生态系统的物质循环概念
生态系统的物质循环概念
生态系统的物质循环概念
答：生态系统的物质循环概念：是指无机化合物和单质通过生态系统的循环运动。
生态系统中的物质循环可以用库(pool)和流通(flow)两个概念来加以概括。
库是由存在于生态系统某些生物或非生物成分中的一定数量的某种化合物所构成的。
对于某一种元素而言，存在一个或多个主要的蓄库。
在库里，该元素的数量远远超过正常结合在生命系统中的数量，并且通常只能缓慢地将该元素从蓄库中放出。
物质在生态系统中的循环实际上是在库与库之间彼此流通的。
在单位时间或单位体积的转移量就称为流通量。
第三节生态系统物质循环
⑤ 未喷洒农药的邻近地区一带生物体内也含有农药
的成分
A.①②
B.②④⑤
C.③④
D.②③
6.右图示生态系统碳循环示意图，A、B、C、D是 生态系统的成分，请据图回答：
（1）此生态系统的能量流动是从[ C ]
固定太阳能开始的。
生产者 C
（2）碳元素在大气中与A、B、C之间的传
递是以 ____C_O_2__形式进行的，在生态系
生物圈
（1）同时进行、相互依存
（2）物质是能量流动的载体
联系
（3）能量是物质反复循环的动力
1.在生态系统中，碳元素在无机环境和生物群落 之间循环的主要形式是 A.二氧化碳 B.碳酸盐 C.碳酸 D.碳水化合物
2.在生态系统中，将二氧化碳释放到大气中的过
程是 A.光合作用
练习
B.呼吸作用
C.蒸腾作用
（1）碳存在的形式 碳在无机环境中主要以 CO2 和 碳酸盐 形 式存在，在生物群落的存在形式是 有机物 。
（2）进入生物群落的方式：
碳通过__光__合__作__用__和__化__能__合__成__作__用___两种代谢 反应从无机环境进入生物群落。
（3）进入生物群落的形式： 碳以___C_O_2___形式从无机环境进入生物群落
D
统各成分中A为 消费者，B为 分解者。 A
B
（3）图中D C过程是通过 光合 作用实现的，C
D过程是通过 呼吸 作用实现的，B
D过程是通
过____分__解 作用实现的。碳循环始终与 能量 结
合在一起。
（4）生物群落中有一部分碳以__石__油__、__煤___炭__等__形式
储藏在地层中。
7.（1）写出①②③④的生理过程及⑤产生 CO2的方式。
物质循环
影响物质循环速率的主要因素： 物质循环
名词辨析
物质循环—能量流动
术语分类
生态系统中，各种元素往往是以化合物形式进行转移和循环的，由于这些物质的化学特性不同，形成了不同 特点的物质循环类型。
一、按循环经历途径与周期分类 生物地球化学循环依据其循环的范围和周期，可分为地质大循环和生物小循环两类： 二、按物质循环过程中存在的主要形式分类 根据不同的化学元素、化合物在5个物质循环库中存在的形式，库存量的大小和被固定时间的长短，可将物质 循环分为以下两大类型：
生态系统中几乎所有的营养物质都在生物与无机环境之间循环流动。物质循环的顺利进行使生态系统的各部 分协调一致，对生态系统的自我调节起着重要作用。如果人类大规模干扰，物质循环不能畅通进行，就会造成严 重的环境污染和破坏，导致生态失衡。
应用领域
氮：秸秆，特别是豆科作物的秸秆中含有一定的氮素，从合理利用氮素和能源的角度来考虑，将作物秸秆燃 烧是不经济的，它使已经固定的氮素完全挥发损失了。利用作物秸秆比较有效的办法，首先，能作饲料的有机物 质尽量先作饲料，使植物固定的氮素为动物利用，以增加畜产品，促进农牧结合；其次，以牲畜粪尿和作物秸秆 作为沼气池原料，在密闭嫌气条件下发酵，既能解决燃料问题，又能很好地保存氮素；再次，将沼气发酵后的残 余物用作肥料，不仅减少病菌虫卵，而且肥效高。从植物秸杆→动物饲料→能源原料→优质肥料→植物养料这样 的物质循环途径，充分利用植物有机物质和氮素，为培肥土壤和增加畜产品创造有利条件。
物质循环
生态概念
01 概念释义
03 术语分类 05 应用领域
目录
02 名词辨析 04 价值意义
物质循环（nutrient cycle）是生态学概念，指生物圈里任何物质或元素沿着一定路线从周围环境到生物体， 再从生物体回到周围环境的循环往复的过程，又称“生物地球化学循环（biogeochemical cycle）”。
生态系统的物质循环
练习 在农田中大量使用DDT杀虫剂为什 么会殃及南极的企鹅?
