生态系统中的物质循环
生态系统中的物质循环
生态系统中的物质循环生态系统是由生物和非生物因素相互作用而形成的自然系统，物质循环是维持生态系统平衡运转的重要过程。
在生态系统内，物质通过生物和非生物因素之间的相互转化和循环，使得生物体能够获取所需的营养和能量。
本文将探讨生态系统中的物质循环，包括碳循环、氮循环和水循环。
一、碳循环碳是构成生物体有机物的主要元素，碳循环是生态系统中最重要的循环之一。
碳的循环包括两种主要形式：有机碳和无机碳。
在生态系统中，植物通过光合作用吸收二氧化碳（CO2）并将其转化为有机物，这是有机碳的来源。
有机碳可通过食物链传递到其他生物体内，最终被分解成二氧化碳释放到大气中。
同时，有机碳还可以通过灭活作用进入土壤中，形成有机质，经过时间的累积和转化，最终形成化石燃料。
无机碳主要存在于大气中的二氧化碳和水中的碳酸盐。
生物体通过呼吸作用将有机碳转化为二氧化碳释放到大气中，同时，水体中的碳酸盐也会通过碳酸盐平衡和海洋生物作用而转化为二氧化碳。
此外，自然和人为过程也会释放大量的二氧化碳，如火山喷发、燃烧等。
二、氮循环氮是构成生物体蛋白质和核酸的重要元素，氮循环是维持生态系统中氮平衡的关键循环。
氮的循环包括有机氮和无机氮。
在生物体内，氮通过食物链传递，最初由植物通过根系吸收土壤中的无机氮（氨、硝酸盐等）转化为有机氮。
有机氮可通过食物链传递到其他生物体内，最终通过分解作用返回到土壤中。
在土壤中，有机氮经过腐解和氧化的过程，被微生物转化为无机氮。
无机氮可通过硝化作用转化为硝酸盐，可被植物吸收；同时也可通过反硝化作用转化为氮气，进入大气中。
三、水循环水循环是生态系统中最基本的循环之一，它将涉及到的物质包括水和溶解在水中的各种溶质。
水循环的过程非常复杂，主要包括蒸发、凝结、降水、地下水渗透、地表径流等。
蒸发是水从地面和水体表面升华为水蒸气的过程，凝结是水蒸气在大气中冷却形成水滴的过程，降水是水滴以雨、雪、露、霜等形式降落到地面。
地下水渗透是水通过土壤进入地下水层，地表径流则是水在地表流动的过程。
生态系统的物质循环
生态系统的物质循环生态系统的物质循环是指在生物圈中，各种物质的循环利用过程。
这些物质包括水、氧气、二氧化碳、氮、磷等，它们在生态系统中相互流动和转化，起到维持生命平衡和促进各种生物活动的重要作用。
下面将从水循环、碳循环和氮循环三个方面来探讨生态系统的物质循环。
一、水循环水循环是生态系统中最基本的物质循环之一，也是维持生命活动和生态平衡的重要环节。
水循环包括蒸发、降水、地下水、地表水和湿地等环节。
首先，水蒸发是水从地表转化为水蒸气的过程。
蒸发主要通过植物的蒸腾作用和水体的蒸发来实现。
水蒸气在大气中上升，形成云层。
其次，降水是水从大气中以形式变为液态的过程。
大气中的水蒸气凝结成雨、雪、露、霜等降落到地表。
同时，地下水也是生态系统中的重要水源之一。
降水通过渗透和下渗进入地下成为地下水，地下水通过泉眼、河流等方式重新回到地表。
湿地作为自然的水过滤器，是生态系统中的重要部分，具有调节降水和净化水质的功能。
二、碳循环碳循环是地球上重要的生物地球化学循环之一，对维持生物圈的稳定具有重要作用。
首先，碳循环的起点是植物通过光合作用将二氧化碳转化为有机物，同时释放出氧气。
其次，动物通过呼吸作用将氧气与有机物反应，生成二氧化碳和水，并释放出能量。
此外，植物和动物的生死过程中也参与了碳循环。
植物的死亡会将有机物释放到土壤中，进而以土壤有机质的形式长期储存。
而动物的尸体也会通过分解作用将有机物转化为二氧化碳和水。
最后，碳循环的结果是将二氧化碳在大气和生物圈之间持续地转化和交换，维持着生态系统中生物的生长和活动。
三、氮循环氮循环是生态系统中重要的元素循环过程，它对维持生态平衡和生物多样性具有重要的作用。
首先，氮的固氮是氮循环的起点。
固氮指的是将大气中的氮气转化为植物可以利用的氨或硝酸盐等无机形式的氮。
其次，植物通过吸收土壤中的氮养分来合成蛋白质等有机物。
动物则通过食物链摄取植物的有机物来获取氮养分。
同时，氮的歧化是氮循环的重要环节。
生态系统物质循环的特点
生态系统物质循环的特点
生态系统物质循环的特点主要包括以下几点：
1. 循环性：生态系统中的物质循环是一个持续不断、循环往复的过程。
在生态系统中，各种物质会经过一系列的转化和传递，不断地从一个组分转移到另一个组分，形成一个闭合的循环系统。
