生物圈内的物质循环
【课件】生态系统的物质循环课件生物人教版选择性必修2
B烧杯中加入_3_0__m_L_蒸__馏__水__
计
＋与A等量的淀粉糊
自变量 土壤中_是__否__含__有__微__生__物__
是否加土壤浸出液
A1
不变蓝
A
实验 在相同时间内实验组落叶腐烂
A2 _产__生__砖__红__色__沉__淀__
现象 程度 小于 对照组
B1
变蓝
B
B2 _不__产__生__砖__红__色__沉__淀__
光呼
合 作 用
吸 作 用
生产者 摄食
呼 吸 作 用
消费者
燃 烧
分解者 化石燃料
一. 碳循环 （1）碳在无机环境和群落间循环的形式： CO2 （2）碳在无机环境中的主要存在形式：CO2（主要）和碳酸盐 （3）碳在生物体内的主要存在形式： 含碳有机物 （4）碳进入生物体的主要途径： 生产者的光合作用、化能合成作用 （5）碳在生物体之间传递途径： 食物链和食物网 （6）碳进入大气的途径：
化石燃料的燃烧
2）危害
气温升高 极地和高山冰川加速融化 海平面上升 对人类和其他生物的生存构成威胁
冰川融化
3）缓解措施
减少化石燃料的使用，开发新能源，减少CO2的排放 大力植树种草，提高森林覆盖率，吸收和固定CO2 提高秸秆还田率，提高农田土壤储碳量
物质循环
1、概念： 组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进
2.案例设计
提出问题：土壤微生物具有分解作用吗？分解过程中物质发生怎样的变化？
项目
案例1
案例2
实验假设 土壤微生物能分解落叶使之腐烂 土壤微生物能分解淀粉
对土壤进行处理(如将土壤用塑料
A烧杯中加入30 mL土壤浸
生物圈中的物质循环例题和知识点总结
生物圈中的物质循环例题和知识点总结在我们生活的地球这个巨大的生物圈中，物质始终在不停地循环着。
物质循环对于维持生态系统的平衡和稳定起着至关重要的作用。
下面，让我们通过一些例题来深入理解生物圈中的物质循环，并对相关知识点进行总结。
一、碳循环碳是生命的基础元素之一，在生物圈中有着重要的循环过程。
例题：在一个草原生态系统中，植物通过光合作用固定了 100 单位的碳。
其中，30 单位的碳被草食动物吃掉，草食动物呼吸作用消耗了10 单位的碳，其余 20 单位的碳用于生长和繁殖。
肉食动物吃掉了 10单位的草食动物，肉食动物呼吸作用消耗了 5 单位的碳。
那么，这个生态系统中碳的输入和输出分别是多少？解析：碳的输入主要来自植物的光合作用，即 100 单位。
碳的输出包括植物、草食动物和肉食动物的呼吸作用，总共是 10 ＋ 5 ＋植物呼吸作用消耗的碳（假设为 20 单位）＝ 35 单位。
知识点总结：1、碳在生物群落和无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环。
2、碳进入生物群落的途径是植物的光合作用。
3、碳在生物群落内部以含碳有机物的形式传递。
4、碳从生物群落回到无机环境的途径有呼吸作用、分解作用和燃烧等。
二、氮循环氮是蛋白质和核酸等重要生物分子的组成成分。
例题：一块农田中，农民施加了 50 千克的氮肥。
经过一个生长季后，农作物吸收了 20 千克的氮，土壤微生物分解作用释放了 10 千克的氮，通过雨水冲刷流失了 5 千克的氮。
那么，这块农田中氮的储量发生了怎样的变化？解析：初始施加了 50 千克的氮肥，农作物吸收了 20 千克，微生物分解释放了 10 千克，雨水冲刷流失了 5 千克，所以氮的储量减少了 50 20 10 5 ＝ 15 千克。
知识点总结：1、氮循环包括固氮作用、氨化作用、硝化作用和反硝化作用等过程。