生物圈是地球上的最大的生态系统,生态系统中
的物质循环带有全球性.
下图是碳循环的图解 大气中的CO2
④ ⑥
C D
⑤
① ② ③
A
B
⑦
思考：
煤、石油等
1、从生态系统的成分看，A、B、C、D各代 表什么生物？初级消费者，生产者，次级消费者，分解者 2、碳分别以什么形式进入、离开生物群落？CO2 3、⑦过程的加剧将产生怎样的后果？ 大气中CO2含量增加，导致温室效应
碳循环：
碳元素约占生物体干重的49％，碳 是有机化合物的“骨架”，没有碳就没 有 生命。碳在无机环境与生物群落之间是 以CO2的形式进行循环的。
碳循环---主要以二氧化碳的形式进行
大气中的CO2
微 生 物 的 分 解 作 用 呼 吸 作 用 呼 吸 作 用 光合作用 化能合成作用 燃
动物
摄食
生产者
水循环
水是组成生物体的重要成分，约占体重的60％～95％，体内进行 一切生化反应都离不开水。 地球上水通过蒸发、降雨、植物的蒸腾、吸收等过程反复循环。
氮循环：氮是组成蛋白质和核酸的主要成分。氮占大气成分的79％， 必须经过生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用等才能在生物群落与无机环境反复循 环。 磷循环： 生态系统中磷的特点：（1） 全部来自于岩石风化 （2）磷不进行大气循环 人对自然磷循环的干扰，导致水体富营养化，引起赤潮等环境问题。
如何解决“温室效应” ？
1、减少煤、石油等化石燃料的燃烧，提高能效。 2、开发新的洁净能源，如核能、太阳能、风能、水能等。
3、大面积植树造林，降低空气中CO2含量。
能量流动和物质循环的相互关系
生态系统的物质循环
生态系统的物质循环一、物质循环的概念及特征（一）物质循环的概念：生物地球化学循环，是指各种化学元素和营养物质在不同层次的生态系统内，乃至整个生物圈里，沿着特定的途径从环境到生物体，从生物体再到环境，不断进行流动和循环的过程。
几乎所有的化学元素都能在生物体中发现，但在生命活动过程中，大约只需要30～40种化学元素。
这些元素根据生物的需要程度可分为两类：一是大量营养元素，这类元素是生物生命活动所必需的，同时在生物体内含量较多，包括碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、磷（P）、钾（K）、硫（S）、钙（Ca）、镁（Mg）、钠（Na）。
其中碳、氢、氧、氮、磷五种元素既是生物体的基本组成成分，同时又是构成三大有机物质（糖类、脂类、蛋白质）的主要元素，是食物链中各种营养级之间能量传递的最主要物质形式。
二是微量营养元素，这类元素在生物体内含量较少，如果数量太大可能会造成毒害，但它们又是生物生命活动所必需的，无论缺少哪一种，生命都可能停止发育或发育异常。
这类元素主要有铁、铜、锌、硼、锰、氯、钼、钴、铬、氟、硒、碘、硅、锶、钛、钒、锡、镓等。
（二）物质循环的特性指标：1.库与流的概念：物质在运动过程中被暂时固定、贮存的场所称为库。
库有大小层次之分，从整个地球生态系统看，地球的五大圈层（大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈和生物圈）均可称为物质循环过程中的库。
而在组成全球生态系统的亚系统中，系统的各个组分也称为物质循环的库，一般包括植物库、动物库、大气库、土壤库和水体库。
每个库又可继续划分为亚库，如植物库可分为作物、林木、牧草等亚库。
根据物质的输入和输出率，物质循环的库可归为两大类：一为贮存库，其容量相对较大，物质交换活动缓慢，一般为非生物组分的环境库，如岩石库；二为交换库，其容量相对较小，与外界物质交换活跃。