2. 全球性：生态系统中的物质循环是全球性的，它不受地域限制，而是以地球为整体进行运转。
3. 长期性：物质循环是一个长期的过程，它与地球的演化过程相伴而行，具有长久的时间尺度。
4. 相对稳定性：在生态系统中，物质循环保持相对稳定的状态，这是因为物质在循环过程中不断地被转化和利用，但总量保持不变。
5. 受人类活动影响：人类活动会对生态系统物质循环产生影响。
例如，过度的开发和采矿活动会导致自然资源的枯竭，而工业生产和使用化学品也会排放大量的废弃物，这些都会影响物质循环的平衡。
综上所述，生态系统物质循环具有循环性、全球性、长期性、相对稳定性和受人类活动影响等特点。
这些特点对于生态系统的健康和稳定具有重要意义，也对我们人类合理利用资源、保护环境具有重要的指导意义。
《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的物质循环是指组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间反复循环运动的过程。
这些物质在生态系统中不是静止不动的，而是处于不断的循环之中。
就像水流在河流与海洋之间循环流动一样，生态系统中的物质也在生物与非生物环境之间永不停息地往返。
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，也被称为生物地球化学循环。
例如，大气中的二氧化碳可以通过植物的光合作用被固定下来，然后经过食物链在生物体内传递，最终又通过呼吸作用、分解作用等过程回到大气中。
这个过程不仅在一个小的生态系统内进行，而是在整个地球的生态系统中普遍存在。
2、循环性物质在生态系统中反复循环利用，不会消失也不会增多。
这意味着，某种元素一旦进入生态系统，就会在生物群落和无机环境之间不断地循环流动，被不同的生物反复利用。
3、物质不灭在物质循环的过程中，物质的总量保持不变。
只是其存在的形式会不断发生变化，从一种化合物转化为另一种化合物，从一个生物体内转移到另一个生物体内，或者从生物群落进入无机环境，再从无机环境回到生物群落。
三、生态系统物质循环的类型1、水循环水是生命之源，水循环是生态系统中最重要的物质循环之一。
水通过蒸发、降水、地表径流、地下径流等过程在大气、海洋、陆地之间不断循环。
蒸发：太阳的能量使海洋、湖泊、河流等水体中的水分蒸发成为水蒸气，进入大气。
降水：水蒸气在大气中遇冷凝结，形成云，当云内的水汽达到饱和时，就会以雨、雪、冰雹等形式降落到地面。
地表径流：降水落到地面后，一部分形成地表径流，流入河流、湖泊、海洋等水体。
地下径流：另一部分则渗入地下，形成地下径流，补充地下水。
2、碳循环碳是构成生物体的重要元素，碳循环对于维持生态平衡具有重要意义。
碳在无机环境中的主要存在形式是二氧化碳和碳酸盐。
植物通过光合作用将大气中的二氧化碳转化为有机物，进入生物群落。
第七章 生态系统中的物质循环
北京供水三分之二来自地下水。近年来，由于地下水的超量开采，北京平原地面沉降呈 快速增加趋势。到目前为止，在东郊八里庄—大郊亭、东北郊来广营、昌平沙河—八仙 庄、大兴榆垡—礼贤、顺义平各庄等地已经形成了五个较大的沉降区，沉降中心累计沉 降量分别达到722毫米、565毫米、688毫米、661毫米、250毫米。最严重的地方， 地表还在以每年20至30毫米的速度下沉。
英国伦敦浓雾事件
1952年12月5日～8日，英国伦敦浓雾不散， 连日无风，而而当时正值冬季大量燃煤取暖 期，成千上万的烟囱照样向空中排放大量黑 烟，煤烟粉尘和湿气积聚在大气中，各种污 染物凝集在雾滴上成了烟雾，致使在短短的 4天中死亡4000人；在之后的两个月时间内， 又有8000人陆续死亡。 这是20世纪世界上 最大的由燃煤引发的城市烟雾事件。
四、磷循环 1、磷循环的途径 (1)沉积型循环 (2)贮存库：岩石圈和水圈 2、磷循环的现状 磷循环是不完全的循环，它实质上是一个单向流 失过程。 3、磷循环的环境问题 水体富营养化
Lalli & Parsons
, 1997 ）
化石燃料的形成
三、氮循环
1、氮循环的途径 (1) 贮存库：大气。 (2)氮的固定：生物固氮、高能固氮(大气固氮)、工业固 氮。 (3)氮的损失：反硝化、有机物的燃烧、淋溶、流失、挥 发 2、氮循环失调造成的环境问题 (1)水体富营养化 (2)地下水中的NO2-、 NO3-具有致癌作用 (3)臭氧层的破坏 (4)光化学烟雾
过度开采地下水长三角如何应对地面降?
