1、第5章 第3节 生态系统的物质循环【内容目标】以碳循环为例，分析生态系统的物质循环过程。掌握物质循环与能量流动之间的关系。关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。【提示与建议】以碳循环为例，理解物质循环的内涵及其特点。分析温室效应产生的原因、危害及其预防措施。列表分析比较能量流动与物质循环的区别与联系。【知识点一、碳循环】1碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以 的形式进行的。大气中的 能够随着大气环流在全球范围内流动，因此，碳循环具有 性。2实际上，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 ，又从 到无机环境的循环过程，这就是生态系统的 。这里所说的生态系统，指的是
2、 。又因为在物质循环过程中，必然发生好多化学反应，因此，物质循环又叫做 。3生态系统物质循环不同于能量流动的特点，主要是在物质循环过程中，无机环境中的 可以被生物群落反复利用。4在自然生态系统中，植物通过光合作用从大气中摄取 的速率，与生物通过呼吸作用和分解作用释放 的速率大致相同，故生物圈的 循环本来处于相对平衡的状态。但是，随着现代工业的迅速发展，人类大量燃烧 、 等化石燃料，则在很短的时间内打破了这种状态。突出的标志就是大气中的二氧化碳含量增高，形成了 。【例1】如图是自然界碳循环的简图，图中的甲、乙、丙分别代表（ ）A.生产者、分解者、消费者 B.消费者、分解者、生产者C.分解者、生产
3、者、消费者 D.生产者、消费者、分解者【知识点二、能量流动和物质循环的关系】能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，二者是同时进行的，是相互 ，不可分割的。能量的固定、 、 和 ，都离不开物质的合成、分解等过程。物质作为能量的 ，使能量沿着 流动；能量作为动力，可使物质不断地在生物群落与无机环境之间循环往返。能量流动和物质循环使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起，形成一个 。思考讨论：列表比较生态系统的物质循环与能量流动的区别与联系：能量流动物质循环形式主要以 为载体以 的形式在生物群落与无机环境间反复循环特点 。往复 ，具 性范围生态系统的各营养级 。联系能量流动和物质循环的渠道都是：
4、 。两者同时进行、彼此相互依存、是不可分割的统一整体。能量的固定、储存、转移、释放，都离不开物质的合成和分解等过程，物质作为能量的 ，使能量沿着食物链（网）流动；能量是推动物质循环的 ，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。【例2】 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，使能量在生物群落内部进行流动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，不可分割合作探究1.生态系统物质循环的概念及特点（1）概念的理解生态系统的物质循环的范围是_参与物质循环的物质主要是指_物质循环的具体形式是指_
5、生态系统的物质循环离不开_的驱动。（2）特点全球性：物质循环的范围是_，因此把生态系统物质循环又叫生物地球化学循环。反复利用，循环流动：物质循环可以在_与_之间反复利用、循环流动。2碳循环（1）大气中二氧化碳的来源有三个：_（2）碳元素在生物群落中的传递，主要靠_和_，传递形式为_。 碳在生物群落和无机环境之间的传递形式_（3）碳在无机环境与生物群落之间传递时，只有_与_之间的传递是相互的，其他各成分之间的传递都是_.* 一些化能合成生物也可将二氧化碳转变为有机物进入生物群落温室效应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
6、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）。大力推行 （增加CO2的去路）3.生态系统物质循环和能量流动之间的关系项目能量流动物质循环形式特点范围联系4土壤微生物的分解作用的探究过程（1）实验假设案例一案例二（2）对照组与实验组设计案例一案例二（3）实验现象与结论分析现象结论案例1案例2AA1A2BB1B2练习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
7、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
8、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
9、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 ( )光合作用 蒸腾作用 呼吸作用 化能合成作用ABCD11. 要实现人与自然的和谐发展，下列措施最合理的是 A.通过生物技术手段，转化淀粉生产可再生能源 B.使用化学农药防治病虫害，保证粮食稳产 C.发展生态农业，实现物质和能量的多级利用 D.大力开垦湿地，扩大粮食种植面积12. 稻鸭萍共作是一
10、种新兴的生态农业模式，其中，水生植物红萍（满江红）适生于荫蔽环境，可作为鸭子的饲料，鸭子能吃有害昆虫并供肥，促进水稻生长，对以此模式形成的生态系统，下列叙述错误的是A该生态系统的主要功能是物质循环和能量流动 B鸭子既是初级消费者，又是次级消费者C生物群落由水稻、红萍、鸭子和有害昆虫组成 D水稻和红萍分层分布，能提高光能利用率13. 造成温室效应的主要原因和缓解全球温室效应危机的重要措施分别是 A煤、石油、天然气大量燃烧；植树造林 BS02等有毒气体的大量产生；种植夹竹桃等能大量吸收S02的植物 C人造含氟制冷剂的泄漏；采用无氟制冷剂D汽车和工厂排放的废气和烟尘；收取排污费，限令整改14. 关于
11、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15. 右图为生态系统中碳循环的模式图。下列叙述正确的是 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、中含有的碳元素以有机物的形式在群落和环境之间进行循环16. 在自然生态系统中，物质是能量的载体。下列叙述正确的是 A能量可驱动物质循环 B物质和能量可循环利用 C能量只能在食物链中流动 D能量和生物数量金字塔均可倒置17（多选）生物乙醇是化石汽油的良好替代品，美国主要以玉米为原料生产燃料乙醇。我 国 则坚持“不与人争粮，不与粮争地”原则，利用农作物废弃物-秸秆代替粮食作为原料，其主要技术流程为：酶解一酵母发酵一蒸馏一成品。下列分析正确的是 A使用秸秆作为原料使能量得到了更有效的利用 B对秸秆进行“酶解”主要用的是纤维素酶 C乳酸菌可以代替酵母菌用于生物乙醇的生产 D“酵母发酵”环节需要严格控制发酵灌中的氧气供应18. （多选）右图是生态系统中某元素循环的模式图，该图可以说明 A这是碳元素的循环 B该物质循环带有全球性 C图中的生理过程没有在线粒体中进行 DA与B两种生物是生态系统不可缺少的成分