1、第5章生态系统及其稳定性知 识 研 读第 讲生态系统的物质循环第5章生态系统及其稳定性生态系统中物质循环的基本规律及应用。课程标准第5章生态系统及其稳定性知识梳理知识一物质循环的概念及实例1物质循环的概念指组成生物体的_等元素，都不断进行着从_到_，又从_到_的循环过程，又称为_。C、H、O、N、P、S无机环境生物群落生物群落无机环境生物地球化学循环第5章生态系统及其稳定性2物质循环的实例碳循环(1)主要形式：_。(2)碳循环过程(3)平衡破坏导致的环境问题：_。CO2温室效应CO2呼吸含碳有机物第5章生态系统及其稳定性知识二物质循环与能量流动的关系物质作为能量的_，使能量沿着_流动；能量作为
2、_，使物质能够不断地在_和无机环境之间循环往返。思考感悟以“C”与能量为例说明物质循环与能量流动的关系。载体食物链(网)动力生物群落提示：当植物吸收了太阳能时产生ATP和H，可以将CO2转化成葡萄糖等有机物进入生物群落，说明了物质循环以能量为动力，同时能量以葡萄糖等有机物为载体，两者不可分割。第5章生态系统及其稳定性知识三土壤微生物的分解作用的探究活动分析案例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 _ 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_自变量_对土壤高温处理土壤中是否含微生物30 mL蒸馏水是否含有微生物第5章生态系统及其稳定性案
3、例1案例2实验现象在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组AA1_A2产生砖红色沉淀BB1变蓝B2_结论分析_土壤浸出液中的微生物能分解淀粉微生物对落叶有分解作用不变蓝不变色第5章生态系统及其稳定性考点一生态系统的碳循环考点整合(即时巩固解析为教师用书独有)第5章生态系统及其稳定性由图分析：1大气中CO2的来源(1)生产者、消费者的呼吸作用。(2)分解者的分解作用。(3)化学燃料的燃烧。2目前由于碳循环平衡被打破，形成温室效应的分析(1)大气中CO2含量持续增加的原因工厂、汽车、飞机、轮船等对化石燃料的大量使用，向大气中排放大量的CO2。森林、草原等植被大面积的破坏，大大降低了对大气中CO2的
4、调节能力。第5章生态系统及其稳定性(2)危害加快极地冰川融化，海平面上升，对陆地生态系统和人类的生存构成威胁。影响农业和粮食资源的生产，改变了降雨和蒸发机制。【归纳总结】碳在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他各成分间的传递均是单向的。大气中的碳元素进入生物群落，主要是绿色植物的光合作用，此外还有硝化细菌等的化能合成作用。(3)缓解措施植树造林，增加绿地面积。减少化石燃料的燃烧，开发清洁能源。第5章生态系统及其稳定性【案例1】如图为碳元素在生态系统循环中的模式图，图中“圆圈”表示生态系统的生物成分，“箭头”表示过程。第5章生态系统及其稳定性请据图回答：(1
5、)为_，为_。(2)6为_，7为_。(3)碳在生物群落内部传递是通过_实现的。(4)陆地生态系统的食物链中含碳量最多的生物成分是_。第5章生态系统及其稳定性【解析】从图中可知：与是双向箭头，又是生物，故代表生产者，为大气中的CO2库。、均指向，故为分解者，则为消费者，那么5为生产者的呼吸作用，6为生产者的光合作用(或化能合成作用)，7为消费者的呼吸作用。碳在生物群落内部沿食物链(或食物网)进行。生产者固定CO2，故含碳量最多。【答案】(1)分解者 大气中的CO2库(2)光合作用(或化能合成作用)细胞呼吸(3)食物链(或食物网)(4)生产者第5章生态系统及其稳定性【即时巩固1】根据下图回答下列问
6、题：(1)与有关的生理过程是_；共同表示的生理过程是_。(2)共同表示的生理过程是在植物体细胞内的_上进行的。(3)大气中CO2的来源有动植物的细胞呼吸、_、_等。第5章生态系统及其稳定性【解析】(1)图中为生产者从大气中吸收CO2的过程，即为植物的光合作用，而且植物也可通过细胞呼吸分解有机物以CO2的形式释放到大气中。消费者为异养型生物，直接分解有机物获得能量，可以将葡萄糖分解为丙酮酸进而分解产生CO2和H，H和来自空气中的O2结合形成H2O，这就是一个完整的有氧呼吸过程。(2)过程表示植物利用H2O经过光反应产生O2的过程，是在植物体细胞中叶绿体的类囊体膜上进行的。(3)大气中CO2除来自
