第3节 生态系统的物质循环 学 习 目 标 核 心 素 养 1.以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环 2.尝试探究土壤微生物的分解作用 3.说明能量流动和物质循环的关系 4.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系 1.通过分析生态系统的物质循环和能量流动的关系，建立生命系统的物质和能量观 2.通过分析生态系统物质循环的模式图，培养运用理性思维分析问题、解决问题的能力 3.通过分析温室效应产生的原因及减缓措施，培养环保意识 一、物质循环的概念及特点 1．概念 组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断地进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。 2．特点 (1)全球性———生物地球化学循环。 (2)循环性———物质可被生物群落反复利用。 二、物质循环的实例———碳循环 1．碳的存在形式 (1)无机自然环境：以CO2和碳酸盐(石灰岩、珊瑚礁)等形式存在。 (2)生物群落：主要以含碳有机物的形式存在。 2．循环形式 (1)在生物群落与无机环境间：主要以CO2的形式进行。 (2)在生物群落内：以含碳有机物的形式进行。 3．过程图解 (1)图中①～⑥表示的过程分别是： ①_____，②_____， ③_____，④_____， ⑤_____，⑥_____。 (2)A、B、C、D表示的生物类群是： A．_____，B._____，C._____，D._____。 答案：(1)①光合作用 ②呼吸作用 ③呼吸作用 ④捕食 ⑤分解作用 ⑥燃烧 (2)生产者 分解者 次级消费者 初级消费者 4．温室效应 (1)形成原因：化学燃料短时间内大量燃烧使大气中CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡。 (2)危害：气温升高，加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。 三、物质循环和能量流动的关系 1．区别 (1)物质循环具有全球性和循环性的特点。 (2)能量流动是逐级递减的，是单方向的。 2．联系 (1)二者同时进行，相互依存，不可分割。 (2)物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力。 四、探究土壤生物的分解作用 1．原理 (1)土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物，它们在生态系统中的成分为分解者。 (2)分解者的作用是将环境中的有机物分解为无机物，其分解速度与环境中的温度、水分等生态因子相关。 2．实验方案 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 实验设计 实验组 对土壤高温处理 A杯中加入30 mL土壤浸出液 对照组 对土壤不做任何处理 B杯中加入30_mL蒸馏水 自变量 土壤中是否含有微生物 是否含有微生物 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 不变蓝 A2 产生砖红色沉淀 B B1 变蓝 B2 无砖红色沉淀 结论分析 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 判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”) 1．碳可在森林群落和无机环境之间进行循环。( ) 2．无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用。( ) 3．土壤微生物参与生态系统的物质循环。( ) 4．植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环。( ) 5．生态系统的物质循环和能量流动是独立进行的。( ) 6．物质是单向流动、不可循环的。( ) 提示：1.√ 2.√ 3.√ 4.√ 5．× 生态系统的物质循环和能量流动是同时进行，相互依存，不可分割。 6．× 物质在生物群落与无机环境间可被循环利用。 碳循环及其对环境的影响 [问题探究] 1．下图是自然界碳循环的简图，据图分析下列有关问题： (1)图中的甲、乙、丙分别是什么？①、②、③分别表示什么过程？ 提示：分解者、消费者、生产者。通过分解者、生产者、消费者的呼吸作用将生物群落内的有机物分解为CO2，返回大气中。 (2)大气中CO2进入生物群落的主要途径是什么？(用图中代号表示) 提示：④。 (3)碳循环都是双 ... ...
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