2、固氮作用将大气中的氮气转化为氨或硝酸盐，可分为生物固氮和工业固氮。
3、氨化作用将有机氮转化为氨。
4、硝化作用将氨转化为硝酸盐。
新版人教版高中生物 生态系统的物质循环 (共34张PPT)学习演示PPT课件
[联前系后]
巧用单、双箭头判断相关成分或结构间的相互关系
(2)激素分泌的分级调节和反馈调节关系： 垂体与其他腺体(如甲状腺、肾上腺等)之间为双向箭头，其 他腺体与下丘脑以及下丘脑与垂体之间为单箭头，故图 2 中 1 是下丘脑，2 是垂体，3 是其他腺体如甲状腺、肾上腺等。
4、循环过程：
CO2
无机环境
光合组作成用生、物化体能的合元成素作用
生物群落
呼吸反作复用循、环分解作用、化
石燃料燃烧
练习巩固1：
判断正误
(1) (2014·江苏)无机环境中的物质可以通 （1）生态系统的碳循环是指碳元素在________________之间不断循环的过程
三、温室效应的原因及缓解措施：
4．环境问题是全世界人民密切关注的问题，以低能 耗、低污染、低排放为基础的低碳经济模式越来越 成为促进国家经济持续增长和可持续发展的重要经 济模式。下列说法正确的是( )
A．煤、石油和天然气的大量燃烧，致使大气中的CO2 急剧增加
B．大气中CO2进入生物群落的方式只能是植物的光合 作用
C．生物群落中的碳元素进入大气的方式只能是微生 物的分解作用
必修③第5章
第3节 生态系统的物质循环
1、默写：光合作用、有氧呼吸的总反应式。 2、生态系统的结构包括生__态__系_统__组___成__成_分_, _营_养__结__构_。 而生态系统的组成成分包括哪些？
非生物物质和能量，生产者、消费者、分解者 __食__物_链___和_食__物__网____是生态系统的营养结构，生态 系统的_能_量__流__动__ 和_物__质_循__环__就是沿着这种渠道进行的。
高中生物5.3生态系统的物质循环课件新人教版必修3
(3)由于(2)中B组已灭菌，则依据同学们的猜测可知若干天后 (2)中B组的落叶腐烂程度________对照组。
【答案】 1.(1)全球性 循环(xúnhuán)利用 (2)逐级递减 2.(1)同时进行 (2)载体 动力
第三十三页，共53页。
掌握核心内容 1.能量流动和物质循环的关系 (1)区别：
项目 形式
过程 范围 特点
能量流动
物质循环
光能→化学能→热能 (一 般形式)
以化学元素形式流动
沿食物链(网)单向流动
【解析】 由图可知，气体X为二氧化碳，类群乙为生产者， 类群丙为消费者。联系生物(shēngwù)群落与无机环境的两种 成分是生产者和分解者，图中甲为分解者，如果甲缺少，生态 系统的物质循环将不能正常进行。参与循环的物质对象是组成 生物(shēngwù)体的C、H、O、N、P、S等元素。生物 (shēngwù)地球化学循环指的是地球上最大的生态系统(生物 (shēngwù)圈)中的物质循环，在生物(shēngwù)圈的生物 (shēngwù)群落与无机环境之间的循环过程。
第二十二页，共53页。
2.案例设计
案例
案例1
案例2
实验假设 微生物能分解落叶使之腐烂 微生物能分解淀粉
实 实验组 对土壤高温处理 验 对照组 对土壤不做任何处理 设 计 自变量 土壤中是否含微生物
A杯中加入30 mL土壤浸出液 B杯中加入30 mL蒸馏水 是否含有微生物
实验现象 结论分析
在相同时间内实验组落叶腐 烂程度小于对照组
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。
高中生物 53生态系统的物质循环课件 新人教版必修3
先灭菌，然后接种某种细 菌，最后置于适宜条件下
A.方案一
B．方案二
C．方案三
D．三个方案都不能达到