例如，在海洋生态系统中，水体中含有大量的磷，但与外界交换的磷量仅占总库存的很小部分，这时海洋水体库是磷的贮存库；浮游生物与动植物体内含有磷量相对少得多，与水体库交换的磷量占生物库存量比例高，则称生物库是磷的交换库。
生态系统的物质循环类型
生态系统的物质循环类型
生态系统的物质循环是指无机化合物和单质通过生态系统的循环运动。
生态系统的物质循环可分为三大类型：水循环、气体型循环、沉积型循环。
1、水循环
水循环是指在太阳能和地球表面热能的作用下，地球上的水不断被蒸发成为水蒸气，进入大气，水蒸气遇冷又凝聚成水，在重力的作用下，以降水的形式落到地面的这个周而复始的过程。
水循环过程的三个最主要环节是降水、蒸发和径流，这三者构成的水循环途径决定着全球的水量平衡。
水循环对于生态系统具有非常重要的意义，生态系统中所有的物质循环都是在水循环的推动下完成的，因此，没有水的循环，也就没有生态系统的功能，生命也将难以维持。
2、气体型循环
气体型循环主要包括氮、碳和氧等元素的循环。
在气体循环中，物质的主要储存库是大气和海洋，循环与大气和海洋密切联系，具有明显的全球性，循环性能最为完善。
凡属于气体型循环的物质，其分子或某些化合物常以气体的形式参与循环过程。
气体循环速度比较快，物质来源充沛，不会枯竭。
3、沉积型循环
沉积型循环包括磷、钙、钾、钠、镁、锰、铁、铜、硅等物质的循环。
这些沉积型循环物质的主要储存库在土壤、沉积物和岩石中，而无气体状态，因此这类物质循环的全球性不如气体型循环，循环性能也很不完善。
沉积型循环的速度比较慢，参与沉积型循环的物质，其分子或化合物主要是通过岩石的风化和沉积物的溶解转变为可被生物利用的营养物质，而海底沉积物转化为岩石圈成分则是一个相当长的、缓慢的、单向的物质转移过程，时间要以千年来计。
气体循环和沉积型循环虽然各有特点，但都能受能量的驱动，并能依赖于水循环。
「生态学」生态系统的物质循环
沉积型循环 – 磷循环图解
磷循环
在自然界中，磷由岩石圈移到水圈，它不是以可溶物移动，磷不存在任何气体 形式的化合物。受物理，化学，生物因素影响。 植物利用磷的方式：磷酸根。
生态系统中的水循环
生态系统中的水循环是 水的循环途径，淡水资 源量，全球水循环是平 衡的，但局部地区水分 分布不均匀。生态系统 中的水循环包括截取、 渗透、蒸发、蒸腾和地 表径流。
气体型循环 – 碳循环图解
碳与碳循环
碳存在于生命有机体和无机环境之中。它最主要的储存库是岩石圈占总量的 99.9%，2.7×10^16吨。多以碳酸盐形式存在，很少一部分以碳氢化合物、碳水 化合物形式存在。 海洋中含有0.1%的CO2，空气中含有0.0126%的CO2 。
→碳循环 →氮循环 3、沉积型循环（sedimentary cy水循环的生态学意义
1、没有水循环就没有生物地球化学循环。水是所有营养物质的介质，这使营 养物质的循环和水循环不可分割的联系在一起。地球上的水循环又把陆地和水 域联系在一起使局部生态系统和整个生物圈联系在一起；大量的水防止地球上 温度剧变。 2、水是很好溶剂。水在生态系统中起着能量传递、利用的作用。
沉积型循环 – 硫循环图解
硫循环
硫是原生质的重要组分，它的主要蓄库是岩石圈，但它在大气圈中能自由移动， 因此，硫循环有一个长期的沉积阶段和一个较短的气体阶段。在沉积相，硫被 束缚在有机或无机沉积物中。 岩石库中的硫酸盐主要通过生物的分解和自然风化作用进入生态系统。
备战2025年高考-生物考点教案讲义：生态系统的物质循环
