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学案 生态系统的物质循环
〖基础知识梳理〗
碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在？
碳是如何进出生产者、消费者、分解者的？（形式、方式、产物）
碳循环
讨论
请用关键词、线段、箭头方框等表示讨论结果：
构建
细化碳循环过程：
（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______型生物完成的，主要是绿色植物的 ，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 。 ②分解者的 。 ③化石燃料的
2.物质循环概念： 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 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： 。
3.物质循环特点：①物质循环具有 ，因此又叫 。
②物质在生态系统中 。
4.物质循环的应用：种养结合
5.物质循环与社会的联系——温室效应 ：形成原因：① ②
减缓温室效应的主要措施：①开发 ，尽量减少 （减少CO2的来源）。②大力推行 （增加CO2的去路

细化

生物富集（读教材63-64页完成以下内容）
1.概念:生物体从周围环境 、 某种 或 的化合物,使其在机体内浓度 环境浓度的现象。
2.特点:①有害物质沿食物链逐渐在生物体内 ,最终积累 。
② 性。
〖合作探究〗
碳元素是构成生物体的重要元素,在自然界中没有外来碳的供应,生物圈中碳供应却从未短缺,这与自然界中的碳循环密切相关。自然界中的碳循环是如何进行的?
下图为生态系统中碳循环过程示意图,其中甲、乙、丙、丁构成生态系统的生物群落,箭头表示物质循环方向,请分析回答下列问题。
1.图中的X是什么物质?甲、乙、丙、丁分别又是什么生物类群?
提示:X是二氧化碳;甲、乙、丙、丁分别是分解者、生产者、初级消费者、次级消费者。
2.过程①②主要是指什么生理过程?
提示:①是光合作用,②是细胞呼吸。
3.过程③④指的是什么过程?碳元素在此过程中主要以什么形式传递?
提示:③④指的是捕食过程。碳元素在此过程中以含碳有机物的形式传递。
4.图中的过程⑤是指微生物的分解作用,具体指哪两种主要形式?
提示:微生物的分解作用包括有氧呼吸和无氧呼吸两种形式。
5.温室效应的加剧原因是什么?如何缓解温室效应?
提示:根本原因是化石燃料的大量燃烧。根本的缓解措施是减少CO2的排放,此外,还可以通过大力植树造林、开发新能源等措施缓解。
6.若某地发生铅污染,谁是群落中含量最高的群体?这种现象只会发生在污染地区吗?
提示:丁群体体内含量最高。铅污染可通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地。
三．能量流动与物质循环的关系
生态系统的主要功能是 和 。
比较项目
物质循环
能量流动
内容和主要形式
元素,以无机物的形式循环
能量,以有机物的形式流动
特点
循环往复运动、具有
全球性
单向传递、逐级递减
范围
生物圈
生态系统的各营养级
联系
在生物群落中的流动渠道都是食物链和食物网
两者同时进行,彼此相互依存、不可分割
物质是能量的载体,能量是物质循环的动力
〖归纳提升〗
(1)能量流动和物质循环同时进行,相互依存,不可分割。能量流动不能离开物质循环而单独进行,能量的固定、储存和释放,离不开物质的合成和分解。
(2)物质是能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为动力,使物质不断在生物群落和非生物环境之间循环往返。
(3)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联系在一起的,进而形成一个统一整体。
四、探究土壤微生物的分解作用
阅读教材P65~66中参考案例1和参考案例2试完完成下列案例比较：
比较项目
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
实
验
设
计
实验组
对土壤 处理
A烧杯中加入
对照组
对土壤 处理
B烧杯中加入
自变量
土壤中是否含
是否含有
实验现象
在相同时间内实验组
程度 对照组
A
A1(加入 )
不变蓝
A2(加入 )
产生砖红色沉淀
B
B1(加入 )
变蓝
B2(加入 )
无砖红色沉淀
结论分析
土壤微生物对落叶有分解作用
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
〖当堂检测〗
1下列关于生态系统物质循环的叙述,不正确的是(　　)
A.所说的物质是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素
B.所说的生态系统是指地球上最大的生态系统——生物圈
C.所说的循环是指物质在生物群落与非生物环境之间反复出现、循环流动
D.物质在循环过程中递减
2.右图表示某生态系统中4种成分之间的关系。下列相关叙述正确的是(　　)
A.1和2构成群落
