿＿，原因是＿＿＿＿＿＿

（4）其中（4）必须经过蛋白质代谢中的＿＿＿＿＿＿作用

（5）由（6）．（7）可看出，豆科植物与根瘤菌的种间关系______

小结：氮的固定是指_________________________________的过程

②固氮的途径一般有三条：________________________________

③生物群落中的氮素传递是以＿＿＿＿形式通过生物的＿＿＿作用实现的。

④无机氮被植物吸收后转变为有机氮（主要是__________），然后沿着___________传递。

⑤______________的活动会降低土壤中的肥力，但对氮循环来说是必不可少的。

⑥动植物遗体．排泄物中的有机氮是通过微生物的＿＿＿作用及＿＿＿作用转变为植物再度利用的形式。＿＿＿＿条件下，土壤中的硝酸盐被＿＿＿细菌等多种微生物还原为＿＿＿＿，最终还原为＿＿＿＿返回大气中。

巩固练习

1．碳在生态系统的生产者和消费者之间流动的形式是（）

Ａ．ＣＯ２Ｂ．单质碳

Ｃ．碳酸盐Ｄ．含碳有机物

2．下列说法不正确的是( )

A．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B．生态系统的物质循环是物质在整个生物圈的循环

C．组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素都能在生态系统中循环

D．物质循环和能量流动没有任何联系

3．在碳循环过程中，使无机环境和生物群落相联系的生理作用是( )

①光合作用②蒸腾作用③呼吸作用④化能合成作用

A．①②③B．①③④C．①②④D．①②③④4．下列哪一项不是维持大气中CO2含量平衡的因素 [ ]

A．火山爆发、岩石风化B．食物链的传递

C．有机物的分解D．含碳物质的燃烧

5．生物群落中的碳返回大气的途径是（）

Ａ．呼吸作用和光合作用

Ｂ．呼吸作用和化石燃料的燃烧

Ｃ．呼吸作用和蒸腾作用

Ｄ．微生物的分解作用和动植物的呼吸作用

6．下图是自然界碳循环的简图，图中的甲、乙、丙各代表

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

7．生物地化循环是指:组成生物体的基本元素

A．在陆地生态系统中的物质循环和能量流动的复杂过程

B．在能量流经生态系统各营养级时的逐级递减的全过程

C．在组成生态系统的生物群落的生物体内的反复循环运动

D．在生物圈的生物群落与无机环境之间的反复循环运动

8．下图为物质循环简图，A为生产者，B为消费者。下列叙述错误的是

A．①是光合作用

B．⑤过程有分解者参与

C．⑦代表消费者呼吸作用

D．本图涉及碳和水的循环

9．从物质循环的观点看，人体中碳元

素究其根源来自

A．食物中的碳B．有机物里的碳

C．大气中的二氧化碳D．非生物界中的碳

10．下列关于生态系统能量流动和碳循环的说法中，不正确的是

A．都是沿食物链(网)进行的

B．都与光合作用和呼吸作用有关

C．碳循环以无机环境的CO2为起点，能量流动以光能为起点

D．碳循环的同时伴随着能量流动

11．一青年农民利用自己学习的生态学知识在自家庭院搞了一个小生态农业。他在0．25亩的土地上，地下种天麻，地面养蘑菇和密环菌、空中架箱养蚯蚓、顶上搭葡萄架、需光的采光，不需光的享阴凉；各取所需，生活在各自的生态位置上。同时用蚯蚓喂鸡、鸡粪喂猪、猪粪汇集变沼气，沼气点灯做饭，沼渣做肥料，最大限度地利用了物质和能量，使O．25亩的土地产生了年产值几万元的收入。请分析回答：

(1)此生态系统中的生产者是，消费者是，

分解者是。

(2)该生态系统体现了和的多级利用，使系统中和

的转化率达到最高程度。

(3)请你设计绘出该生态系统物质循环和能量流动简图。

12．下图是生态系统碳循环示意图，图中“→”表示碳的流动方向。

回答：

(1)写出图中含有四个营养级的食物链：(用字母和箭头表示)。

(2)分析A→E和D→B过程中碳流动形式的不同点。

(3)若生产者有10000kg，按能量最大传递效率计算，位于第四营养级的生物可增重

(4)据测定，生产者在黑暗中每小时释放出44mg的CO2，而在光照充足的条件下，每小时释放64mg的02，经过10小时可积累葡萄糖mg。

(5)人类大量开采并燃烧由古代动植物遗体变成的煤和石油，使地层中经过千百万年积存的碳在短期内释放，对环境产生的影响主要是。