生态系统的物质循环（含答案解析）高考频度：★★★☆☆难易程度：★★★☆☆1．物质循环（1）概念：组成生物体的各种元素在无机环境与生物群落间不断循环的过程。
（2）特点：全球性、反复利用、循环流动。
（3）与能量流动的关系：二者同时进行，相互依存，不可分割。
（4）意义：通过能量流动和物质循环，使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。
2．碳循环（1）碳在无机环境中的存在形式：CO2和碳酸盐。
（2）碳在生物群落中的存在形式：含碳有机物。
（3）循环过程：碳从无机环境到生物群落是通过光合作用、化能合成作用实现的；从生物群落到无机环境则是通过呼吸作用和微生物的分解作用实现的。
3．温室效应（1）形成原因：大量化石燃料的燃烧，大气中的CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡。
（2）影响：导致气温升高，加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。
考向一碳循环的过程及特点分析1．如图为部分碳循环示意图，其中I、II、III、IV、V代表不同生物类群，①②代表相关的生理过程，相关叙述不正确．．．的是A．图中I、II、III、IV、V共同构成生物群落B．该生态系统通过捕食关系构成的联系是I→II→III→IVC．经过②过程释放的能量会重新经过①过程进入生物群落D．碳元素在I、II、III、IV、V之间以含碳有机物的形式传递【参考答案】C【试题解析】分析题图：I是生产者，II是初级消费者，III是次级消费者，IV是三级消费者，V 是分解者，①是光合作用，②是各生物的呼吸作用。
由上分析可知，图中I是生产者，II、III、IV是消费者，V是分解者，共同构成生物群落，A正确；分解者不参与构成捕食链，该生态系统构成的捕食关系是I→II→III→IV，B正确；能量是单向流动的，不能循环重复利用，C错误；碳元素在生物群落之间以含碳有机物的形式传递，D正确。
故选C。
技法提炼对物质循环过程相关图解的识别（1）物质循环过程示意图（2）将上图换成字母，如下面三种变式图，据图判断A、B、C、D各代表哪种成分。
生态系统的物质循环
碳循环的各种模式图
判断甲、乙、丙、丁代表的生态系统的成分 和①、②、③代表的生理作用
大气能使太阳短波辐射到达地面，但地 表向外放出的长波热辐射线却被大气吸 收，这样就使地表与低层大气温度增高， 因其作用类似于栽培农作物的温室，故 名温室效应。
将土壤用塑料袋包 好，放在60℃恒温 箱中1h灭菌
土壤不做处理 （自然状态）
土壤微生物的分解作用
2、探究土壤微生物对淀粉的分解作用 因变量： 淀粉是否分解 自变量： 是否具有土壤微生物 （土壤浸出液和蒸馏水） 检测方法： 斐林试剂和碘液
生物圈Ⅱ号
目的： 为了研究人类离开地球能否生存 实验地区： 美国的亚利桑那州 基本情况：
功能之三：生态系统的信息传递
生态系统的稳定性
碳循环平衡失调与温室效应
森林和草原等植被大面积的破坏等
光合作用、化能合成作用
无机环境
呼吸作用、
生物群落
微生物分解作用、
煤、石油等化石燃料的燃烧 CO2等温室气体的大量排放，使得大气 中的CO2浓度迅速增加。 温室效应
大气中二氧化碳浓度的变化
年 份 浓度 （ppm) 1860 283 1960 320 19பைடு நூலகம்纪末 375--400
生态系统中的碳元素是如何循环的呢？
P101图5－11
化能合成作用 光合作用
1、大气中的CO2是主要通过什么作用（方式）进入 生物群落的？在生物群落中又是以什么形式在?
