高中生物 生态系统的信息传递

5.3 生态系统的物质循环学案
班级姓名
学习目标：1.以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环。

2. 说明能量流动和物质循环的关系。

3.尝试探究土壤微生物的分解作用。

4.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。

知识点一碳循环
（一）生态系统的物质循环：在生态系统中，组成生物体的等化学元素，不断的进行从无机环境到，又从__________回到无机环境的循环过程，叫生态系统的物质循环。

1．物质：组成生物体的＿＿＿＿＿＿等元素。

2．循环途径：无机环境。

3．范围：。

4. 特点：全球性，反复循环，因此又叫循环。

（二）过程图解
小结：
1.碳元素的存在形式：
①在无机环境中以和的形式。

②在生物群落中以的形式，沿渠道传递。

③在生物群落与无机环境以形式传递。

2.碳元素进入生物群落的方式：
CO2进入生物群落是通过自养型生物完成的，
主要是绿色植物的光合作用，也有化能合成作用。

3.碳元素返回无机环境的方式
①动植物的呼吸作用。

②分解者的分解作用。

③化石燃料的燃烧
（三）温室效应
1．形成原因：化学染料短时间内大量燃烧使大气中含量迅速增加，打破了生物圈的平衡。

2．危害：加快极地和高山冰川的融化，导致海平面，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。

3．防止和减缓温室效应的主要措施
①改善能源结构，开发新能源（核能、水能等），尽量减少煤炭的燃烧量（减少CO2的来源）。

②大力推行（增加CO2的去路）
知识点二能量流动与物质循环的关系
（一）生态系统的主要功能和。

1．二者＿＿＿＿＿＿的，彼此相互依存，不可分割。

2．物质作为＿＿＿＿＿＿，使能量沿着食物链（网）流动；能量作为＿＿＿＿＿，使物质能
够不断地在＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿之间循环往返。

（二）能量流动与物质循环的关系的比较表：
生态系统的各营养级
两者同时进行，相互依存，不可分割。

如图：
①能量流动不能离开物质循环而单独进行，
②能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解。

③物质是能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动；
④能量作为动力，使物质能不断地在生物群落和无机环境之间循环
往返。

⑤生态系统中的各种组成成分---非生物的物质和能量、生产者、消
费者和分解者，正是通过能量流动和物质循环才紧密联系在一起
的，形成一个统一的整体。

相对稳定的重要保证。

生物的富集作用概念：生物的富集作用是指环境中的一些污染物如重金属、化学农药，这些污染物在生物体内难分解，通过食物链在生物体内大量积累的过程。

分类：生物富集作用可以分为水生生物富集作用和陆生生物富集作用。

知识点三探究土壤微生物的分解作用
1．探究性试验的一般步骤：（1）____________（2）____________（3）____________（4）____________（5）____________。

〖例1〗我国北方处于稳定状态的某森林Array
生态系统，其碳循环如右图，箭头和字母分别表
A.夏季,a﹥b﹢c﹢e
B.秋季,e﹢f﹤g
C. 春季,g﹦b﹢e﹢f
D.冬季,d﹥c﹢f
解析：我国北方的夏季昼长夜短，气温较高，生产
者同化作用占优势，生长较快，因此a﹥b﹢c﹢e ；在秋季，植物的遗体、残枝、败叶相对增多，动物粪便增多，而土壤中的微生物数量相对稳定，由于气温变低，土壤中的微生物代谢变缓、繁殖变慢，因而e﹢f﹥g ；在冬季，动物呼吸作用加强以维持体温，即d值增大，而动物可摄入的有机物相对减少，即c值减少，可能的关系是d﹢f≤c。

答案：A
〖例2〗
右图示生态系统碳循环示意图，图中D为大气， C
请据图回答问题
（1）此生态系统的能量流动是从〔〕固 D
定太阳能开始的。

（2）碳元素在大气中与A、B、C、之间的流动是以 A B
形式进行的，在生态系统的各成分中，A为，B为。

（3）图中D～C过程是通过作用实现的，C～D过程是通过作用实现的，B～D过程是通过作用实现的。

（4）生物群落中的一部分碳返回大气中，而另一部分则以形式储存在地层中，碳在生物群落与无机环境之间主要以的形式循环。

（5）碳循环的同时一定伴随着。

解析：在生态系统中，碳元素主要以二氧化碳的形式在生物群落与无机环境之间循环，始终伴随着能量流动，而生态系统的能量流动是从绿色植物的光合作用开始的，并进入生物群落随食物链而流动。

生物群落中的碳是以二氧化碳的形式返回到大气中，但其中一部分碳则以化石燃料的形式储存于地层中。

答案：（1）C 生产者（2）二氧化碳消费者分解者（3）光合呼吸分解（4）化石燃料二氧化碳（5）能量流动
课堂随练
1．生态系统的物质循环的特点不包括下列的：（）
A. 带有全球性
B. 物质是指组成生物体的基本元素
C. 在群落的各营养级之间循环往复
D. 在群落与无机环境之间循环往复
2与自然界的碳循环关系密切的两种细胞器是：（）
A. 线粒体和染色体
B. 叶绿体和线粒体
C. 叶绿体和核糖体
D. 线粒体和内质网
3．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
4．.生态系统的物质循环，其物质是指.（）
A.细胞中的蛋白质和核酸
B. 组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素
C.组成生物体的各种元素
D.组成细胞的各种化合物
5．在自然界的物质循环中，对物质的转化起重要作用的是
A．化能自养生物 B．动物和微生物
C．微生物和绿色植物 D．绿色植物和动物
6．火灾常给森林带来较大危害，但是在寒带地区有时对森林中的残值落叶等进行有限度的人工火烧，以对森林进行资源管理，这种人工火烧的主要目的是
A．消灭森林病虫害 B．刺激树木种子萌发
C．加速生态系统的分解过程 D．提高森林的蓄水能力
7．大气中的碳进入生物群落的形式和作用是
A．碳酸盐；呼吸作用 B．二氧化碳；光合作用和化能合成作用
C．含碳有机物；光合作用 D．二氧化碳；分解作用
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
9．细菌和真菌在生态系统中物质循环不可缺少是因为（）
A．食物链中重要一环 B．能把有机物分解为无机物，归还到无机环境中
C．与人类关系非常密切 D．与生产者、消费者都有关系
10．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．①②③④
14．看图回答问题
1)这是元素的循环。

2)写出①～⑤所示过程的名称：
①
②③
④
⑤
3)图中A、B、C、D各是什么生物？
A B
C D
4)图中缺少的生理过程是，用箭头在图中表示出来。

5)由该循环可见，生态系统的物质循环具有以下特点：
①
②
14．如图为碳循环图解，请回答下列问题：
（1）物质循环实质上是物质在圈与圈之间转移。

请在下列表格中填出各圈中碳素的贮存形式，用“十”
（2）碳主要以__________形式循环的。

（3）碳从无机环境进入生物群落的唯一途径是［］__________；由绿色植物通过②__________传递到各级消费者。

（4）碳从生物群落返回无机环境的途径③表示______；④表示______；⑤表示__________。