“地面沉降”是由多种因素引起的地表海拔缓慢降低的 现象，但长三角地区地面沉降最主要的原因是过量开采 地下水。调查显示：在长三角（长江以南）10万km2的 范围内，因为长期超采地下水，引起了区域性地面沉降 与地裂缝等地质灾害，区内1/3范围内累计沉降已超 200毫米，面积近1万km2 。其中上海市区、江苏苏锡 常地区、浙江杭嘉湖等地已经形成三个区域性沉降中心， 最大累计沉降量分别达到2.63、1.08、0.82米，形成 了三个大“漏斗”。苏锡常地区因不均匀沉降，目前已 发生22处地裂缝地质灾害。长三角地区已成为中国发 生地面沉降现象最具典型意义的地区之一。 由国土资源部南京地质矿产研究所主持的《长三角地区 地下水资源与地质灾害调查评价》显示，由于过量开采 地下水形成“地面沉降”，造成长三角地区经济损失近 3150亿元。
生态系统的物质循环生物教案(精选10篇)
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生态系统的物质循环生物教案1一、碳循环1、物质循环的概念2、碳循环⑴碳在无机环境与生物群落之间的物质循环主要是以co2的形式进行的。
⑴⑴循环过程3、物质循环的特点：具有全球性、反复出现、循环流动4、温室效应⑴形成原因⑴影响⑴措施二、能量流动和物质循环的关系1、区别能量流动物质循环形式主要以有机物形式流动在生物群落和无机环境之间以无机物形式循环，在群落内部主要以有机物形式传递特点单向流动、逐级递减往复循环、反复利用范围各种生态系统都可进行生物圈（全球性）2、联系：两者同时进行，相互依存，不可分割。
第2课时复习提问：1、生态系统中碳循环的过程如何？2、物质循环与能量流动的关系是什么？今天我们来探究一下土壤微生物的分解作用。
1、引入探究内容“土壤微生物的分解作用”由于学生缺乏微生物方面的知识，在指导学生进行该课题的探究时，教师可以先介绍有关知识背景，比如可以用卡逊《寂静的'春天》中如下一段话：土壤中最小的有机体可能也是最重要的有机体，是那些肉眼看不见的细菌和丝状真菌。
它们有着庞大的天文学似的统计数学，一茶匙的表层土可以含有亿万个细菌。
纵然这些细菌形体细微，但在一英亩肥沃土壤的一英尺厚的表土中，其细菌总重量可以达到一千磅之多。
长得像长线似的放线菌数目比细菌稍微少一些，然而因为它们形体较大，所以它们在一定数量土壤中的总质量仍和细菌差不多。
被称之为藻类的微小绿色细胞体组成了土壤内极微小的植物生命。
细菌、真菌和藻类是使动、植物腐烂的主要原因，它们将动植物的残体还原为组成它们的无机物。
假若没有这些微小的生物，像碳、氮这些化学元素通过土壤、空气以及生物组织的循环运动是无法进行的。
三生态系统中的物质循环
碳循环---主要以二氧化碳的形式进行
水循环
碳循环-玻璃育花房和蔬菜大棚就是典型的温室。使用玻璃或透 明塑料薄膜来做温室，是让阳光直接照射进温室，加热室内空气；而玻璃 或透明塑料薄膜又可以不让市内的热空气向外散发，使市内的温度保持高 于外界的状态，以提供有利于植物快速生长的条件。
生物地球化学循环
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。
碳循环：碳元素约占生物体干重的 47％，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。
物质循环的概念
①生态系统的物质循环是指组成生物体的C、H、O、N、P、 S等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间反复循环 运动。
②生物地球化循环：生物圈是地球上最大的生态系统，其中的 物质循环带有全球性，这种物质循环又叫生物地球化学循环。
③生态系统的物质循环反复出现，循环流动，不会消失，生物 可反复利用。(物质守恒定律)
温室有两个特点：温度较室外高、不散热。 由环境污染引起的温室效应是指地球表面变热的现象。它会使地球上的病
虫害增加，土地干旱，沙漠化面积增大，海平面上升，气候异常，海洋风 暴增多。 科学家预测：如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展，到2050 年全球温度将上升2-4摄氏度，南北极地冰川将大幅度融化，导致海平面 大大上升，一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中，其中包括纽约、上海、 东京和悉尼几个国际大城市。
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间反复循环。
生态系统中的物质循环知识点总结
生态系统中的物质循环知识点总结生态系统是由生物群落和其非生物环境相互作用的一个复杂系统。
而生态系统中物质循环是生物体与环境之间物质的流动和转化过程，是维持生物多样性和生态平衡的重要机制。