有机物
P101图5－11
2、能量流动的起点是_______,能量输入生物群落 生产者 光合作用 的主要方式是__________，储存形式是______。由 有机物 载体 此可说明物质是能量流动的_______。
《生态系统的物质循环》 知识清单
《生态系统的物质循环》知识清单一、生态系统物质循环的概念生态系统中的物质循环，指的是组成生物体的各种化学元素在生态系统中的生物群落与无机环境之间反复循环的过程。
这些化学元素包括碳、氢、氧、氮、磷、硫等，它们在生物与环境之间不断地流动和交换。
物质循环就像是一个永不停息的“物流系统”，确保了生态系统的正常运转和稳定。
二、生态系统物质循环的特点1、全球性生态系统的物质循环具有全球性的特点。
比如碳循环，二氧化碳在大气中自由流动，被植物通过光合作用吸收，然后通过食物链在生物体内传递，生物的呼吸作用和分解者的分解作用又将碳以二氧化碳的形式释放回大气，这个过程在全球范围内发生，不受地域和国界的限制。
2、循环性物质在生态系统中不是单向流动的，而是不断地循环利用。
以氮循环为例，氮气被固氮微生物转化为氨，氨被植物吸收合成有机氮，动物食用植物获取有机氮，动物的排泄物和动植物遗体中的有机氮经分解者分解又转化为氨，氨进一步转化为氮气回到大气中，如此循环往复。
3、反复性物质在生物群落和无机环境之间反复交换。
例如，水在海洋、大气、陆地之间不断地蒸发、降水、径流，实现了水的循环。
三、生态系统中重要的物质循环类型1、碳循环碳是生命的基本元素之一。
大气中的二氧化碳通过植物的光合作用进入生物群落，合成有机物。
有机物在食物链中传递，经过呼吸作用、分解者的分解作用以及燃烧等过程，又将碳以二氧化碳的形式返回大气。
碳循环的平衡对于维持地球的气候稳定至关重要。
如果碳排放量增加，超过了生态系统吸收和储存的能力，就会导致大气中二氧化碳浓度升高，引发温室效应，进而影响全球气候。
2、氮循环氮是构成蛋白质和核酸等重要生物大分子的必需元素。
氮气在大气中含量丰富，但大多数生物不能直接利用。
固氮微生物将氮气转化为氨，植物吸收氨合成含氮有机物。
动物通过食用植物获取氮，其排泄物和遗体中的氮经分解者分解，产生氨和硝酸盐等，又可被植物重新利用。
人类活动，如工业固氮和农业中氮肥的大量使用，可能会打破氮循环的平衡，导致水体富营养化等环境问题。
高中生物 生态系统的物质循环
第3章第3节生态系统的物质循环【学习目标】1.以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环。
2.通过分析生物富集现象，说明生物富集的危害，认同应采取措施减少危害。
3.尝试探究土壤微生物的分解作用。
4.说明能量流动和物质循环的关系。
【学习重点】分析生态系统中的物质循环，概述生态系统的物质循环过程。
课前自主探究1．生态系统的物质循环概念：组成生物体的等元素，都不断进行着从非生物环境到，又从生物群落回到的循环过程，叫生态系统的物质循环。
2. 物质循环的特点是一方面具有性，另一方面可以被生物群落利用。
3．生态系统的物质循环实例——碳循环（1）碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以的形式循环的。
（2）碳从非生物环境进入生物群落主要通过作用，从生物群落进入非生物环境的途径有作用、作用和化石燃料的燃烧。
4.生物富集（1）概念：生物体从周围环境中吸收、积蓄某种元素或的化合物，使其在机体内浓度环境浓度的现象，称作生物富集。
（2）原因（以铅为例）：进入体内的铅，能够形成多种比较的铅化合物，分布于生物体的多种组织细胞内，导致铅不易被生物体排出，从而积蓄在体内。
一旦含有铅的生物被更高营养级的动物食用，铅就会沿着逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端。
6. 能量流动和物质循环的关系：能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，二者同时进行的，彼此，。
物质作为能量的，使能量沿着食物链（网）流动；能量作为，使物质不断地在生物群落和非生物环境之间循环往复。
【判断正误】（1）沼渣、沼液作为肥料还田，使物质能够循环利用。