解析 欲证明树叶的分解是由“某种细菌”所引起
的，应先将树叶灭菌，排除其他微生物对实验结果的
干扰，同时应将灭菌后的树叶分两组，一组接种该细
菌，另一组不接种，两组均置于适宜条件下培养，以
便对比分析得出结论。
乙
(1)大气中二氧化碳的来源有三个，分别是动植物的呼吸作 用、________、________。若图甲中的“→”仅表示二氧化 碳的流动方向，则不会存在的过程有________。 (2)若图甲表示碳循环示意图，则D指的是生态系统中的 ________，①过程表示的是________。 (3)表乙中的Pg表示同化作用固定的总能量，Pn表示生物体 内储存的能量，则R表示的生物学含义是________。每平方 米每年流经该生态系统的总能量为________。
实验现象 ①如果支持所作的假设，则实验现象是_________________ 。 ②如果不支持所作的假设，则实验现象是____________。
解析 题目未要求确定某种微生物，而是将土壤微生物 作为整体予以研究。总体思路：本题为探究性实验，要 先作出“是”或“否”的假设；据所给药品可知，碘是 检验淀粉的，斐林试剂是检验还原性糖的(即淀粉水解产 物)；据实验步骤(2)，可知实验分为A、B对照；所以综 合起来讲，围绕假设通过A、B的显色情况作出结论。
答案 B
碳循环
【例1】 右图是生态系统中
碳循环示意图，“→”表示
碳的流动方向，其中代表分
解者的是
( )。
A．①
B．②
C．③
D．⑤
七年级生物上册 第七章 第二节 绿色植物与生物圈的物质循环课件 苏教版
程和保留在植物体内，而99%左右的水分却被蒸腾掉了。
3.水是从哪儿蒸腾掉的?
生物圈的水循环示意图
水蒸气
降 雨 等
蒸 发， 蒸 腾
水蒸气
蒸 发
海洋
降 雨 等
陆地水
水流向海洋
绿色植物不仅参与生物圈水循环，还稳定了水循环。
绿色植物在生物圈的水循环中有什么作用？ 植物从土壤中吸收的水，大部分通过蒸腾作用返回空气 中，植物散失到空气中的水分远远超过其他生物。
①
6.写出各序号所示的水循环环节的名称① 降雨 ②_____ 蒸发 ③ 蒸腾作用 渗入地下 ⑤ 流回海洋。 ________④
把意念沉潜得下，何理不可得
把志气奋发得起，何事不可做
B．放出氧，吸收二氧化碳
C．白天放出氧，晚上吸收二氧化碳 D．白天吸收二氧化碳，晚上放出氧
3.植物从土壤中吸收的水，大部分（ C ） A．用于光合作用 B．用于呼吸作用
C．用于蒸腾作用
D．贮存在体内
4.移栽植物的时候，适当剪除一些叶片有利于被移栽植物 的成活，其主要目的是（ B ） A．降低呼吸作用对有机物的消耗 B．避免蒸腾作用过多失水
O2
CO2
植物 光合作用
生物圈中氧循环的示意图
， ， ，
1.根据碳氧平衡的原理，可用什么方法来使屋内空气保持清新？
开窗通风，使用清新剂，白天放置绿色植物。 2.根据碳氧平衡的原理，用什么方法可以使塑料大棚的农作物 产量增加？ 人工补充二氧化碳，肥水管理，增强光照，夜间适当降温等。
生物圈大气中的二氧化碳浓度不断增高
植物能够截留水分，有利于水转向地面。
资料分析
1.据科学测算，某热带雨林的降雨量是1 950毫米/年，蒸 腾量是1 570毫米/年，请计算一下，蒸腾量占降雨量的百 分之几？
生物圈中的物质循环过程例题和知识点总结
生物圈中的物质循环过程例题和知识点总结在我们生活的地球这个巨大的生物圈中，物质在不断地循环流动，维持着生命的延续和生态的平衡。
下面我们通过一些具体的例题来深入理解生物圈中的物质循环过程，并对相关知识点进行总结。
一、碳循环碳是生命的基本元素之一，碳循环对于维持生物圈的稳定至关重要。
