1、2014-2015学年生物（新人教版）必修三同步导学案 5.3 生态系统的物质循环1 一、学习目标理解生态系统物质循环的概念识记、应用碳循环的过程二、学习重、难点1.重点：分析生态系统中的物质循环三、知识网络碳循环四、导学过程 “导”自主预习一、生态系统的物质循环概念：_。二、生态系统的物质循环特点：1_ _ _ _ 2_ _ _3生态系统的物质循环实例碳循环（1）存在形式：_（2）循环形式：_（3）循环过程：碳从无机环境进入生物群落通过_作用或_作用，从生物群落进入无机环境通过_，在生物群落之间主要以_的形式通过_传递。（4）温室效应：_ “学”互动探究探究一 物质循环的过程阅读课本1001
2、-101页资料分析，小组讨论回答下列问题：（1）大气中CO2的来源有哪些途径？提示：生产者、消费者的呼吸作用分解者的分解作用化学燃料的燃烧。（2）参与循环的物质有哪些？提示：组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素。（3）大气中碳元素如何进入生物群落？提示：通过植物的光合作用或化能合成作用。（4）碳在生物群落和无机环境之间循环是以什么形式进行的。碳元素在生物群落中的传递的形式是什么？途径是什么？提示：碳在生物群落和无机环境之间循环是以CO2的形式进行的。碳元素在生物群落中的传递，主要靠食物链和食物网，传递形式为有机物（5）温室效应产生的原因是什么？提示：产生的原因：工厂、汽车、轮船等对化学
3、燃料的大量使用，向大气中排放大量的CO2。森林、草原等大面积的破坏，大大降低了植被对CO2含量的调节能力。（6）温室效应有哪些危害？提示：气候变暖会使冰川、雪山融化，海平面上升。气候变化也改变了降雨和蒸发机制，影响农业和粮食资源的生产，降雨量的变化使部分地区更加干旱或更加雨涝，并使病虫害增加。【经典回眸】（2014安庆质检）如图表示生物圈中碳元素的循环过程，下列有关叙述正确的是( ) A.过程代表绿色植物的光合作用B.图中A、B分别代表消费者和生产者C.碳元素在A、B、C间以有机物的形式传递D.图中B、C包含所有种群构成的生物群落【解析】表示光合作用，A表示分解者，B表示生产者，C表示消费者，
4、A、B、C构成生物群落，而且碳元素在A、B、C间是以有机物的形式传递的。答案：C【变式训练】1.如图表示生态系统碳循环示意图，图中D为大气，请据图回答问题：(1)此生态系统的能量流动是从 _固定太阳能开始的。 (2)碳元素在大气中与A、B、C之间的流动是以_形式进行的，在生态系统的各成分中，A为_，B为_。 (3)图中DC过程是通过_作用实现的，CD过程是通过_作用实现的，BD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_。变式训练参考答案：1答案：(1)C生产者 (2
5、)二氧化碳 消费者 分解者 (3)光合 呼吸 分解(4)化学燃料 二氧化碳 (5)能量流动五、达标检测1.下列关于物质循环的叙述错误的是( )A.生态系统的物质循环指的是构成生物体的各种化合物在生物群落和无机环境之间的循环过程B.碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的C.碳循环具有全球性D.大气中的二氧化碳能够随大气环流在全球范围内流动2.大气中CO2过多与碳循环失衡有关。根据下图所做出的判断不正确的是( )A.增加自养生物的种类和数量有利于降低大气中的CO2含量B.大气中CO2的增加主要与异养生物的数量增加有关C.该生态系统中的自养生物与所有异养生物构成了生物群落D.该
6、图能表示物质循环过程，不能准确表示能量流动的方向3.如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。下列叙述正确的是( )A.若M表示大气中的CO2，则碳元素在图中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反复循环利用D.若M表示无机环境中的能量，则的能量值为与对应的能量值之和4.若用甲代表生产者，乙代表消费者，丙代表分解者，丁代表大气中的CO2库。图中能正确表示甲、乙、丙、丁在碳循环中的关系的是( )参考答案：1.A 2. B 3 A 4 B 六、依据考点，归纳总结【例1】2014年世界环境日的
