生态系统物质循环的学案.doc

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主备人：

王巍巍审阅人：

高二生物教师时间：

2011年10月日

5.3生态系统的物质循环学案

班级姓名

学习目标：

1.以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环。

2.说明能量流动和物质循环的关系。

3.尝试探究土壤微生物的分解作用。

4.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。

知识点一碳循环

（一）生态系统的物质循环：

在生态系统中，组成生物体的等化学元素，不断的进行从无机环境到，又从__________回到无机环境的循环过程，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：

。

4.特点：

全球性，反复循环，因此又叫循环。

（二）过程图解

小结：

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自养型生物完成的，

主要是绿色植物的光合作用，也有化能合成作用。

3.碳元素返回无机环境的方式

①动植物的呼吸作用。

②分解者的分解作用。

③化石燃料的燃烧

（三）温室效应

1．形成原因：

化学染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。

2．危害：

加快极地和高山冰川的融化，导致海平面，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。

3．防止和减缓温室效应的主要措施

①改善能源结构，开发新能源（核能、水能等），尽量减少煤炭的燃烧量（减少CO2的来源）。

②大力推行（增加CO2的去路）

知识点二能量流动与物质循环的关系

（一）生态系统的主要功能和。

1．二者＿＿＿＿＿＿的，彼此相互依存，不可分割。

2．物质作为＿＿＿＿＿＿，使能量沿着食物链（网）流动；能量作为＿＿＿＿＿，使物质能够不断地在＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿之间循环往返。

（二）能量流动与物质循环的关系的比较表：

项目

能量流动

物质循环

形式

以形式流动

等基本元素的循环

过程

沿食物链（网）单向流动

在无机环境和生物群落间反复循环

性质

开放式：

地球之外的太阳能源源不断地输入生态系统，传递是逐渐递减耗尽为止

封闭式：

生物圈是在物质上自给自足的系统

特点

、

物质被反复利用，具有

范围

生态系统的各营养级

联系

两者同时进行，相互依存，不可分割。

如图：

①能量流动不能离开物质循环而单独进行，

②能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解。

③物质是能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动；

④能量作为动力，使物质能不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。

⑤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紧密联系在一起的，形成一个统一的整体。

特别提醒：

任何一个生态系统的能量流动和物质循环都保持着相对的平衡，这是一个生态系统相对稳定的重要保证。

。

生物的富集作用概念：

生物的富集作用是指环境中的一些污染物如重金属、化学农药，这些污染物在生物体内难分解，通过食物链在生物体内大量积累的过程。

分类：

生物富集作用可以分为水生生物富集作用和陆生生物富集作用。

知识点三探究土壤微生物的分解作用

1．探究性试验的一般步骤：

（1）____________

（2）____________（3）____________（4）____________（5）____________。

2．

案例1

案例2

实验假设

实

验

设

计

实验组

对照组

自变量

土壤中是否含微生物

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腐烂程度小于对照组

A

A1

A2

B

B1

B2

结论分析

大气

植物五

动物物物

土壤中的微生物

〖例1〗我国北方处于稳定状态的某森林

生态系统，其碳循环如右图，箭头和字母分别表

示碳元素的传递方向和转移量。

下列选项正确的是abd

A.夏季,a﹥b﹢c﹢eB.秋季,e﹢f﹤gg

C.春季,g﹦b﹢e﹢fD.冬季,d﹥c﹢fc

ef

c

解析：

我国北方的夏季昼长夜短，气温较高，生产

者同化作用占优势，生长较快，因此a﹥b﹢c﹢e；在秋季，植物的遗体、残枝、败叶相对增多，动物粪便增多，而土壤中的微生物数量相对稳定，由于气温变低，土壤中的微生物代谢变缓、繁殖变慢，因而e﹢f﹥g；在冬季，动物呼吸作用加强以维持体温，即d值增大，而动物可摄入的有机物相对减少，即c值减少，可能的关系是d﹢f≤c。