( )（2）参与循环的物质是组成生物体的各种化合物。
( )（3）碳循环在生物群落内部以CO2形式进行。
( )（4）化石燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因。
( )（5）物质循环中所说的“生态系统”是指一般的生态系统。
( )（6）碳元素在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他成分间都是单向的。
生态系统的物质循环概述
➢ 贮存库（reservoir pool）：容积较大，交换慢，一般为环境库。如土
库 壤库、大气库等。 ➢ 交换库（exchange pool）：容积小，交换快，一般为生物库。如植物 库、动物库等。
（5）破坏植被导致区域水分平衡失调。
（6）水资源受污染使本就稀少的淡水资源更加紧缺。
二、碳的地质大循环
1. 碳在全球的分布与循环
碳是生命的骨架，也是能量传递的载体。地球上的碳 在大气、生物体、土壤和水圈及岩石圈中都有分布，岩石 圈是碳的最大贮存库，其次是海洋圈。
图6-3 碳的地质大循环简图（亿t）
（1）含氮有机物的燃烧产生的大量氮氧化物污染大气，一些氮氧化物是 温室气体的成分之一；
（2）发展工业固氮，忽视或抑制生物固氮，造成氮素局部富集和氮素循 环失调；
（3）城市化和集约化农牧业使人畜废弃物的自然再循环受阻； （4）过度耕垦使土壤氮素含量特别是有机氮含量下降，土壤整体肥力持
续下降。
四、磷的地质大循环
0.9 1.8 1-4 0.5 1
（引自Soderlund和Svensson，1975）
自然界的氮素循环可分为3个亚循环，即元素循环、自养循环和异养循环。反 硝化和固氮是氮素循环中2个重要的流 。
图6-4 全球氮的地质大循环简图（1012gN/年） （参照Schlesinger，1997）
2. 人类活动对氮的地质大循环的干扰及其对环境的影响
农业生态系统的优化设计目标之一就是提高物质在系统内的循环转化效率， 使系统的循环效率越接近1越好。
3. 物质循环的类型
生态系统中的物质循环和能量流动
生态系统中的物质循环和能量流动在我们的地球上，所有生物体都生存在一个庞大而复杂的系统之中——生态系统。
生态系统是由生物和非生物因素组成的，其中包括了生物种群、栖息地、食物链、水循环、氮循环等等。
在这个系统内，对于生物生存来说，物质循环和能量流动是至关重要的。
物质循环是指，在一个生态系统内，各种物质依据不同的途径和方式进行着不断的“传递、转化、再利用”，最终，形成完善的循环。
而能量流动则是指，生物体获得能量的过程，以及能量在食物链中依据一定的规律传递和消耗的过程。
一、物质循环生态系统内的物质循环主要有三种：碳循环、氮循环及水循环。
这些循环保证了生态系统中物质的“孕育—利用—再利用”这个基本循环过程。
（一）碳循环碳元素是生物体中最为重要的化学元素之一，同时，在自然界中，它也是循环最为频繁的元素之一。
碳循环的过程主要包括了生物吸收、利用和排放碳元素、以及向大气中释放二氧化碳。
首先，二氧化碳由大气中的二氧化碳被光合细菌和植物吸收，这些植物利用太阳能将二氧化碳转化为糖分，而糖分再被其他的植物或者动物所摄取。
接着，当这些动植物死亡后，它们体内的碳元素将在腐生作用中释放出来，最终回到了大气中。
此外，由于人类的工业和农业活动，以及一些天然的地理气候变化，大量的二氧化碳被释放到了大气中。
这也导致了碳循环中某些过程的扰动，如太阳辐射的反射，导致了臭氧层的缺失和气候变化。
（二）氮循环氮在生态系统中的作用非常重要，它是组成蛋白质的基本元素。
而地球上大部分的氮元素都是以气态的氮气(N2)存在于空气中的，必须经过困难的过程才能转化为可利用的无机氮(NH4+和NO3-)。
氮循环的过程主要包括氮固定、氮化作用、坏氧菌的反硝化等。
首先，氮固定可分为生物固氮、物理固氮和人工固氮三个类别。
其中，生物固氮是最为普遍的氮循环方式，一些蓝绿藻和其他的细菌有能力将氮气转化为氨或者其他的无机氮。
而其他的氮化作用、腐生作用、分解作用等等，都将有机化合物分解成无机化合物，最终回归于大气和土壤中的氮气。
生态系统的物质循环
D.人类应以保持生态系统相对稳定为原则,确定自己的 消耗标准