7、主题主要凸显绿色经济，如今低碳生活、绿色经济已成为人类共同的目标。如图是碳循环的部分过程，有关分析不正确的是A.碳循环的过程、伴随着生态系统的能量流动B.植树造林有助于增强过程而减少大气CO2含量C.减少对过程的依赖是缓解温室效应的重要措施D.低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡【解析】据图可知，大气中二氧化碳的来源有：生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用和化学燃料的燃烧，但降低大气中二氧化碳的含量主要是通过生产者的光合作用来实现的，而是引起大气中二氧化碳含量增加的主要原因，故植树造林有助于增强过程而减少大气CO2含量，减少对过程的依赖是缓解温室效应的重要措施。无机环境与生物群落之
8、间碳循环的主要形式是CO2，CO2不携带能量，因此过程、不伴随着生态系统的能量流动。故A项错误。【答案】A【例2】（2014年凤阳高二检测)如图表示生物圈中碳元素的循环过程，其中A、B、C表示生态系统的不同成分，下列有关叙述正确的是()A过程代表绿色植物的光合作用BA、B分别代表消费者和生产者C是温室效应的主要原因D疏松土壤可以加快过程【解析】本题主要考查生态系统中物质循环中的相关知识，解答本题应突破以下几点：正确判断物质循环模式中的各种生态成分。明确各成分在碳循环各个环节中的作用。正确分析温室效应形成的原因。【答案】D【规律总结】碳循环图解的分析方法如图为生态系统的碳循环图解。(1)图中具有
9、双向箭头的是A和E，一个为生产者，一个是大气中的CO2库。因为其他各个成分都有箭头指向A，所以A为大气中的CO2库,E为生产者(2)观察剩余的几个成分，因为其他生物部分的箭头都指向C，所以C是分解者，剩余的B、D、F则为消费者。(3)整个图解中，食物链是EFDB。七、布置作业一、选择题1(2014皖南名校联考)根据生态系统的结构和功能，下列叙述错误的是()A“桑基鱼塘”生态系统与普通水稻生态系统相比实现了能量多级利用B人工鱼塘生态系统中消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能C水产养殖业，为充分利用生产者所固定的能量，应以食物链长的鱼类为养殖对象D营养级越高的生物种群体内积累的有毒物质越多
10、，所获得的能量越少2(2014日照模拟)如图所示，下列有关生态系统的表述正确的是()A若图中A、B、C依次表示同一个种群中老、中、幼年龄段个体数量，则此种群为增长型种群B若A、B、C为某生态系统中的三个营养级，则A、B、C构成该生态系统的生物群落C若A、B、C为某生态系统中的三个种群，并且形成ABC的食物链，那么A、B、C不一定符合能量金字塔D若A、B、C为某生态系统中的三个营养级，B、C中不会出现同一生物种群3如图是自然界碳循环的简图，图中甲、乙、丙各代表()A甲为生产者、乙为分解者、丙为消费者B甲为消费者、乙为分解者、丙为生产者C甲为分解者、乙为生产者、丙为消费者D甲为生产者、乙为消费者、
11、丙为分解者4(2014南京高二质检)分析下面有关生态系统碳循环、人体体液中物质交换的示意图，以下说法正确的是()A乙图中的D是生态系统中的主要成分B人体O2浓度最高的是甲图中的BC人体发生过敏反应时，甲图中的A增加导致组织水肿D因捕食关系而建立的食物链中，能量最少的是乙图中B所处的营养级5.如图是生态系统中碳循环示意图，图中“”表示碳的流动方向。以下叙述正确的是( )A.碳元素以二氧化碳形式从D传到A和FB.DABE构成了一条食物链C.图中包含了7条食物链D.B和F之间的关系为竞争和捕食6.如图表示生态系统中碳元素和硫元素的循环。下列有关叙述中，正确的是( )A.两种元素在过程中转化的形式都主
