資源簡介

學案 生態系統的物質循環
〖基礎知識梳理〗
碳在非生物環境和生物體內分別以什么形式存在？
碳是如何進出生產者、消費者、分解者的？（形式、方式、產物）
碳循環
討論
請用關鍵詞、線段、箭頭方框等表示討論結果：
構建
細化碳循環過程：
（1）碳元素的存在形式：
①在無機環境中以 和 的形式。
②在生物群落中以 的形式，沿 渠道傳遞。
③在生物群落與無機環境以 形式傳遞。
（2）碳元素進入生物群落的方式：
CO2進入生物群落是通過______型生物完成的，主要是綠色植物的 ，也有化能合成作用。
（3）碳元素返回無機環境的方式
①動植物的 。 ②分解者的 。 ③化石燃料的
2.物質循環概念： 組成生物體的 等化學元素，不斷的進行從無機環境到 ，又從__________回到 的循環過程，叫生態系統的物質循環。
①物質：組成生物體的＿＿＿＿＿＿等元素。
②循環途徑：無機環境 。
③范圍： 。
3.物質循環特點：①物質循環具有 ，因此又叫 。
②物質在生態系統中 。
4.物質循環的應用：種養結合
5.物質循環與社會的聯系——溫室效應 ：形成原因：① ②
減緩溫室效應的主要措施：①開發 ，盡量減少 （減少CO2的來源）。②大力推行 （增加CO2的去路