本文将对生态系统中的物质循环知识点进行总结，包括能量流动和营养循环两个方面。
能量流动知识点总结：1. 能量的来源：能量的主要来源是太阳，太阳辐射的能量被光合作用的植物吸收并转化为化学能。
2. 能量的流动路径：能量通过食物链或食物网从一个生物到另一个生物传递。
典型的能量流动路径是从植物到食草动物，再到食肉动物。
3. 生产者和消费者：生态系统中的生物可以根据其在能量流动中的位置分为生产者和消费者。
生产者通过光合作用将光能转化为化学能，如植物和一些浮游植物。
消费者则通过摄食其他生物获取能量，如食草动物和食肉动物。
4. 捕食关系：捕食关系是能量流动的基础，沿着食物链的不同层次存在着不同级别的消费者，构成了食物网。
5. 能量转化效率：能量在生态系统中的转化并非百分之百高效，能量转化效率通常较低，约为10%左右。
这是因为能量在转化过程中会有损失，其中大部分转化为热能。
营养循环知识点总结：1. 养分的来源：养分主要来自三个方面，即大气、水体和土壤。
大气中的氮、氧、碳等元素通过大气沉降进入生态系统。
水体中的溶解氧、无机盐和有机物质可以被生物摄入。
土壤中的养分主要来源于植物的死亡和腐烂，以及动物的排泄物和尸体。
2. 养分的循环途径：养分在生态系统中的循环可由两个主要途径实现，即生物循环和地球化学循环。
- 生物循环：生物循环是指养分通过生物体的生长与代谢进入到生态系统中的循环。
典型的例子包括植物通过吸收土壤中的养分，将其转化为生物有机物，然后通过食物链传递给其他生物，最终又回归到土壤中。
- 地球化学循环：地球化学循环是指养分在生态系统中通过非生物因素的转化和迁移进入到生物体中的循环。
典型的例子是水循环中的氮循环、碳循环和磷循环等。
3. 关键养分：生态系统中的营养循环有些关键的养分，如碳、氮、磷等。
生态系统中的物质循环
生态系统中的物质循环生态系统是由许多生物和非生物要素组成的，这些要素之间通过物质循环来保持平衡和稳定。
物质循环是生态系统中各种物质在不同组织、生物和环境介质之间的转移和转化过程。
本文将探讨生态系统中的物质循环及其重要性。
一、物质循环的基本概念与类型物质循环是指物质在生态系统中按照一定路径循环流动的过程。
生态系统中的物质循环主要包括有机物循环和无机物循环两种类型。
有机物循环是指生物体通过新陈代谢过程产生的有机物在生态系统中的循环。
这种循环主要包括碳、氮、磷等元素的循环。
其中，碳循环是最为重要的循环之一。
碳在生态系统中通过光合作用和呼吸作用相互转化，同时还受到微生物的降解作用。
无机物循环是指无机物质在生态系统中的循环。
这种循环主要包括水循环、矿物循环、气体循环等。
其中，水循环是最为常见和重要的循环过程之一。
水循环通过蒸发、降雨、融化等过程，使水从地球表面蒸发升入大气层，形成云雾，最终降雨回流到地面。
二、物质循环的过程与机制物质循环是由一系列过程和机制组成的。
这些过程和机制包括：1. 光合作用：光合作用是生物体将太阳能转化为化学能的过程，它是生态系统中能量和有机物循环的基础。
通过光合作用，植物通过吸收阳光和二氧化碳，合成有机物质，并释放出氧气。
2. 呼吸作用：呼吸作用是生物体将有机物质氧化分解为能量和二氧化碳的过程。
通过呼吸作用，生物体释放出能量，同时还将有机物质中的碳转化为二氧化碳，参与到碳循环中。
3. 分解作用：分解作用是微生物和其他生物体分解有机物质的过程。
这些分解作用不仅将有机物质还原为无机物质，同时还释放出二氧化碳和其他气体。
这些分解产物进一步参与到物质循环中。
4. 吸附与释放：吸附与释放是指物质在土壤和水体中的吸附和解吸过程。
土壤和水体中的颗粒和微生物可以吸附和释放许多无机和有机物质，从而影响物质的循环和迁移。
三、物质循环的重要性物质循环在生态系统中起着至关重要的作用，它对维持生态系统的稳定性和功能具有重要意义。
生态系统的物质循环
生态系统的物质循环生态系统是由生物和非生物相互作用，形成一个生命体系。
生物体内的元素在生态系统中通过物质循环，加速了自然界的物质代谢。
物质循环包括能量的流动和物质的储存和再利用，是生态系统的一个重要特征。
本文将重点介绍生态系统中的物质循环。
一、水的循环水的循环是生态系统当中最为重要和广泛的循环。
地球上的水大部分都被海洋、湖泊和河流覆盖着，它们占有人类使用的所有水的99%。
雨水、雪水和冰川等其他形式的水占据着地球上少量的水。
自然界中的水循环可以分为两类，即静态水循环和动态水循环。
静态水循环是指存在于海洋、湖泊等静止或缓慢流动环境中的水的循环。
静态水循环非常缓慢，但至关重要，因为它影响了大气的水蒸气、海洋生态系统和全球温度变化。
动态水循环是指存在于河流、地下水和降水中等活动状态的水的循环。
动态水循环非常快，因为它直接地影响了植物和动物的生存。
二、碳的循环碳是生态系统中最重要的元素之一，它存在于大气中的二氧化碳、有机物和无机物中。
