1、第5章生态系统及其稳定性第3节生态系统的物质循环学习目标1.以碳循环为例,分析生态系统中的物质循环;同时构建碳循环的模型。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。学习过程导入新课 生态系统依靠太阳不断地提供能量,而生态系统中的物质却都是由地球提供的。为什么维持生态系统所需的大量物质,例如氧、水、氮、碳等,亿万年来却没有被生命活动所耗尽?探究新知探究一、碳循环自主学习1阅读教材P100P101的文本与图示,思考并回答下列问题: (1)自然界中的碳以什么形式存在?(2)请用系统科学的方法构建碳循环的模型。(3)在生物群落和无机环境间,碳循环的形式是什么?(4)碳循环的特
2、点是什么?合作探究分组合作,同学们对上面的问题进行讨论、辨析和探究。自主总结(1)自然界中,碳元素的存在形式是什么?(2)碳元素由无机环境进入生物群落的主要方式是什么?主要是由哪类生物完成的?(3)碳元素由生物群落返回无机环境的途径有哪些?(4)物质循环的渠道是什么?(5)碳在无机环境与生物群落之间传递时,只有之间的传递是相互的,其他各成分之间的传递都是单向的。造成温室效应的主要原因是。物质循环的范围是。探究二、能量流动与物质循环的关系自主学习2阅读教材P103“能量流动与物质循环的关系”,填写下表。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因不同元素而异,如碳以形式
3、循环特点、物质被反复利用,具有范围生态系统的、联系(1)二者,彼此相互依存,不可分割(2)能量的固定、转移、储存、释放离不开的合成和分解(3)是能量沿食物链(网)流动的载体(4)是物质在生态系统中往复循环的动力(5)生态系统中的各种成分,正是由于,才能紧密地联系在一起,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。探究三、探究土壤微生物的分解作用自主学习3阅读教材P102P103“土壤微生物的分解作用”,填写下表。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烧杯中加入30 m
4、L土壤浸出液对照组对土壤不做任何处理B烧杯中加入30 mL蒸馏水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落叶腐烂程度小于AA1加碘液:A2加斐林试剂:BB1加碘液:B2加斐林试剂: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优化训练1.下列关于碳循环的叙述,错误的是()A.不依赖于水B.需要能量驱动C.产生温室气体D.具有全球性2.右图为生态系统中碳循环的模式图。相关叙述正确的是()A.代表生产者,5可以代表化能合成作用B.碳元素在、间以含碳有机物的形式传递C.在食物链中占有碳元素最多的营养级可能是D.、中含有的有机物可以作为动力来促进碳元素在
5、群落和无机环境之间循环3.在生态系统碳循环过程中把CO2释放到大气中有多种形式,其中起主导作用的是()A.植物和动物的呼吸作用B.化石燃料的燃烧作用C.分解者对有机物的分解作用D.化工厂对碳酸盐的分解作用4.在生态系统中,碳元素参与物质循环的主要形式是()A.二氧化碳B.碳酸盐C.碳酸D.碳水化合物5.右图表示a、b、c三个地区森林土壤有机物的分解状况,则分解者的作用由弱到强依次是()A.abcB.cbaC.bacD.acb 6.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7.
6、生产者和消费者的遗体被分解者分解()A.只有物质循环过程B.只有能量利用过程C.既有物质循环又有能量利用过程D.无法确定8.下列哪项叙述是不正确的?()A.能量流动是生态系统的主要功能B.物质是能量流动的载体C.能量是物质循环的动力D.能量在流经生态系统各个营养级的时候,是逐级递减的9.对于绿色植物来说,与生态系统碳循环密切有关的生理过程是()渗透吸水吸胀吸水光合作用蒸腾作用矿质元素的吸收呼吸作用顶端优势A.B.C.D.10.如下图为生态系统碳循环示意图,其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。请据图回答下列问题。(1)生态系统的碳循环是指碳元素在之间不断循环的过程。(2)X与甲中图示生物类群
7、的能量来源不同,X代表的生物为;Y的细胞结构与丙中图示生物不同,Y的细胞结构最主要的特点是。(3)大气中的CO2在甲中图示的处(在ad中选择)合成有机物;含碳有机物在甲中图示的处(在ad中选择)可以分解为CO2。(4)化石燃料除燃烧外,还可以通过途径产生CO2。参考答案学习过程探究新知自主学习1(1)无机环境中的碳主要以CO2、碳酸盐形式存在,也有碳单质、含碳有机物等。(2)(3)在生物群落与无机环境之间主要以二氧化碳的形式进行。(4)碳循环具有全球性、循环性。自主总结(1)在无机环境中以碳酸盐和CO2的形式存在。在生物群落中以含碳有机物的形式存在。(2)自然界中的碳主要以CO2的形式进入生物
8、群落,主要是由自养型生物完成的,特别是绿色植物的光合作用,也有微生物的化能合成作用。(3)动植物的呼吸作用,分解者的分解作用,化石燃料的燃烧。(4)物质循环的渠道是食物链和食物网。(5)生产者与无机环境化石燃料的大量燃烧生物圈自主学习2有机物二氧化碳单向流动逐级递减全球性生物群落生物群落无机环境(1)同时进行(2)物质(3)物质(4)能量(5)能量流动和物质循环自主学习3实验现象实验组对照组AA1不变蓝A2产生砖红色沉淀BB1变蓝B2不变色优化训练1.A2.C3.A4.A5.B6.B7.C8.A9.D10.(1)生物群落和无机环境(2)化能合成作用的细菌有核膜包被的细胞核(3)cb(4)微生物分解