答案：

A

〖例2〗

右图示生态系统碳循环示意图，图中D为大气，C

请据图回答问题

（1）此生态系统的能量流动是从〔〕固D

定太阳能开始的。

（2）碳元素在大气中与A、B、C、之间的流动是以AB

形式进行的，在生态系统的各成分中，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。

（4）生物群落中的一部分碳返回大气中，而另一部分则以形式储存在地层中，碳在生物群落与无机环境之间主要以的形式循环。

（5）碳循环的同时一定伴随着。

解析：

在生态系统中，碳元素主要以二氧化碳的形式在生物群落与无机环境之间循环，始终伴随着能量流动，而生态系统的能量流动是从绿色植物的光合作用开始的，并进入生物群落随食物链而流动。

生物群落中的碳是以二氧化碳的形式返回到大气中，但其中一部分碳则以化石燃料的形式储存于地层中。

答案：

（1）C生产者

（2）二氧化碳消费者分解者（3）光合呼吸分解（4）化石燃料二氧化碳（5）能量流动

课堂随练

1．生态系统的物质循环的特点不包括下列的：

（）

A.带有全球性B.物质是指组成生物体的基本元素

C.在群落的各营养级之间循环往复D.在群落与无机环境之间循环往复

2与自然界的碳循环关系密切的两种细胞器是：

（）

A.线粒体和染色体B.叶绿体和线粒体

C.叶绿体和核糖体D.线粒体和内质网

3．下列关于物质循环和能量流动的关系叙述不正确的是：

（）

A.物质为能量的载体，使能量在生态系统中流动

B.能量作为动力，使物质在生物群落与无机环境之间循环往复

C.先进行物质循环，后发生能量流动D.二者相互依存，不可分割

4．.生态系统的物质循环，其物质是指.（　　）

A.细胞中的蛋白质和核酸B.组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素

C.组成生物体的各种元素D.组成细胞的各种化合物

5．在自然界的物质循环中，对物质的转化起重要作用的是

A．化能自养生物B．动物和微生物

C．微生物和绿色植物D．绿色植物和动物

6．火灾常给森林带来较大危害，但是在寒带地区有时对森林中的残值落叶等进行有限度的人工火烧，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

7．大气中的碳进入生物群落的形式和作用是

A．碳酸盐；呼吸作用B．二氧化碳；光合作用和化能合成作用

C．含碳有机物；光合作用D．二氧化碳；分解作用

8．施用农药DDT的地区，虽然只占陆地面积的一小部分，可是远离施药地区的南极，动植物内也发现了DDT，该现象说明了：

（）

A.DDT使挥发性物质B.DDT已加入全球性的生物地化循环

C.科考队将DDT带到了南极D.南极动物也偶尔到施药地区觅食

9．细菌和真菌在生态系统中物质循环不可缺少是因为（　）

A．食物链中重要一环　B．能把有机物分解为无机物，归还到无机环境中

C．与人类关系非常密切D．与生产者、消费者都有关系

10．在碳循环过程中，使无机环境和生物群落相联系的生理作用是（）

①光合作用②蒸腾作用③呼吸作用④化能合成作用

A．①②③　　　　B．①③④　　　C．①②④　　　　D．①②③④

④

CO2

O2

C

B

A

动植物遗体和排泄物

D

煤,石油

①

②

③

⑤

14．看图回答问题

1）这是元素的循环。

2）写出①～⑤所示过程的名称：

①

②③

④

⑤

3）图中A、B、C、D各是什么生物？

A B

C D

4）图中缺少的生理过程是，用箭头在图中表示出来。

5）由该循环可见，生态系统的物质循环具有以下特点：

①

②

14．如图为碳循环图解，请回答下列问题：

（1）物质循环实质上是物质在圈与圈之间转移。

请在下列表格中填出各圈中碳素的贮存形式，用“十”或“—”标明是否参与碳素交换过程。

项目

岩石圈

大气圈

水圈

生物群落

碳素贮存形式

是否参与交换

上述分析得知，碳循环带有__________性。

（2）碳