植物通过光合作用吸收二氧化碳的同时，将其转化成有机物，使其可以被动物摄取。
动物在呼吸过程中，将有机物与氧反应，产生二氧化碳，放回到大气中。
这种过程叫做碳的循环。
此外，化石燃料的燃烧和部分植物和动物的分解，也会释放二氧化碳，加速碳的循环。
随着人类经济的快速发展，化石燃料的利用率不断提高，这导致大气中的二氧化碳含量成倍增加，引起了全球变暖和气象极端事件。
三、氮的循环氮是植物和动物生命活动的必需元素。
大多数植物无法直接利用大气中的氮，它们需要从土壤中吸收养分。
土壤中氮的来源可以是氮化合物、有机物质、人类和动物遗物。
氮通过无机化作用转化成氨，作为植物的养分；通过硝化作用转化成硝酸盐，使土壤含氮化合物丰富，有利于植物生长。
氮还可以在动物体内进行吸收和生产。
当生物死亡或者粪便过期时，体内的氮会被释放回到环境中，这样就形成了氮的循环。
四、磷的循环磷是生命中必需的元素之一，对植物和动物的发育和免疫系统建立很重要。
生态系统中物质循环的机制与规律
生态系统中物质循环的机制与规律生态系统是一个自然的系统，其中的生物和非生物要素相互作用，实现物质、能量和信息的交换。
生态系统中物质循环是其中一种重要的交换形式，它体现了生物与非生物要素的相互作用和生态系统的自我调节能力。
本文将从循环的类型、循环的机制和规律等方面探讨生态系统中物质循环。
一、物质循环的类型物质循环可以根据循环物质所处的状态分为以下几种类型。
1. 气态循环：大气中的氮、氧、二氧化碳等气体是生态系统中重要的元素。
它们通过生物的呼吸作用、植物的光合作用和微生物的代谢作用等循环流动在生态系统中。
2. 液态循环：水循环是生态系统中最重要的循环之一。
水既是生物体中的重要组成成分，也是大气、陆地和海洋等生态系统中的主要要素。
水循环主要包括蒸发、降水、地表径流、地下水和植物蒸腾等过程。
3. 固态循环：生物对于固态的物质循环主要包括有机物和无机物。
有机物的循环主要是指土壤中的有机质，包括落叶、植物残体和动物排泄物等。
这些物质通过微生物的代谢作用和土壤和植物的相互作用进入生态系统中。
无机物的循环则包括矿物质、碳酸盐和磷酸盐等。
二、物质循环的机制生态系统中物质循环主要包括生物循环和地球化学循环两种。
1. 生物循环生物循环主要是指物质在生物体内和生物体之间的循环。
生物循环是生态系统中物质循环的重要形式之一。
其中最典型的代表是营养物质的生态系统循环。
营养循环是生态系统中生物体与地理界之间发生的一个基本的物质交换过程。
食物链的形成和演化是营养循环的重要表现形式。
在食物链中，生物之间通过捕食和被捕食来实现物质的循环。
例如，植物通过自己的光合作用来制造有机物，这些有机物被动物食用后，能够转化为动物的生物质，同时又为生物体内的微生物提供了营养素的口粮，从而形成营养链。
2. 地球化学循环地球化学循环是指地球化学元素在地球大气圈、水圈、生物圈之间的流动和转化过程。
与生物循环不同的是，地球化学循环不涉及生命的活动和生物作用，而是源于地壳化学元素的环境和物理-化学反应。
生态系统中的物质循环例题和知识点总结
生态系统中的物质循环例题和知识点总结生态系统是一个复杂而精妙的整体，其中物质循环是维持生态平衡和生命延续的关键环节。
在这篇文章中，我们将通过一些例题来深入理解生态系统中的物质循环，并对相关知识点进行总结。
一、物质循环的概念物质循环指的是生态系统中各种化学元素，在生物群落和无机环境之间不断循环往复的过程。
这些化学元素包括碳、氮、磷、硫等，它们对于生物的生长、发育和繁殖都起着至关重要的作用。
二、生态系统中物质循环的类型1、水循环水是生命之源，在生态系统中，水通过蒸发、降水、地表径流等过程不断循环。
例如，海洋中的水蒸发形成水汽，随着大气环流到达陆地，形成降水，一部分降水渗入地下成为地下水，一部分形成地表径流，最终又流回海洋。
例题：在一个小岛上，年降水量为1000 毫米，蒸发量为800 毫米，地表径流为 150 毫米，那么地下水的补给量是多少？解答：总降水量蒸发量地表径流＝地下水补给量，即 1000 800 150 ＝ 50 毫米。
2、碳循环碳是构成生物体的基本元素之一。
碳在大气中主要以二氧化碳的形式存在，通过植物的光合作用被固定为有机物，进入生物群落；生物通过呼吸作用、分解者的分解作用以及燃烧等过程，将有机物中的碳重新转化为二氧化碳，返回大气。
例题：如果一个森林生态系统中，植物每年固定的碳量为1000 吨，动物每年呼吸作用释放的碳量为 300 吨，分解者每年分解有机物释放的碳量为 400 吨，那么这个生态系统中碳的净积累量是多少？解答：植物固定的碳量（动物呼吸释放的碳量＋分解者分解释放的碳量）＝碳的净积累量，即 1000 （300 ＋ 400）＝ 300 吨。
3、氮循环氮是蛋白质和核酸的重要组成成分。
大气中的氮主要以氮气的形式存在，不能被大多数生物直接利用。