例题：假设一个森林生态系统中，植物通过光合作用每年固定了1000 吨碳，而植物呼吸作用和分解者的分解作用每年释放了800 吨碳。
同时，人类活动每年向大气中排放了 200 吨碳。
请问这个森林生态系统中的碳储量是增加了还是减少了？分析：植物通过光合作用固定的碳量减去植物呼吸和分解者分解释放的碳量，再减去人类活动排放的碳量，即可得到碳储量的变化。
即：1000 800 200 ＝0（吨），所以这个森林生态系统的碳储量没有变化。
知识点总结：1、碳在生物圈中的存在形式：主要有二氧化碳（CO₂）、有机物（如糖类、脂质、蛋白质等）和碳酸盐等。
2、碳循环的主要过程：碳通过植物的光合作用从大气中进入生物群落，转化为有机物。
生物群落中的有机物通过呼吸作用、分解者的分解作用以及燃烧等方式，将碳以二氧化碳的形式释放回大气中。
人类的活动，如燃烧化石燃料、砍伐森林等，也会向大气中排放大量的二氧化碳，影响碳循环的平衡。
二、氮循环氮是构成蛋白质和核酸等生物大分子的重要元素。
例题：在一个农田生态系统中，农民每年施用了 100 千克氮肥，农作物吸收了 60 千克氮，土壤中的微生物通过固氮作用固定了 20 千克氮，而农作物通过收获带走了 50 千克氮。
请问这个农田生态系统中氮的输入和输出是否平衡？分析：氮的输入包括氮肥的施用和微生物的固氮作用，即 100 ＋ 20 ＝ 120 千克。
氮的输出包括农作物的吸收和收获带走，即 60 ＋ 50 ＝110 千克。
输入大于输出，所以氮的输入和输出不平衡，氮在这个农田生态系统中有积累。
知识点总结：1、氮在生物圈中的存在形式：氮气（N₂）、氨（NH₃）、铵盐（NH₄⁺）、硝酸盐（NO₃⁻）等。
生物圈中的物质循环与能量流动
生物圈中的物质循环与能量流动生物圈是地球上生命存在的区域，包括陆地、海洋和大气层。
在这个复杂的生态系统中，物质循环和能量流动是至关重要的过程。
物质循环指的是生物圈中各种元素和化合物的循环利用，而能量流动则涉及到能量在生物圈中的流动和转化。
本文将就生物圈中的物质循环和能量流动进行探讨。
一、物质循环1. 水循环水循环是生物圈中最基本的物质循环之一。
太阳能使水体蒸发，形成水蒸气，随后通过凝结形成云雾并最终降水。
降水滋润着地球上的植物和动物，并渗透到土壤中，形成地下水。
植物通过根系吸收地下水中的营养物质，动物则通过饮水摄入水分和养分。
水循环的作用是维持生物圈中的水资源的平衡，并提供生物生存所需的水分。
2. 碳循环碳是构成生物体的基础元素，碳循环直接关系到生物圈中的能量传递和物质转化。
植物通过光合作用吸收二氧化碳，将其转化为有机物质，同时释放出氧气。
动物通过食物链摄入植物产生的有机物质，进行呼吸作用释放出二氧化碳。
当生物体死亡后，其尸体中的有机物质又会通过分解作用转化为二氧化碳。
碳循环的过程中，地球大气中的二氧化碳含量得到平衡，为生物的生存提供了基础物质。
3. 氮循环氮是生物体合成蛋白质和核酸的重要元素，而氮循环是调控氮在生物圈中的转化过程。
植物通过根系吸收土壤中的氮元素，转化为氨基酸等有机氮化合物。
动物通过食物链摄入植物产生的有机氮化合物，利用其中的氮合成自身的蛋白质。
当动物排泄物中含有尿素等有机氮化合物时，它们会通过分解作用转化为无机氮化合物，再被植物吸收利用。
氮循环的正常进行有助于维持生物圈中氮元素的平衡。
二、能量流动1. 光合作用光合作用是生物圈中能量流动的关键过程。
植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质，并释放出氧气。
这个过程将太阳能转化为植物体内的化学能，同时也为其他生物提供了能量来源。
通过食物链，植物合成的有机物质被传递到动物体内，成为动物体内能量的主要来源。