B.3代表的是自养生物
C.①代表光合作用,②代表呼吸作用
D.4是大气中的CO2库
3.下面是碳循环简图,据图分析正确的是(　　)
A.人类减少对③的依赖是当前缓解温室效应的重要措施
B.②过程增强后①过程随之增强,故不能通过增强②减少大气中的CO2的量
C.生物群落内部碳循环的物质形式主要是CO2
D.参与②过程的生物包括生产者、消费者和分解者
4.下列关于生态系统食物链中能量和物质的叙述,正确的是(　　)
①物质是单向流动、不可循环的　②物质是可循环的　③能量是单向流动、不可循环的　④能量是单向流动、可循环的　⑤能量是伴随着物质而流动的　⑥能量不是伴随物质而流动的
A.①③⑤　　　　　　　B.①④⑥
C.②③⑤ D.②③⑥
5.(2020山东临沂高二期末)右图为碳元素在生态系统中循环的模式图,图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分,箭头a~g表示生理过程。下列相关叙述不正确的是(　　)
A.d过程代表光合作用,b过程代表呼吸作用
B.甲所示的营养级在食物链中占有的碳元素最多
C.碳元素在甲、乙、丙之间以有机物的形式传递
D.碳元素可在非生物环境和生物群落之间反复利用
6.气候变化与生态系统的碳循环密切相关,下表为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。下列叙述不正确的是(　　)
时期
碳吸收量/(kgC·a-1)
碳释放量/(kgC·a-1)
A
1.20×1014
1.20×1014
B
1.20×1014
1.26×1014
A.生态系统碳的吸收主要是通过光合作用实现的,碳的释放主要是通过呼吸作用实现的
B.表中A时期处于相对稳定状态,原因是碳的吸收量与释放量相对平衡
C.由于过度排放人工碳使得植物光合作用受到抑制,破坏了生态系统的物质循环,导致大气中二氧化碳的增加,并引起气候变化
D.化石燃料的燃烧对现代碳循环影响巨大
7.(多选)(2020山东德州高二期末)陈巴尔虎草原是一代天骄成吉思汗的出生地,地处呼伦贝尔大草原腹地,素有“天堂草原”的美誉,下图为陈巴尔虎草原中几种生物之间的关系,下列说法错误的是(　　)
A.图中全部生物共同构成生物群落
B.草→兔的能量传递效率为10%~20%
C.DDT等难以分解的有毒物质会在狐和鹰体内富集
D.狐的同化量的一部分以狐的粪便的形式流入分解者
8.右图是生态系统中碳循环示意图,其中“→”表示碳元素的流动方向。下列叙述不正确的是(　　)
A.在碳循环过程中,同时伴随着能量流动
B.由于某种原因造成图中E大量减少,推测短期内与之相邻的两个营养级生物数量发生的变化是D增加,F减少
C.该生态系统的消费者包括图中的D、E、F、B
D.A与C之间碳元素主要以CO2的形式进行循环,F→B过程中以含碳有机物的形式进行流动　
9.分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图,不能得到的结论是(　　)
A.物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动
B.能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返
C.能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量
D.碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的
10.下图为某生态系统的部分物质循环简图,其中M表示非生物的物质和能量。下列相关叙述正确的是（　)
A.若M表示大气中的CO2,则碳元素在图中④过程中是以有机物形式传递的
B.从图中我们可以看出能量伴随着物质循环而循环
C.若M表示大气中的CO2,则碳元素可在生物群落中循环利用
D.若M表示非生物环境中的能量,则①的能量值为②与③对应的能量值之和
11.为探究落叶是否在土壤微生物的作用下腐烂,下列各项构成了一个实验设计,其中不符合实验目的和步骤的是(　　)
A.可选择带有落叶的土壤为实验材料,筛出落叶和土壤
B.将落叶平均分成两份,把土壤也平均分成两份
C.将土壤分为两组,对照组土壤进行接种微生物处理,实验组土壤不做处理
D.将落叶分别埋入两组土壤中,观察腐烂情况
12.为了解土壤微生物能否分解农药,并尽快得出实验结论,有人用“敌草隆”(一种除草剂)进行实验:取等量砂土分装于相同的两容器中,a组高压灭菌,b组不灭菌。下列有关叙述正确的是(　　)
①向a、b中喷入等量的“敌草隆”,再置于同一恒温箱中培养相同时间
②检测“敌草隆”的消失情况,预计a中的“敌草隆”含量不变,b中的全部消失
③只用砂土,实验效果不如用几种典型土壤混合后的好
④各再增加c组作为对照,不喷入“敌草隆”,其他处理与a、b组相同
①　　　 B.②③　　 C.①③　　 D.①③④
13.某同学完成了“土壤微生物的分解作用”的对照实验,其中对照组(　　)
A.土壤不做处理,自然状态
B.土壤进行处理
C.排除土壤微生物的作用
D.尽可能避免土壤理化性质的改变

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