一些固氮微生物（如根瘤菌）能够将氮气转化为氨，进而被植物吸收利用；动物通过食用植物获取氮，生物体内的含氮有机物通过排泄和死亡后的分解，将氮重新释放到环境中。
《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 C、H、O、N、P、S 等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间反复循环的过程。
这些物质在生态系统中不是静止不动的，而是处于不断的流动和转化之中。
物质循环就好比一个巨大的物流系统，各种元素在生物和非生物环境之间不断运输、交换和转变。
例如，植物通过光合作用从空气中吸收二氧化碳，并将其转化为有机物；动物吃了植物后，这些有机物在体内经过代谢和分解，一部分以二氧化碳的形式呼出，另一部分通过排泄等方式回到环境中。
二、生态系统物质循环的类型1、水循环水是生命之源，在生态系统中，水的循环至关重要。
水通过蒸发、蒸腾作用从海洋、湖泊、河流等水体表面进入大气，形成水汽。
随着大气环流，水汽被输送到其他地区，在适当条件下以降水的形式回到地面。
降水一部分渗入地下，形成地下水；另一部分则汇聚成地表径流，最终回到海洋等水体。
水循环不仅维持着地球上的水分平衡，还在热量传递、物质运输等方面发挥着重要作用。
2、气体型循环以气体的形式在大气中进行循环的物质，主要有碳和氮。
碳循环：碳在生物群落与无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环。
植物通过光合作用吸收二氧化碳，将其转化为有机物；而生物的呼吸作用、分解者的分解作用以及化石燃料的燃烧等过程，则会将有机物中的碳以二氧化碳的形式释放回大气中。
氮循环：氮在大气中主要以氮气的形式存在。
固氮微生物可以将氮气转化为氨，被植物吸收利用；动物摄取植物中的含氮有机物，经过代谢转化为含氮废物，这些废物经过分解者的分解，又可以转化为氨，最终通过一系列过程再次形成氮气回到大气中。
3、沉积型循环像磷、硫等元素，主要通过岩石的风化和沉积物的分解等过程缓慢释放到生态系统中，循环速度相对较慢。
磷循环：磷主要存在于岩石和沉积物中。
在风化和侵蚀作用下，磷被释放到土壤和水体中，被植物吸收利用。
动物通过摄食获取磷，死后遗体分解，磷又回到环境中。
基础生态学：第十三章 生态系统的物质循环
H2CO3
H++CO3 2-
CaCO3
水体中生物
海底沉积物
Carbon accumulation
• CO2 has increased from its pre-industrial level • data: recent records plus older data such as ice cores • mostly fossil fuel burning
降雨
蒸腾
截留
穿透雨
地表 径流
地表蒸发
渗透
地下径流
三. 气体型循环
(一)、碳循环 • 碳是一切生物体中最基本的成分。 • 库主要是大气和海洋。
The Carbon Cycle
CO2 in atmosphere (reservoir)
Burning of COi2ndoiRcseseaosnlpvietfdaotsisoilnfuFelisre
(reservoir)
Consumers
Producers
Wastes, SoilDbeaacdtebroiadi&es detritus feeders
Reservoirs
Processes/ Locations
Trophic Levels/ Organisms
海洋和大气CO2调节
CO2
CO2溶 于海水
• 对于生产者的 输出库的周转 率=(16+4)/100 =0.20；
• 对于生产者的 周转时间为 5.00天。
5. 影响物质循环速率的因素
（1）元素的性质：有的元素循环的速率快， 而有的则比较慢，这是元素化学特性和 被生物有机体利用的方式不同所决定的。
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《生态系统的物质循环》巩固练习1.下列有关物质循环的叙述中错误的是（ ）A.碳在无机环境中主要以CO 2和碳酸盐的形式形式存在B.碳循环发生在生物群落与无机环境之间C.碳在生物群落内部是以CO 2的形式进行循环的D.与自然界碳循环关系最为密切的两种细胞器是叶绿体和线粒体C 【解析】本题考查生命观念和科学思维。
碳在无机环境中的形式有CO 2、碳酸盐和单质碳等，但主要以CO 2和碳酸盐的形式形式存在，A 项正确；物质循环的途径是在生物群落与无机环境之间进行的，B 项正确；碳在生物群落与无机环境之间是以CO 2的形式进行循环的，而在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动的，C 项错误；叶绿体光合作用固定二氧化碳，线粒体呼吸作用释放二氧化碳，D 项正确。
2.右图是生态系统的碳循环图解。