2. 呼吸作用呼吸作用是生物圈中能量流动的另一重要过程。
物质循环的定义
物质循环的定义
生物物质循环是指物质在生物圈中多种生物通过摄食、新陈代谢以及繁殖和死亡等过程，
不断吸收、转移与再分配，使其能在生态系统中循环往复，保证整个圈形系统的稳定和耦
合的状态。
生物物质循环主要分为水循环、养分循环、气体循环和能量循环四大类。
水循环是宇宙中
最重要的一种自然物质循环，是指水在环境中传递和循环的过程。
包括地表奔腾、地表蒸发、地表降雨、地下渗漏、地下径流等。
养分循环是指植物，动物在形成物质、维持活动过程中，围绕着养分的吸收、分解、形成、释放、巩固、搬运、转换等步骤，形成良性、平衡的养分循环。
养分循环主要包括氮元素
循环、磷元素循环、硫元素循环。
气体循环是指生物群落中全球气候改变的问题的一类，可以将大气中的气体，如水汽、二
氧化碳和氮气等，进行循环，比如二氧化碳的循环包括植物吸收二氧化碳、动物分解植物
吸收的二氧化碳，这些过程有助于维持大气系统的稳定。
能量循环指的是在植物、动物层面通过食物贮存的光能和有机物变为化学能的过程，随后
通过体内的新陈代谢以及日常活动将部分化学能转化为热量耗散到环境中，完成能量改变
的整个过程就是生物的能量循环。
生物物质的循环是一个紧密相连的生态系统，它维护着地球的稳定平衡，不仅影响着地球
的气候变化和地形地貌，还促进了多种生物间的多样性，构成了一个健康完整的生态系统。
所以，我们应该尊重和保护自然环境，以保护生物物质在生态系统中的良好循环。
【课件】生态系统的物质循环(第2课时)课件 2022—2023学年高二上学期生物人教版选择性必修2
注意：实验组的土壤要进行处理，以尽可能 排除土壤微生物的作用，同时要尽可能避免 土壤理化性质的改变（例如，将土壤用塑料 袋包好，放在60℃恒温箱中处理一小时。
土壤进行处理， 排除土壤微生物 的作用
实验结果：
土壤不进行处理， 自然状态
在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组
探究土壤微生物的分解作用
案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用
➢ 碳在生物体内的存在形式： 含碳有机物
➢ 碳在生物群落内传递的形式： 含碳有机物
➢ 碳在生物群落与非生物
环境之间循环的形式：
CO2
碳循环
➢ 碳进入生物群落的途径： ①光合作用；②化能合成作用
➢ 碳返回非生物环境的方式：
①生产者、消费者的呼吸作用； ②分解者的分解作用； ③化石燃料的燃烧
碳循环
海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用
乙液：质量浓度为0.0室5温g（/2m0℃l的）环C境uSO4），甲乙液等量 混匀后再注入（ Cu(OH放)2置7）d后,现配现用。砖红色沉淀
是因加入为碘产液生了C加U入试2斐剂O林
➢水浴加热
A1
A2
实验结果 不变蓝
出现砖红
色沉淀
加入 碘液
B1 变蓝
加入斐林 试剂
B2 不出现砖红
色沉淀
探究土壤微生物的分解作用
生物 群落
①大量化石燃料的燃烧
②森林、草原等植被遭到大面积破坏，降低了植被的覆盖率
碳循环失调——温室效应
（2）影响
✓ 气温升高 ✓ 加快极地冰川融化 ✓ 海平面上升 ✓ 洪灾、旱灾不断 ✓ 土地荒漠化加剧 ✓ 威胁人类和生物的生存。
碳循环失调——温室效应
（3）改善措施
初中生物物质循环过程(含示范课课程设计、学科学习情况总结)
初中生物物质循环过程第一篇范文：初中生物物质循环过程摘要：本文以初中生物课程中物质循环过程为主题，结合教学实际，从生态系统的角度出发，详细阐述了物质循环的过程、途径及其在生物圈中的重要性。
