1、第3节 生态系统的物质循环 物质循环及其实例碳循环 1对物质循环的理解： (1)概念：组成生物体的_、P、S 等元素， 都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到 _的循环过程。物质循环又叫_。 (2)循环的物质：组成生物体的_。 生物群落 (3)循环过程：无机环境_。 (4)特点： _。 全球性 循环流动，物质可被_利用。 反复 C、H、O、N 无机环境 生物地球化学循环 化学元素 2碳循环： 二氧化碳 (1) 循 环 形 式 ： 在生物群落与无机环境之间主要以 _的形式进行。 (2)过程(见图 5-3-1)： 图 5-3-1 光 合 作 用 呼 吸 作 用 (3)温室效应： CO2
2、碳循环 化学燃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。 危害：加快_的融化，导致_ 上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。 极地和高山冰川 海平面 探究与学习 地球一小时倡导每年 3 月最后一个星期六 20：3021：30 熄灯一小时，来表明自己对低碳节能环保的支 持。请根据你所知道的知识，指出日常生活中的碳分别是以什 么形式存在的？碳在无机环境和生物群落中往返的途径又是什 么？ (1)无机环境中：_、碳酸盐等。 (2)生物群落中：_。 (3) 答案：(1)CO2 (2)有机物 (3)光合 呼吸 分解 项目 能量流动 物质循环 区 别 形式 以_为载体 基本化
3、学元素 特点 _、逐级递减 往复_ 范围 生态系统的_ 生物圈(全球性) 联系 同时进行、相互依存，不可分割： (1)能量的固定、储存、转移和释放，离不开物 质的合成和分解 (2)物质是能量沿食物链(网)流动的_ (3)能量是物质在生态系统中往复循环的_ 能量流动和物质循环的关系 动力 有机物 单向流动 循环 各营养级 载体 探究与学习 下列有关生态系统能量流动和物质循环的 叙述中，不正确的是( ) A能量流动和物质循环是生态系统的两个主要功能 B能量流动和物质循环是沿着食物链进行的 C能量流动和物质循环密切联系、相互依存 D能量流动是伴随着物质循环而循环的 解析在生态系统中，能量流动和物质循
4、环都是沿着食物 链和食物网进行的，二者紧密联系在一起。能量的固定、储存、 转移和释放离不开物质的合成和分解等过程，物质的循环利用 离不开能量的利用，但能量流动是单向、不循环的。 答案D 物质循环的概念和特点 1对物质循环的概念的理解： (1)物质循环所指的物质主要是指组成生物体的基本元素， 而不是指由这些元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等具体形态的 物质。 (2)物质循环所指的循环是指组成生物体的基本元素在生 物群落与无机环境之间的循环过程。 (3)生态系统的物质循环离不开能量的流动。 2碳循环传递的过程： (1)碳元素进入生物群落的方式：通过植物的光合作用或化 能合成作用。 (2)碳元素返回无机
5、环境的方式： 动植物的呼吸作用。 分解者的分解作用。 化学燃料的燃烧。 注：碳循环在无机环境与生产者之间是双向的，生产者和 分解者是连接无机环境与群落的桥梁。 【例题】若甲代表生产者，乙代表消费者，丙代表分解者， 丁代表无机环境。图中能正确代表甲、乙、丙、丁在碳循环中 的关系的是( ) 名师点拨：甲与乙、甲与丙之间是单向传递的，甲与丁之 间是双向循环的，乙和丙产生的 CO2 返回丁中。 答案：B 【变式训练】施用农药 DDT 的地区，虽然占陆地面积一小 部分，可是在远离施药地区的南极，动物体内也发现了 DDT， 这种现象说明了( ) ADDT 是挥发性物质 BDDT 已经加入全球性的生物地球化