图中A ～D 代表生态系统的4种成分，①～⑦代表碳元素在生态系统中循环的途径。
据图分析下列叙述错误的是( ) A.图中A 是生产者，碳在B 中以有机物形式存在 B.图中③是光合作用，②和⑤是呼吸作用 C.温室效应与大气中D 的增多有关 D.图中C 是分解者，主要是腐生的细菌和真菌D 【解析】本题考查生命观念、科学思维和社会责任等核心素养。
图中A 是生产者，B 是分解者，C 是消费者，D 是CO 2，碳在生物体内主要是以含碳有机物的形式存在，A 项正确；①、⑥是生产者和消费者的遗体及排出物，③是光合作用，②、⑤是呼吸作用，④是消费者的摄食，⑦是微生物的分解作用，B 项正确；温室效应产生的主要原因是化石燃料的大量燃烧，使大气的CO 2增加，C 项正确；图中C 是消费者，B 是分解者，D 项错误。
3.对生态系统中能量流动和物质循环的解释错误的是（ ）A.能量流动和物质循环是分不开的B.能量流动是物质循环的动力C.能量流动和物质循环都是单向进行的D.生物体内的能量储存在有机物中C 【解析】本题考查生命观念和科学思维。
能量流动和物质循环是同时进行的，彼此相互依存，不可分割。
能量流动是单向的，而物质是循环的。
4.下图表示生态系统中碳循环的部分过程，其中甲、乙、丙、丁组成生物群落。
下列分析正确的是（ ）A.乙主要是绿色植物，丁所含的能量最少B.图中箭头可以表示碳元素的流动方向C.碳在丙与丁之间以CO 2形式循环D.无机环境中的CO 2只能来自细胞呼吸B 【解析】本题考查生命观念和科学思维。
生态系统中的碳循环中，无机环境中的CO 2与生产者之间存在双向箭头，甲应为绿色植物，丁为分解者，所含的能量不一定最少，A 项错误；图中箭头可以表示碳元素的流动方向，B 项正确；碳在丙与丁之间以含碳有机物的形式流动，C 项错误；无机环境中的CO 2来自细胞呼吸和化石燃料的燃烧，D 项错误。
5.图1是某生态系统碳循环示意图，其中A 、B 、C 、D 是生态系统内各生物成分，1、2、3、4、5表示有关的生理过程，图2为该生态系统中某一食物链及部分能量流动情况，下列说法错误的是（ ）A.图1中A 是分解者，C 是生产者，D 是消费者B.图1中表示呼吸作用过程的是2、3、4、5C.图1中A 如果发生瘟疫，D 的数量将会增加D.图2中③和④分别是草和兔同化量的一部分A 【解析】本题考查生命观念和科学思维。
图1中C 与CO 2之间是双向的，所以C 是生产者，D 是初级消费者，A 是初级消费者。
ACD 都有箭头指向B ，所以B 是分解者，A 项错误；除1是光合作用外，其它都是呼吸作用，B 项正确；次级消费者减少则初级消费者增多，C项正确；兔的粪便来自草，兔的遗体、残骸来自兔本身，D 项正确。
6.火灾常给森林带来较大危害，但是在某些国家有时对寒带地区森林的残枝落叶等进行有限的人工火烧，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C 【解析】本题考查生命观念、科学思维和社会责任等核心素养。
寒带地区森林中分解者少，温度低，残枝落叶分解慢，通过有限的人工火烧可以加速生态系统的分解过程。
7.如图是根据a 、b 、c 、d 四个不同地区生态系统中落叶供给量与土壤有机物量之间的关系绘制的示意图。
根据图中所反应的信息分析下列叙述中错误的是( )A.在a 、b 、c 、d 四地中，土壤微生物等分解者的活动最旺盛的是a 地B.在a 、b 、c 三地中，动物数量易变程度最大的是b 地C.如果在a 处使用农药DDT ，经过一定时间后在b 、c 、d 三处都能够检测到农药DDTD.根据所学知识，最可能代表干旱地区生态系统的是d B 【解析】本题考查生命观念、科学思维和社会责任等核心素养。
a处落叶供给量大而土壤中有机物量却很少，说明此处的分解者分解能力强，很快将有机物分解为无机物，A 项正确；分解者分解能力强的地方一般是温度高、湿度大的热带雨林地区，分解者分解能力弱的地方一般是温度低的寒带或干旱的荒漠等，c 处可能是寒带地区，在不同季节动物数量变化很大，B 项错误；物质循环具有全球性，C 项正确；d 处可能是荒漠，落叶少，积累的有机物也少，D 项正确。
8.根据下面的碳循环示意图回答问题：（1）从微观上看，过程③主要是在细胞的内进行的。
（2）岩石圈中的碳主要以 形式贮存，故不直接参与碳循环。
水圈中碳的存在形式是 。
（3）碳从无机环境中进入生物群落的途径①是 ；②表示的是 关系。
④表示 。
（4）太阳能照射到地球表面后，大部分被吸收并通过各种方式转化为热量，热量最后以 落叶供给量 土壤有机物量 20 10 0 0 25 30 75 100● ● ● ● a b d c形式再辐射出去，如果大气层中的CO2增多，则产生效应。
（5）从上图可知，减缓温室效应的最关键的措施是：第一，；第二，。
（6）碳循环的进行伴随着；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。