12、要是含相关元素的气体物质B.两种元素在过程转化时都只能呈气态C.图中过程在两种元素循环过程中均可发生，也是导致大气污染的重要因素D.图中过程主要发生在碳元素循环过程中7.目前地球大气中CO2浓度增高，形成温室效应，地球表面的温度也有所提高，这将造成土壤沙漠化等恶果，导致CO2浓度增高的主要原因是( )A.人口剧增，呼出CO2增多B.工业污染和自然资源的不合理利用C.大量生物遭灭绝D.自然因素破坏了生态平衡8(2014北京)某地开展以甜高粱种植为核心的生态农业建设，取得了良好的经济效益和环境效益。由于甜高粱植株高大，田间湿度大，为套种食用菌创造了条件。甜高粱叶片不仅含3%5%的糖，而且蛋白质的含
13、量也很高，是鱼和牛的优良饲料。利用甜高粱茎秆发酵制酒，酒糟喂牛。牛粪为沼气池提供原料，沼气池不仅对牲畜粪便进行无害化处理，沼渣肥田，产生的沼气还可在温室中用于点灯、燃烧，提高了蔬菜的产量。(1)流入该生态系统中的能量是_。(2)上述生物种群之间的相互关系类型是_和_。写出该生态系统中的一条食物链：_。(3)沼气能用于提高温室产量的原因是_、_和_。(4)该生态系统取得良好效益的原因是能量多级利用和物质循环再生，请各举一例：_、_。参考答案：1 C【解析】食物链越长，营养级越高，生物量越小，产量越低。2 C【解析】因在生态系统中，没有其它种群，因此A、B、C不一定符合能量金字塔。3 A【解析】碳
14、在生物群落和无机环境之间是以二氧化碳的形式进行循环的。首先通过绿色植物的光合作用，被合成为有机物进入植物体内，再通过食物链流到各级消费者体内，其遗体残骸又流到分解者，被分解成二氧化碳再释放到大气中，同时各种生物的呼吸作用也产生二氧化碳，直接回到大气中。4 C【解析】此题中甲图是人体体液中物质交换示意图，图乙表示生态系统的碳循环。在图甲中A是组织液、C是血浆、B是淋巴、D为细胞内液，人体O2浓度最高的是C，当人体发生过敏反应时，组织液增多导致组织水肿。图乙中A是生产者、B是分解者、C是消费者、D是非生物的物质和能量。生产者A是生态系统中的主要成分，分解者不参与构成捕食链。5B【解析】由图示可知，
15、D为生产者，A、B、E为消费者，F为分解者，C为大气中的CO2，所以碳元素由D传到A和F是以有机物的形式进行的；食物链中不包括分解者，所以图中只有一条食物链DABE；因为F为分解者，分解者不属于食物链的环节，所以与B之间不存在竞争或捕食关系。6C【解析】图中过程表示两种元素在生产者、消费者、分解者之间流动，这种流动主要是以有机物的形式进行的；碳元素在过程转化时主要呈气态，但硫元素主要以土壤或水体中的SO42-形式被生产者吸收利用；化学燃料的燃烧释放CO2和SO2是导致大气污染的重要原因；火山爆发主要与硫元素循环过程有关。7B【解析】人口剧增，呼出的CO2中“碳”直接或间接来自生产者，不会使CO
16、2增多太多；而工业污染和化学燃料的不合理利用，使贮存了几亿年的碳在短时间内以CO2的形式大量散失到大气中，破坏了碳平衡，使CO2浓度增高，是主要原因。8. 【解析】(1)流入一个生态系统的总能量是生产者固定太阳能的总量，本题中的生产者是甜高粱、蔬菜等。(2)本题生物种群之间的相互关系有竞争(如甜高粱和其他农作物)和捕食(如甜高粱和人)。该生态系统中的食物链有蔬菜人，甜高粱人等。(3)产生的沼气可在温室中用于点灯，增加了对作物的光照强度；燃烧提高了室内温度和CO2浓度。(4)该生态系统能取得良好效益的原因是能量多级利用(如：利用牛粪生产沼气等)和物质循环再生(如：沼渣肥田等)。【答案】(1)甜高粱、蔬菜等生产者固定的全部太阳能(2)竞争捕食如蔬菜人(3)增加光照强度适当提高温度提高CO2浓度(4)能量多级利用如利用牛粪生产沼气等物质循环再生如沼渣肥田等八、课后反思同学们，通过这节课学习，你有哪些收获和体会，存在哪些疑问，请把它填在下面的表格中，以便及时总结、弥补知识缺漏。收获内容疑点内容