7、生产者、消费者的细胞呼吸，还来自分解者的分解作用，以及人类对石油、煤、天然气等大量化石燃料的燃烧。【答案】(1)细胞呼吸、光合作用 有氧呼吸(2)叶绿体的类囊体膜(3)分解作用 化石燃料的燃烧第5章生态系统及其稳定性考点二 物质循环和能量流动的关系项目能量流动物质循环形式以有机物为载体主要是无机物特点单向传递、逐级递减往复循环范围生态系统各营养级生物圈(全球性)联系同时进行、相互依存、不可分割能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解物质是能量沿食物链(网)流动的载体能量是物质在生态系统中往复循环的动力图示第5章生态系统及其稳定性【特别提醒】伴随着物质循环过程，环境中一些污染物(如重
8、金属、化学农药)通过食物链在生物体内大量积累而出现生物富集现象，而营养级越高，富集物浓度越高。任何一个生态系统中，能量流动和物质循环都保持着相对平衡。第5章生态系统及其稳定性【案例2】(2010广东理综)气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。时期碳吸收量(Kg Ca1)碳释放量(Kg Ca1)A1.2010141.201014B1.2010141.261014第5章生态系统及其稳定性(1)生态系统碳的吸收主要是通过_作用实现的，碳的释放主要是通过_作用实现的。(2)表中_时期的生态系统处于稳定状态，原因是_。(3)由于过度的人工碳排放，
9、破坏了生态系统的_，导致大气中_增加并引起全球气候变化。(4)人们正在积极开发新能源以减少碳排放。如“叶绿素太阳能电池”是模仿类囊体吸收光能的特性而制造的，类囊体吸收光能的过程发生在光合作用的_阶段；又如经改造的蓝藻能在细胞内将光合作用产生的_直接发酵转化为燃料乙醇。第5章生态系统及其稳定性【解析】本题主要考查生态系统碳循环与气候变化的相关知识，如：光合作用、呼吸作用、温室效应以及生态系统的稳定性等知识。(1)碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行，CO2的吸收主要依靠光合作用实现，其次还有化能合成作用；CO2的释放主要依靠呼吸作用实现，其次还有化石燃料的燃烧。(2)表中A时期
10、碳吸收量等于碳释放量，生态系统维持稳定，而B时期碳吸收量小于碳释放量，生态系统的稳定性遭到破坏。(3)过度的人工碳排放超过了生态系统的自我调节能力，生态系统的稳定性遭到破坏。CO2排放的增加导致温室效应，引起全球气候变化。(4)光合作用的光反应阶段发生在类囊体中，光合作用的产物是有机物和氧气，其中有机物(葡萄糖)可作为发酵的直接原料。第5章生态系统及其稳定性【答案】(1)光合 呼吸(2)A 碳的释放量等于碳的吸收量(3)碳平衡 CO2浓度(4)光反应 有机物第5章生态系统及其稳定性【即时巩固2】(2007天津理综)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：
11、(1)生态系统的碳循环是指碳元素在_之间不断循环的过程。第5章生态系统及其稳定性(2)X与甲中图示生物类群的能量来源不同，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_(在ad中选择)处合成有机物；含碳有机物在甲中图示的_(在ad中选择)处可以分解为CO2。(4)化石燃料除燃烧外，还可以通过_途径产生CO2。第5章生态系统及其稳定性【解析】(1)生态系统的物质循环是在无机环境中经生产者的同化作用进入生物群落，以有机物的形式在生物群落中流动，最后通过分解者的分解作用进入无机环境，这样周而复始的循环。(2)题图中甲中的植物利用的是光能，与其不同的是进行化能合成作用的硝化细菌等。图中丙为原核生物，与其不同的生物是具有细胞核的真核生物。(3)二氧化碳的固定在植物细胞的叶绿体的基质中，如图中的c。葡萄糖等有机物在细胞质基质和线粒体中分解成二氧化碳，如题图中的a和b。(4)植物的枯枝落叶，还可以通过微生物的分解作用产生二氧化碳。【答案】(1)生物群落与无机环境(2)化能自养细菌(或硝化细菌等)有核膜包围的细胞核(3)ca和b(4)微生物的分解第5章生态系统及其稳定性