答案（1）线粒体（2）无机盐（碳酸盐） HCO3-（3）光合作用捕食分解者的分解作用（4）红外（热）辐射温室（5）严格控制化石燃料的燃烧，开发除化石燃料以外的新能源保护植被，大力植树造林，提高森林覆盖率(6)能量流动热能单向不循环【解析】本题考查生命观念、科学思维和社会责任等核心素养。
（1）细胞呼吸的主要场所是线粒体。
（2）岩石圈中的碳主要以碳酸盐形式贮存，水圈中碳的主要以可溶性无机盐（HCO3-）形式存在。
（3）碳通过光合作用从无机环境中进入生物群落。
图中②是捕食关系，④是分解者通过分解作用将动物尸体有机物中的碳转变成CO2进入大气中。
（4）太阳能照射到地球表面后，大部分被吸收并通过各种方式转化为热量，热量最后以热辐射形式再辐射出去，如果大气层中的CO2增多，则热能不能再辐射出去，就会产生温室效应。
（5）严格控制化石燃料的燃烧，开发除化石燃料以外的新能源和保护植被，大力植树造林，提高森林覆盖率是减缓温室效应的最关键的措施。
（6）能量流动与物质循环是同时进行，相互依赖，不可分割。
由于热能不能再被生物体在代谢中利用，所以能量流动是单向的，而物质是循环的。
9.某同学在室外避风向阳的地方挖了一个深度约为0.5m的土坑，准备制作腐叶土。
（1）在土坑中如何放置土壤和落叶？①。
在堆积时为什么不能挤压太紧？②。
（2）堆积完成后用淘米水等水溶液浇灌，用水浇灌的目的是①，土壤不能太湿的原因②。
（3）腐叶土的制作过程与生物圈的碳循环有关系吗？①。
为什么？②。
答案（1）①土壤与落叶交替堆放数层②堆积时不能挤压太紧是为了透气，给土中细菌活动创造条件，以加速落叶的分解（2）①为土中细菌活动提供水分②过湿则通气不好，在缺氧的条件下需氧细菌无法大量繁殖和代谢活动，造成养分严重散失，影响腐叶土的质量（2）①有关系②落叶中的有机物被分解者分解成CO2，释放到大气中10.下图示生态系统碳循环示意图，A、B、C、D是生态系统的成分，D为大气，请据图回答：（1）此生态系统的能量流动是从[ ] 固定太阳能开始的。
（2）碳元素在大气中与A、B、C之间的传递是以形式进行的，在生态系统各成分中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。
碳循环始终与结合在一起。
（4）生物群落中有一部分碳以形式储藏在地层中，碳在大气中主要以形式存在。
【答案】（1）C生产者（2）CO2消费者分解者（3）光合呼吸分解能量（4）石油、煤炭等 CO2【解析】本题考查生命观念和科学思维。
（1）生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的，图中C与D（大气）是双向的，所以C是生产者。
（2）碳元素在无机环境与生物群落之间是以CO2形式循环的。
图中A、C都指向B，所以B是分解者，A则是消费者。
（3）CO2通过光合作用进入生物群落，生物群落中的碳通过呼吸作用进入无机环境。
分解者通过分解作用将有机物中的碳转变成CO2进入大气中。
（4）生物群落中有一部分碳以石油、煤炭等化石燃料的形式储藏在地层中，碳在大气中主要以CO2形式存在。
11.下图为某生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分。
A、B、C、D是丙中关系密切的四种生物，其能量所占比例如图所示。
请据图回答问題：（1）流经该生态系统的总能量是由图中的（填编号）所固定，过程④表示的生理过程是。
（2）该生态系统中能将有机物分解成无机物的生物有（填编号）。
（3）B和C两种生物之间的种间关系为；请画出图1中的生物构成的食物链（网）：。
（4）图中②、④过程中碳的传递形式分别是___ ____ ___。
（5）碳进入大气的途径除生物的呼吸作用、微生物的分解作用外，还有。
提出两项缓解温室效应的关键措施：。
答案（1）乙呼吸作用（2）乙、丙、丁（或乙、A、B、C、D、丁）（3）竞争（4）含碳有机物、CO2（5）化石燃料的燃烧减少化石燃料的燃烧，开发水能、太阳能等清洁能源和保护植被，大力植树造林等【解析】本题考查生命观念、科学思维和社会责任等核心素养。
（1）所有组成都指向甲，甲是CO2，因为甲和乙是双向的，所以乙是生产者，生产者固定的太阳能总量是流经该生态系统的总能量。
①是光合作用，④是呼吸作用。
（2）生产者、消费者和分解者都能将有机物分解成无机物。
（3）B和C中能量所占份额相同，处于同一营养级，两种生物之间应该竞争关系。
故食物网是（4）碳在生物群落与无机环境之间是以CO2形式循环，在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动。
（5）严格控制化石燃料的燃烧，开发除化石燃料以外的新能源和保护植被，大力植树造林，提高森林覆盖率是减缓温室效应的最关键的措施。