同时，以人性化的语言，引导学生认识并关注生态环境，培养学生的生态保护意识。
关键词：初中生物、物质循环、生态系统、教学实际物质循环是生态系统的基本特征之一，对于维持生物圈的稳定具有重要意义。
在初中生物教学中，物质循环过程的教学有助于培养学生对生态系统的认知，提高学生的环保意识。
本文将从生态系统的角度，详细阐述物质循环的过程、途径及其在生物圈中的重要性。
二、物质循环的过程1.生产者与消费者之间的物质循环在生态系统中，生产者（如植物）通过光合作用将无机物质转化为有机物质，为自身和其他生物提供物质和能量。
消费者（如动物）通过摄食生产者或其他消费者，获取有机物质，并将这些物质转化为自身所需的能量和物质。
在这个过程中，物质在生物群落内部进行循环。
2.生产者与非生物环境之间的物质循环生产者通过根系吸收土壤中的水分和无机盐，将这部分物质转化为有机物质。
在生物体死亡或排泄过程中，有机物质重新释放到环境中，经过分解者的分解作用，转化为无机物质，重新进入生态系统循环。
三、物质循环的途径1.食物链和食物网物质循环通过食物链和食物网实现。
生产者、消费者和分解者相互依存，形成复杂的食物关系。
物质随着食物的传递在生物群落中循环。
2.生物圈内的物质循环生物圈内的物质循环包括大气圈、水圈、土壤圈和岩石圈。
大气圈中的气体循环，如碳循环、氮循环，影响着生物圈的生态环境。
水圈中的水循环，如蒸发、降水、径流等，为生物提供生存所需的水分。
土壤圈中的物质循环，如有机质的分解、养分的转化等，维持着土壤的肥力和生态系统的稳定。
岩石圈中的矿物质循环，如矿物质的的风化、侵蚀等，影响着生态系统的物质基础。
四、物质循环在生物圈中的重要性1.维持生态平衡物质循环是生态系统的基本功能，它使得生物群落内的生产者、消费者和分解者之间形成稳定的关系，维持生态系统的平衡。
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
全球水循环
水循环是太阳能推动，在陆地、大气和海洋间循环
地表总水量：1.4×109km3，海洋约占97%
水的循环：
– 陆地：蒸发 (蒸腾 )71,000km3 ，降水 111,000km3 ，径流
40,000km3 – 海洋：蒸发425,000km3，降水385,000km3 – 淡水中：两极冰盖29 000 km3、地下水8 000 km3、湖泊 河流100 km3、土壤水分100 km3、大气中水13 km3、生
大气 陆地有机质 活有机体 死有机体 非有机氮（陆地） 地壳 3，800，000 772 12 760 140 14,000,000 海洋水中 20,000 海洋有机体 901 活有机体 1 死有机体 900 非有机体氮（海洋） 100 沉积物 4,000,000
无机氮总量 = 1,673 有机氮总量 = 21,820,240
蓝藻
浅层死有机物 陆地陆地 丢失于深 层沉积中 溶解死 有机物 海洋
死有机体 河流带走
固 氮 作 用
类型
– 闪电、宇宙射线、火山爆发等高能固氮
– 工业固氮：400摄氏度，200大气压下
– 生物固氮：固氮菌、与豆科植物共生的根瘤菌 和蓝藻等自养和异养微生物
意义
– 平衡反硝化作用 – 对局域缺氮环境有重要意义
物体中水1 km3
The Hydrologic Cycle
生态系统中的水循环
降雨 截留
蒸腾
消费者
穿透雨
土壤吸收
地表 径流 地面蒸发 地下径流
渗透
水循环(aquatic cycle)
水循环的意义
水是所有营养物质的介质 水对物质是很好的溶剂 水是地质变化的动因之一