細化

生物富集（讀教材63-64頁完成以下內容）
1.概念:生物體從周圍環境 、 某種 或 的化合物,使其在機體內濃度 環境濃度的現象。
2.特點:①有害物質沿食物鏈逐漸在生物體內 ,最終積累 。
② 性。
〖合作探究〗
碳元素是構成生物體的重要元素,在自然界中沒有外來碳的供應,生物圈中碳供應卻從未短缺,這與自然界中的碳循環密切相關。自然界中的碳循環是如何進行的?
下圖為生態系統中碳循環過程示意圖,其中甲、乙、丙、丁構成生態系統的生物群落,箭頭表示物質循環方向,請分析回答下列問題。
1.圖中的X是什么物質?甲、乙、丙、丁分別又是什么生物類群?
提示:X是二氧化碳;甲、乙、丙、丁分別是分解者、生產者、初級消費者、次級消費者。
2.過程①②主要是指什么生理過程?
提示:①是光合作用,②是細胞呼吸。
3.過程③④指的是什么過程?碳元素在此過程中主要以什么形式傳遞?
提示:③④指的是捕食過程。碳元素在此過程中以含碳有機物的形式傳遞。
4.圖中的過程⑤是指微生物的分解作用,具體指哪兩種主要形式?
提示:微生物的分解作用包括有氧呼吸和無氧呼吸兩種形式。
5.溫室效應的加劇原因是什么?如何緩解溫室效應?
提示:根本原因是化石燃料的大量燃燒。根本的緩解措施是減少CO2的排放,此外,還可以通過大力植樹造林、開發新能源等措施緩解。
6.若某地發生鉛污染,誰是群落中含量最高的群體?這種現象只會發生在污染地區嗎?
提示:丁群體體內含量最高。鉛污染可通過大氣、水和生物遷移等途徑擴散到世界各地。
三．能量流動與物質循環的關系
生態系統的主要功能是 和 。
比較項目
物質循環
能量流動
內容和主要形式
元素,以無機物的形式循環
能量,以有機物的形式流動
特點
循環往復運動、具有
全球性
單向傳遞、逐級遞減
范圍
生物圈
生態系統的各營養級
聯系
在生物群落中的流動渠道都是食物鏈和食物網
兩者同時進行,彼此相互依存、不可分割
物質是能量的載體,能量是物質循環的動力
〖歸納提升〗
(1)能量流動和物質循環同時進行,相互依存,不可分割。能量流動不能離開物質循環而單獨進行,能量的固定、儲存和釋放,離不開物質的合成和分解。
(2)物質是能量的載體,使能量沿著食物鏈(網)流動;能量作為動力,使物質不斷在生物群落和非生物環境之間循環往返。
(3)生態系統中的各種組成成分——非生物的物質和能量、生產者、消費者和分解者,正是通過能量流動和物質循環才聯系在一起的,進而形成一個統一整體。
四、探究土壤微生物的分解作用
閱讀教材P65~66中參考案例1和參考案例2試完完成下列案例比較：
比較項目
案例1
案例2
實驗假設
土壤微生物能分解落葉使之腐爛
土壤微生物能分解淀粉
實
驗
設
計
實驗組
對土壤 處理
A燒杯中加入
對照組
對土壤 處理
B燒杯中加入
自變量
土壤中是否含
是否含有
實驗現象
在相同時間內實驗組
程度 對照組
A
A1(加入 )
不變藍
A2(加入 )
產生磚紅色沉淀
B
B1(加入 )
變藍
B2(加入 )
無磚紅色沉淀
結論分析
土壤微生物對落葉有分解作用
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
〖當堂檢測〗
1下列關于生態系統物質循環的敘述,不正確的是(　　)
A.所說的物質是指組成生物體的C、H、O、N、P、S等化學元素
B.所說的生態系統是指地球上最大的生態系統——生物圈
C.所說的循環是指物質在生物群落與非生物環境之間反復出現、循環流動
D.物質在循環過程中遞減
2.右圖表示某生態系統中4種成分之間的關系。下列相關敘述正確的是(　　)
A.1和2構成群落
B.3代表的是自養生物
C.①代表光合作用,②代表呼吸作用
D.4是大氣中的CO2庫
3.下面是碳循環簡圖,據圖分析正確的是(　　)
A.人類減少對③的依賴是當前緩解溫室效應的重要措施
B.②過程增強后①過程隨之增強,故不能通過增強②減少大氣中的CO2的量
C.生物群落內部碳循環的物質形式主要是CO2
D.參與②過程的生物包括生產者、消費者和分解者
4.下列關于生態系統食物鏈中能量和物質的敘述,正確的是(　　)
①物質是單向流動、不可循環的　②物質是可循環的　③能量是單向流動、不可循環的　④能量是單向流動、可循環的　⑤能量是伴隨著物質而流動的　⑥能量不是伴隨物質而流動的
A.①③⑤　　　　　　　B.①④⑥
C.②③⑤ D.②③⑥
5.(2020山東臨沂高二期末)右圖為碳元素在生態系統中循環的模式圖,圖中甲、乙、丙表示生態系統的生物成分,箭頭a~g表示生理過程。下列相關敘述不正確的是(　　)
A.d過程代表光合作用,b過程代表呼吸作用
B.甲所示的營養級在食物鏈中占有的碳元素最多
C.碳元素在甲、乙、丙之間以有機物的形式傳遞
D.碳元素可在非生物環境和生物群落之間反復利用
6.氣候變化與生態系統的碳循環密切相關,下表為A、B兩個不同時期陸地生態系統與大氣環境的碳交換情況。下列敘述不正確的是(　　)
時期
碳吸收量/(kgC·a-1)
碳釋放量/(kgC·a-1)
A
1.20×1014
1.20×1014
B
1.20×1014
1.26×1014
A.生態系統碳的吸收主要是通過光合作用實現的,碳的釋放主要是通過呼吸作用實現的
B.表中A時期處于相對穩定狀態,原因是碳的吸收量與釋放量相對平衡
C.由于過度排放人工碳使得植物光合作用受到抑制,破壞了生態系統的物質循環,導致大氣中二氧化碳的增加,并引起氣候變化
D.化石燃料的燃燒對現代碳循環影響巨大
7.(多選)(2020山東德州高二期末)陳巴爾虎草原是一代天驕成吉思汗的出生地,地處呼倫貝爾大草原腹地,素有“天堂草原”的美譽,下圖為陳巴爾虎草原中幾種生物之間的關系,下列說法錯誤的是(　　)
A.圖中全部生物共同構成生物群落
B.草→兔的能量傳遞效率為10%~20%
C.DDT等難以分解的有毒物質會在狐和鷹體內富集
D.狐的同化量的一部分以狐的糞便的形式流入分解者
8.右圖是生態系統中碳循環示意圖,其中“→”表示碳元素的流動方向。下列敘述不正確的是(　　)
A.在碳循環過程中,同時伴隨著能量流動
B.由于某種原因造成圖中E大量減少,推測短期內與之相鄰的兩個營養級生物數量發生的變化是D增加,F減少
C.該生態系統的消費者包括圖中的D、E、F、B
D.A與C之間碳元素主要以CO2的形式進行循環,F→B過程中以含碳有機物的形式進行流動　
9.分析以下生態系統的能量流動和物質循環的關系簡圖,不能得到的結論是(　　)
A.物質作為能量的載體,使能量沿著食物鏈(網)流動
B.能量作為動力,使物質能夠不斷地在生物群落和非生物環境之間循環往返
C.能量①②③④的總和便是生產者所固定的太陽能總量
D.碳在生物群落和非生物環境之間的循環主要是以CO2的形式進行的
10.下圖為某生態系統的部分物質循環簡圖,其中M表示非生物的物質和能量。下列相關敘述正確的是（　)
A.若M表示大氣中的CO2,則碳元素在圖中④過程中是以有機物形式傳遞的
B.從圖中我們可以看出能量伴隨著物質循環而循環
C.若M表示大氣中的CO2,則碳元素可在生物群落中循環利用
D.若M表示非生物環境中的能量,則①的能量值為②與③對應的能量值之和
11.為探究落葉是否在土壤微生物的作用下腐爛,下列各項構成了一個實驗設計,其中不符合實驗目的和步驟的是(　　)
A.可選擇帶有落葉的土壤為實驗材料,篩出落葉和土壤
B.將落葉平均分成兩份,把土壤也平均分成兩份
C.將土壤分為兩組,對照組土壤進行接種微生物處理,實驗組土壤不做處理
D.將落葉分別埋入兩組土壤中,觀察腐爛情況
12.為了解土壤微生物能否分解農藥,并盡快得出實驗結論,有人用“敵草隆”(一種除草劑)進行實驗:取等量砂土分裝于相同的兩容器中,a組高壓滅菌,b組不滅菌。下列有關敘述正確的是(　　)
①向a、b中噴入等量的“敵草隆”,再置于同一恒溫箱中培養相同時間
②檢測“敵草隆”的消失情況,預計a中的“敵草隆”含量不變,b中的全部消失
③只用砂土,實驗效果不如用幾種典型土壤混合后的好
④各再增加c組作為對照,不噴入“敵草隆”,其他處理與a、b組相同
①　　　 B.②③　　 C.①③　　 D.①③④
13.某同學完成了“土壤微生物的分解作用”的對照實驗,其中對照組(　　)
A.土壤不做處理,自然狀態
B.土壤進行處理
C.排除土壤微生物的作用
D.盡可能避免土壤理化性質的改變

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