6、学循环 C考察队将 DDT 带到了南极 D南极动物也偶尔到施用农药的地区觅食 答案B 探究土壤微生物的分解作用 【体验过程】 1实验原理：土壤中的微生物主要是细菌和真菌，这些微 生物通过分泌细胞外酶，把复杂的有机物分解成简单的分子， 然后再吸收。 案例 1 案例 2 实验假设 微生物能分解落叶使之腐 烂 _ 实验 设计 实验组 对土壤_处理 A 杯中加入 30 mL 土壤浸出液 对照组 对土壤_处理 B 杯中加入 30 mL 蒸馏水 自变量 土壤中是否含有微生物 土壤中是否含有分解淀粉的微 生物 实验现象 在相同时间内实验组落叶 的腐烂程度小于对照组 加入 碘液 A1 _ B1 _ 加入斐 林
7、试剂 A2 _ B2 _ 结论 _ 土壤浸出液中的微生物能分解 淀粉 2探究过程及结论： 高温 不做任何 微生物对土壤有分解作用 微生物能分解淀粉 不变蓝 变蓝 产生砖红色沉淀 不变色 【提炼方法】 1此实验中的对照组不做处理，保持自然状态；实验组要 进行灭菌处理。 2控制变量需遵循单一变量原则。 3实验中要确保各组的无关变量相同，如落叶的种类、土 壤的理化性质(如含水量、pH 等)、埋入土壤的时间等。 【典例】 同学们在探究过程中提出疑问，并猜测不同生态 系统的土壤微生物的分解能力不同，并设计了实验进行验证。 (1) 实验设计首先要遵循的是 _ 原则和 _原则。 (2)以带有同种落叶的土壤为
8、实验材料，均分为 A、B 两组。 实验时 A 组不做处理(自然状态)；B 组用塑料袋包好，放在60 的恒温箱中灭菌1时。 B组处理的目的是_ _。 (3) 上题(2) 中实验的自变量是 _ 、 _， 因变量是_，无关变量是_ 是 _( 至少写出 两点)。 (4)如果同学们的猜测是正确的，若干天后(2)中 B 组的落叶 _。 腐烂的落叶的含量，请根据预期结果和图 5-3-2 中 D 组的曲线， 绘出 C 组的曲线。 图 5-3-2 (5)如果同学们用带有相同量同种植物落叶的冻土苔原和 热带雨林的等量土壤为实验材料，分别模拟原生态系统的无机 环境条件进行 C 组和 D 组的实验，定期抽样检测样品土
9、壤中未 解答提示：绘制曲线时应注意以下几点：两曲线的起点 相同，由于 D 组微生物的分解作用比 C 组强，所以C 组曲线 比 D 组曲线下降慢。 答案：(1)单一变量 对照 (2)杀死土壤微生物，同时避免土壤理化性质的改变 (3)土壤微生物的有无 落叶的腐烂程度 土壤温度、含水 量、pH、落叶的种类和大小等(合理即可) (4)腐烂程度小于对照组 (5)如图 5-3-3 所示 图 5-3-3 1从碳循环的角度看，人体内有机物中的碳元素究其根源 是来自( ) A食物中的碳 B大气中的 CO2 C燃料中的碳 D非生物环境中的碳酸盐 答案B 2在生态系统的碳循环中，既能使 CO2 进入生物群落，又 )
10、 能使 CO2 释放到大气中的生物是( A绿色植物 B植食动物 C肉食动物 D营腐生生活的真菌 答案A 3生态系统物质循环的特点不包括( ) A带有全球性 B物质是指组成生物体的基本元素 C在群落与无机环境之间循环往复 D在群落的各营养级之间循环往复 解析物质在群落各营养级之间不能循环，是单向流动的。 答案D 4探究土壤微生物对淀粉的分解作用的实验中，自变量是 ( ) A有无淀粉 B有无土壤微生物 C溶液颜色的变化 D有无还原糖 答案B 5(双选)下列关于能量流动和物质循环的说法，正确的是 ( ) A物质循环过程中，无机环境中的物质可以被生物群落 反复利用 B生态系统中，先进行物质循环，后进行
11、能量流动 C物质是能量的载体，能量随着物质在无机环境和生物 群落之间循环流动 D物质循环与能量流动相互依存 答案AD 6图 5-3-4 表示生态系统的碳循环。请据图回答下列问题。 图 5-3-4 (1)碳元素从B 流向A和从A流向C是以_ 形式进行的。 (2)A 为 _ ， B 为 _ 。 C 为 _，其作用是_，若缺少 了这一环节，则会出现_。 (3)A 、 B 、 C 均 可 通过 _ 作用将 _ 分解成 _返回大气中。 (4)若 B 为绿色植物，则进行 a 的主要场所是_， 进行 b 的主要场所是_。 答案(1)同化有机物 (2)消费者 生产者 分解者 将动植物遗体分解成无机 物 生态系统崩溃 (3)呼吸 有机物 CO2 (4)线粒体 叶绿体