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生物圈内的物质循环
生物圈的物质循环是指组成生物体的基本化学元素（如C、H、O、N、P、S 等）在生物群落与无机环境之间反复出现，循环流动的过程；是在生物作用、地球运动和化学反应的综合影响下，生物体所需要的化学元素在生物体与外界环境之间的转运过程；是以能量作动力，并与能量流动密切联系的全球性运动过程。
物质循环是生命科学中生态学部分的重要知识，但新教材（必修）只略谈了碳的循环，而新教材（选修）关于物质循环的内容又过于分散，如氮、硫的循环。
这些都为教与学带来不便，为此，笔者系统地讲述了水、碳、氮、磷、硫的循环，编撰了一组关于物质循环的习题作加深巩固，以期给大家的学习带来帮助。
图1 水的循环
[讲解]在生物圈内，水以液态、固态和气态三种形式存在，以液态水和水蒸汽的形式在生物群落和无机环境之间返复循环。
（见图1）水的循环表现为垂直和水平移动。
垂直运动指经太阳辐射水面及土壤表层的蒸发水分和绿色植物叶面的蒸腾水
汽在空中遇冷凝结降落；水平移动，在空中表现为水汽随气流移动，在地面表现为液态水自高向低的流动。
在全球范围内，海面的蒸发量大于降水量，而陆地的降水量大于蒸发量。
液态水是可溶性营养物质的重要载体，由于陆地上汇河归海是单向流动，所以溶于水中的营养物质从陆地流失后便难以返回，因而水循环影响了地球上矿质养料的分布。
[精练]
1、水循环的动力是：
①蒸腾作用②重力作用③太阳辐射④对流辐射
A、①②
B、②③
C、③④
D、①④
2、在水循环绿色植物的作用是：
①地表径流②水体蒸发③蒸腾作用④渗透作用
A、①②
B、②③
C、③④
D、①④
3、对图中a、b、c、d四个过程的叙述正确的是：
A、a、c都表示降雨过程，年总量a>c；
B、b、d都表示水分的蒸发，年总量b<d；
C、a和b分别表示陆地水分的降雨和蒸发，年总量a<b；
D、c和d分别表示海洋水分的降雨和蒸发，年总量c>d。
4、水的地球循环的意义：
A 、调节了大气的温度和湿度
B 、限制了陆生生物的形态和数量的分布；
C 、影响了地球上可溶性矿质养料的分布
D 、由沿海向内陆，年降雨总量递减 [答案] B 、C 、B 、ABC
二、碳的循环
图2 碳的循环
[讲解]碳是构成一切有机物的基本元素，在自然界中碳以碳酸盐、二氧化碳和生
物体内含碳的有机物的形式存在，并以气体二氧化碳的形式在生物群落和无机环境往复循环。
植物通过光合作用将吸收的太阳能固定于（CH 2O ）等有机化合物内，这些有机物再沿食物链传递，从而带动了群落整体的生命活动。
（CH 2O ）是生物圈内主要的能源物质，生态系统的能量流动过程即表现为（CH 2O ）的合成、传递
取食
高温高压
与分解的过程。
（见图2）
[精练]
1、碳在无机环境与生物群落之间循环的形式和在生物群落内部流动的形式分别是：
A、碳酸盐有机物
B、二氧化碳有机物
C、二氧化碳二氧化碳
D、有机物有机物
2、在碳循环中，使碳从无机环境进入群落的生理作用是
①呼吸作用②光合作用③摄食作用
④化能合成作用⑤硝化作用⑥反硝化作用
A、①②
B、③④
C、②④
D、⑤⑥
3、目前地球大气的CO2浓度增高，由于温室效应，地球表面的温度也有所提高，
这将导致土壤沙漠化等恶果，导致CO2增高的主要原因是
A、人口剧增，呼出CO2增多
B、工业污染和自然资源的不合理利用
C、大量生物物种灭绝
D、自然因素破坏了生态平衡
4、我国北方处于平衡状态的某森林生态系统，其碳素循环如下图，箭头和字母分
别表示碳素传递方向和转移量，
下列选项正确的是( )
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
