5.3 生态系统的物质循环

第3 节  生态系统的物质循环 一.[学习目标]： 1. 知识目标：说明能量流动和物质循环的关系；以碳循环为例，生态系统中的物质循环。 2. 能力目标：尝试探究土壤微生物的分解作用。 3. 情感态度价值目标：关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。 重点 ：分析生态系统的物质循环。 难点 ：说明能量流动和物质循环的关系。 二.基础知识导航 （一）碳循环 1、物质循环的概念 （1）在生态系统中，组成生物体的          等化学元素，不断的进行从无机环境到        ，又从__________回到无机环境的循环过程，叫生态系统的物质循环。这里所说的生态系统，指的是地球上最大的生态系统_______，其中的物质循环具有全球性，因此又叫________________。 （2） 物质循环的特点是一方面具有            ，另一方面可以被生物群落        利用。 2、碳循环          观察课本图5–11思考以下问题： 1.存在形式 碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以      的形式循环的。 2. 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      或    传递。 (二)能量流动和物质循环的关系 1.不同点：物质循环的特点是                        ， 能量流动的特点是                            。 2.联系： (1)能量流动和物质循环是生态系统变化过程中的两个方面(并非两个过程),两者_____进行,相互_____,不可分割. (2)都借助于___________进行:物质作为能量的    ，使能量沿着食物链（网）流动；能量作为    ，使物质不断地在生物群落和无机环境之间循环往复。 (3)生态系统各种成分,通过_______________________才能紧密联系在一起,形成统一的整体. （三）与社会的联系：人类活动尤其是现代工业发展打破了生物圈中       的平衡，从而引起环境问题。如使大气中    _______含量迅速增加造成温室效应。 （四）实验：探究土壤微生物的分解作用 探究性实验的一般步骤： （1）提出问题：                                                      （2）作出假设：                                                      （3）#方案#是：_                                                                            （4）进行实验：                                                                              （5）得出的结论是（估计）：                                                                    三.[知识链接与精析]: 1、氮元素是组成蛋白质的基本成分，因此，它是一切生命结构的原料。虽然大气中氮的含量非常丰富（78%），然而氮是一种惰性气体，植物不能直接利用。必须通过固氮作用将游离的氮结合成为硝酸盐或亚硝酸盐，或与氢结合成氨，才能被生物所利用。固氮途径主要有三种：（1）闪电、宇宙射线、陨石、火山爆发活动等高能固氮。（2）工业固氮，这种形式的固氮能力已越来越强大。（3）生物固氮（依靠固氮菌）。 请同学们思考一下：自然界的氮元素在不断循环，为何还要不断地向农田中施加氮肥呢？_______ ___________________________________________________________________________________ 2、其它物质循环如水循环（请参照地理课本）、硫循环等，同学可以参照其它复习资料。 四、思考、讨论与探究： 1、图例分析：右图为生态系统中某元素循环模式图，这种元素是按箭头方向循环的，据图回答： （1）图上所缺的重要箭头是____________________ (2)这是_______的循环. (3)字母代的生物:A_______B_________C________ D__________ (4)由此可见,生态系统中的物质循环具有如下特点: a._______________b.____________________________ _________________________________________ (5)参与过程⑤的生物种类是___________,这些生物同化作用代谢类型为___________. (6)写出①——⑥所示过程的名称:①__________②___________③_________④___________ ⑤__________⑥____________ 2、我国北方处于稳定状态的某森林生态系统，其碳循环如右图，箭头和字母分别表示碳元素的传递方向和转移量。 请据图填写: (1)在夏季：a______b﹢c﹢e(填“>”或“<”)； (2)在秋季：e﹢f_____g(填“>”或“<”)；                                  (3)在冬季：d的值会明显_____；而f的值会__________。 [注意解答该题要在理解生物群落与大气之间以及生物群落内各类生物之间的碳素传递关系,还应考虑不同季节各种生物的生活状态.] 3、请用关键词、线段、箭头、方框等表示出碳是如何分别进出生产者、消费者、分解者各个环节的（以什么形式、通过哪种生命活动、形成哪些产物等）？ 五．基础训练： 1在碳循环中，使碳从无机环境进入生物群落的生理作用是(    )  ①呼吸作用  ②光合作用  摄食作用 ④化能合成作用  ⑤硝化作用  ⑥反硝化作用 A.①②    B.③④    C.②④    D.⑤⑥ 2.与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是（    ） A.内质网和高尔基体  B. 叶绿体和线粒体  C.核糖体和 叶绿体  D . 核糖体和高尔基体 3.在自然界的物质循环中，对物质转化必不可少的生物因素是（    ） A.绿色植物和动物    B. 绿色植物和微生物    C.动物和微生物    D. 绿色植物或微生物  4.生态系统的物质循环发生在（    ） A.生物群落中          B.生产者和消费者之间    C.生产者和分解者之间  D.生物群落与无机环境之间 5.对于一个处于相对稳定状态的生态系统，下列叙述不正确的是 （    ） A.物质不断循环        B.组成成分相对稳定    C.能量不断流动      D.生物个体数量不变 6目前地球大气的二氧化碳浓度增高，导致温室效应，主要原因是（    ） A. 人口剧增，呼出的二氧化碳增多  B.化石燃料的燃烧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稳定 7.细菌、真菌对每个生物群落来说都是非常重要的，这是因为它们（    ） A.可以固定大气中的二氧化碳    B.是消费者的食物来源  C.促进水分和无机盐的循环      D.能将动、植物的残骸分解为无机物 8生态系统的碳循环与生物群落的哪些活动有关（    ）. ①光合作用 ② 呼吸作用  ③蒸腾作用  ④微生物的分解作用 A. ①②    B. ① ②④  C. ① ②③  D.①④ 9.下图是生态系统中碳循环图解，图中甲、乙、丙各是（  ） A. 甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者                    B. 乙是生产者，甲是消费者，丙是分解者              C. 丙是生产者，乙是消费者，甲是分解者                  D. 甲是生产者，丙是消费者，乙是分解者 10.在水藻→小鱼→大鱼组成的食物链中，小鱼不会吃大鱼，但大鱼可以吃小鱼，该食物链不可逆性，说明在一个生态系统中（  ） A.物质循环是单向的    B.能量流动是单向的  C.碳循环是单向的  D.水循环是单向的 六、应用与提高： 11．据图判断，下列叙述不符合生态学原理的是（  ） 排泄物、杂屑（肥料） 太阳辐射 秸秆            粪屑                  杂屑 籽实 （饲料） 产品输出            产品输出            产品输出 A.物质经过多级利用，实现了良性循环 B.每一级生产环节都获得产品，提高了经济效益 C.由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用率降低 D.由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染 12．下表是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个种群在一个达到生态平衡的环境中所含有的总能量和残留农药DDT的平均浓度，这四个种群的最简单的能量流动渠道应是（  ）   Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 能量（KJ） 2.8×109 1.3×108 9.1×107 2.9×107 DDT浓度（ppm） 0.04 0.35 0.39 3.4           A.Ⅰ  Ⅱ  Ⅲ  Ⅳ    B. Ⅰ  Ⅱ    Ⅲ和Ⅰ    Ⅱ    Ⅳ C. Ⅰ    Ⅱ    Ⅳ和Ⅰ    Ⅲ  D. Ⅰ    Ⅱ    Ⅳ和Ⅰ    Ⅲ    Ⅳ 13.右图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