4.如图为某生态系统能量流动的示意图,数字代表 能量值,单位是[kJ/(m2·a)]。下列叙述不正确的是 (B)
A.能量从甲到乙的传递效率为16% B.甲、乙、丙之间只进行能量流动而不存 在信息传递 C.甲通过光合作用将光能转化为化学能,太 阳能就输入了第一营养级 D.丙摄入的能量大于同化的能量,多出部分 的主要去向是被分解者 利用
生态系统依靠太阳不 断地提供能量，而生 态系统中的物质却都 是由地球提供的。为 什么维持生态系统所 需要的大量物质，例 如氧、水、氮、碳和 许多其他物质，亿万 年来却没有被生命活 动所耗尽？
你呼一口气，呼出的二氧化碳分子有的可能进 入你身边一棵小草的叶肉细胞，有的可能随着 大气环流漂向异国他乡，有的可能又转变成有 机物重新回到你的体内。
6.宁夏某地原是煤矿矿区,多年采矿导致地表下沉,成为无法利用的荒地。为了 改变这种状况,有关部门因地制宜,通过引水等措施,将该地改造成湿地生态公 园,一些生物陆续迁入,并逐渐形成相对稳定的生物群落。如图是该公园生态 系统食物网的一部分,请回答下列问题:
(1)在该公园生态系统中,要维持生态系统的稳定,除了图中已知的 成分以外,还必须有 分解者、非生物的物质和能量 。通常,生态 系统的食物链不会很长,原因是能量在沿食物链流动的过程中是逐 级减少的。 (2)图中昆虫与杂食性鱼类之间的种间关系有捕食和竞争。图中既 含有初级消费者,又含有次级消费者的生物类群有杂食性鱼类、底 栖动物类、滤食性鱼类 (3)因该水域有些渗漏,补水时曾不慎引入含除草剂的水,导致一些 水草死亡。水草腐烂后,图中所示的生物类群中最先快速增殖的 是浮游生物类 。
生态系统的物质循环
C
8．施用农药DDT的地区，虽然只占 陆地面积的一小部分，可是远离施 药地区的南极，动植物内也发现了 DDT，该现象说明了： （ ） A．DDT使挥发性物质 B．DDT已加入全球性的生物地化 循环 C．科考队将DDT带到了南极 D．南极动物也偶尔到施药地区觅 食
B
9、目前地球大气的二氧化碳浓度增 高，导致温室效应，主要原因是 （ ） A.人口剧增，呼出的二氧化碳增多 B.化石燃料的燃烧和自然资源的不 合理利用 C. 大量生物遭灭绝 D.自然因素破坏了生态稳定
3．在生态系统中，碳元素参 与物质循环的主要形式是：
A．二氧化碳 B．碳酸盐
C．碳酸
D．碳水化合物
4．在生态系统碳循环中，既 能使CO2进入生物群落，又能 将其释放到大气中的生物是 A.分解者 B.植食动物 C.肉食动物 D.绿色植物
5．与自然界的碳循环关系最 为密切的两种细胞器是 A.内质网和高尔基体 B.叶绿体和线粒体 C.核糖体和叶绿体 D.核糖体和高尔基体
6. 以单位面积计，热带雨林中残枝 落叶较温带森林的多，土壤中有机 物的积累量一般是 A．热带雨林小于温带森林
B．热带雨林大于温带森林
C．热带雨林等于温带森林 D．热带雨林与温带森林无法比较
7．下列关于物质循环和能量流动的 关系叙述不正确的是： （ ） A．物质为能量的载体，使能量在 生态系统中流动 B．能量作为动力，使物质在生物 群落与无机环境之间循环往复 C．先进行物质循环，后发生能量 流动 D．二者相互依存，不可分割
关注社会
如果滥伐森林、大量化石燃料燃烧，对生 态系统的碳循环及生态环境有何影响？ 破坏碳循环 的平衡 大气中CO2 含量增加
温室效应
温室效应：大气中对长波辐射具 有屏蔽作用的温室气体浓度增加 使较多的辐射能被截留在地球表 层而导致温度上升。
2023届新高考考点三生态系统的物质循环
考点三 生态系统的物质循环【夯实基础】一、物质循环的概念1.概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。
其中的物质循环带有全球性，又叫生物地球化学循环。
如下图2.特点：全球性、反复利用、循环流动。
二、物质循环的实例——碳循环（碳元素的循环）考点解析：1.碳的存在形式 2.碳的循环形式4.碳返回无机环境的途径5.碳在生物之间传递的途径：食物链和食物网。
6.实现碳在生物群落和无机环境之间循环的关键成分：生产者和分解者。
7.碳传递的方向：碳在生物群落者与无机环境之间的传递是双向的；碳在生物群落内部各成分间的传递均是单向的。