g
[答案] B、C、B、A
图3 氮的循环
[讲解]虽然大气中富含氮元素（79%），植物体却不能直接利用，只有经固氮作用转化为氮的化合物（NH3、NO3-等），才能被植物吸收，并用于合成蛋白质等含氮有机物。
氮的循环过程中几主要环节是：①大气中的分子氮被固定成氮的化合物（固氮作用）；②氨被植物吸收合成有机氮并进入食物链（氨化作用）；③有机氮
被分解释放出氨（脱氨基作用）；④氨被氧化成硝酸（硝化作用）；⑤硝酸又被还原成氮返回大气（反硝化作用）。
（见图3）在生物群落内植物和微生物吸收铵盐和硝酸盐，将无机物同化为有机物，动物食用植物，将植物有机氮同化为动物有机氮。
动物代谢过程中向体外排泄氨、尿酸、尿素以及其他各种有机氮化物。
另外，动物分泌物和动、植物的残体被微生物分解也释放氨。
氨或铵盐在有氧的条件下能被氧化成硝酸盐，硝酸盐溶于水易被植物吸收，但也易从土壤中淋失。
[精练]
1、汽车尾气中的NO和CO会污染环境。
用适当催化剂可使NO和CO转变成
N2和CO2，基本消除尾气污染。
下列转化反应的化学方程式(条件略)正确的是：A.2NO+CO2→N2+CO2 B.NO+2CO→N2+2CO2
C.2NO+2CO→N2+2CO2
D.2NO+2CO→N2+CO2
2.给某种蔬菜施舍放射性同位素15N的氮肥，植物吸收后主要用于合成蛋白质。
人食用该种蔬菜后，通过代谢15N最终出现在( )中
A.氨基酸
B.尿素
C.氨
D.蛋白质
3.能进行自生固氮的生物是：
A. 根瘤菌
B.蓝藻
C.放线菌
D.圆褐固氮菌
4.生物群落内能向大气中释放N2的生理过程是( )
A.氨化作用
B.硝化作用
C.反硝化作用
D.固氨作用
[答案]C、B、D、A
图4 硫的循环
[讲解]硫主要以硫酸盐的形式贮存于沉积物中，以硫酸盐溶液形式被植物吸收。
但沉积的硫在土壤微生物的帮助下却可转化为气态的硫化氢，再经大气氧化为硫酸，复降于地面或海洋。
在土壤富氧层和贫氧层中，分别存在氧化和还原两种微生物系，可促进硫酸盐与水之间的相互转化。
[精练]
1、下列因素中与光化学烟雾形成有关的是：
①红外线②紫外线③SO2④CO2
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
2.科学家发现深海火山口热泉周围生活着大量的硫细菌。
这些细菌通过氧化硫化物和还原二氧化硫来制造有机物。
上述硫细菌的同化作用类型是：
A.化能自养型
B.光能异养型
C.化能异养型
D.光能自养型
3、导致酸雨的主要原因是空气中含有大量的
A．由工业燃烧排放的SO2B．由工业燃烧排放的CO2
C．由人类活动引起的O3增加D．由人类活动排放的含氮气体
4、为了保护臭氧层，可采取的有效措施是
A．减少二氧化硫的排放量B．减少含铅废气的排放量
C．减少氟氯代烃的排放量D．减少二氧化碳的排放量
[答案]B、A、A、C
五、磷的循环
[讲解]自然界中磷主要以磷酸盐的形式贮存于沉积物中，以磷酸盐溶液形式被植物吸收。
磷与氮、硫不同，在生物体内和无机环境中都以磷酸根离子的形式存在。
但在
图5 磷的循环
土壤中的磷酸根易于其它离子结合形成难以溶解的磷酸盐而不能被植物吸收，而且磷酸易被地表径流携带而沉积于海底，可见磷质离开生物圈即不易返回，由于化合价不变在生物群落和无机环境之间的循环也不需微生物参与，是比较简单的生物地球化学循环。
[精练]
1、磷是存在于生物体内的重要元素，磷在叶绿体的构成和光合作用过程中有何作
用？
①；②；③。
[答案]①磷是叶绿体双层膜和基粒的构成成分；②磷是ATP的成分，ATP在能量转
换中起重要作用；③磷是叶绿体DNA的构成成分④磷在光合作用的物质转化中起重要作用。