三、物质循环与能量流动的关系（生产者、消费者、分解者） 无机环境中：CO 2、碳酸盐 生物群落中：含碳有机物在生物群落与无机环境间：CO 2在生物群落内部：含碳有机物主要通过绿色植物的光合作用 其次是某些微生物(如硝化细菌)的化能合成作用 ①生产者、消费者的呼吸作用 3.碳进入生物群落的途径 ②分解者的分解作用 ③化石燃料的燃烧单向传递、逐级递减全球性、循环性二者之间是相互依存、不可分割，并且同时进行的关系(1)能量的固定、储存、转移和释放离不开物质的合成与分解等过程。
(2)物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动。
(3)能量作为动力，使物质在生物群落和无机环境之间不断地循环往返。
四、快速确认碳循环的各环节五、生物富集1.概念：生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。
2.实例——铅的富集过程3.途径：食物链（网）4.特点：①食物链中的营养级越高，生物富集的某种物质浓度就越高②生物富集具有全球性。
五、探究土壤微生物的分解作用注：在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林试剂并加热。
【易错辨析】(1)生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与非生物环境之间往复循环。
生态系统中的物质循环及其生态价值
生态系统中的物质循环及其生态价值自然界中，生态系统是由各种生物和非生物组成的，它们之间相互作用、相互依存，共同构成了一个自然整体。
生态系统不仅是可持续发展的基础，更是人类自身生存所必须的生态环境。
其中，物质循环是一个重要的生态过程，它在生态系统中扮演着至关重要的角色，并为维持生物多样性和生态平衡注入新鲜的活力。
本文将探讨生态系统中的物质循环及其生态价值。
一、生态系统中的物质循环生态系统中的物质循环是指物质在生态系统中的各个生物之间流转，始终保持物质的循环与再生。
生态系统中的物质循环主要包括有机物质循环和无机物质循环两个方面。
其中，有机物质循环是指生物体内的有机物质（例如碳、氮、磷、钾等）在生物间流动的过程。
而无机物质循环则是指无机物质（例如水、土壤等）在生态系统中的循环过程。
生态系统中各种生物间的物质循环是一个复杂的生态过程，其中水、土壤、空气和生物体都扮演着特殊的角色。
例如，植物通过吸收和固定二氧化碳和水，将其转化为有机物，同时通过光合作用将太阳能转化为化学能，然后在细菌、真菌等微生物的帮助下分解成有机物质、二氧化碳和水等物质。
而动物则通过摄食植物和其他动物，将固定在植物体内的有机物质转化为自身的生物体内的有机物质。
总体来说，生态系统中的物质循环是一个复杂而且相对稳定的过程。
各种生物之间通过摄食和分解等手段，将物质流动起来，并不断地更新和再生。
只有当生态系统中物质循环处于稳定状态时，才可以保持生物多样性和生态平衡的状态。
二、生态系统中物质循环的生态价值生态系统中物质循环有诸多生态价值，以下介绍其中主要的几个方面。
1、维持生态平衡生态系统中的物质循环是维持生态平衡的重要因素之一。
生态系统中的每一个生物都有自己的生理需求和物质需求，它们之间通过摄食、分解等过程互相作用，从而使得复杂的生态系统维持在相对稳定的生态平衡状态。
当生态系统中的物质循环受到外部干扰时，就会对生态平衡造成破坏，从而使生态系统陷入不可逆转的破坏状态。
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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。
参考答案
【巩固教材－稳扎稳打】1．D2．D3．B4．A
【重难突破—重拳出击】5．D6．A7．D8．C9．C10．C11．A 12．A 【巩固提高—登峰揽月】
13．（1）天麻、葡萄蚯蚓、鸡、猪密环菌、蘑菇（2）物质能量物质能量（3）图5—67：
图5—67
14．(1)E→F→D→B(2)A→E是以C02形式，D→B是以含碳有机物形式
(3)80(4)600(5)产生温室效应(C02增多)。