苏教版必修3 生态系统的稳态 第2课时 生态系统中的物质循环 学案Word下载.docx

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都不是，指的是组成生物体的化学元素。

就兔和狼的关系而言，碳元素只能通过狼捕食兔的过程由兔的体内转移到狼的体内，而不会出现倒转。

这一现象与物质循环的特点“反复循环”矛盾吗？

不矛盾，物质循环强调的范围是无机环境和生物群落之间，而非一条食物链内的营养级之间。

1．对于生态系统的物质循环的概念理解

范围

生物圈（全球）

物质对象

组成生物体的化学元素

形式

生物群落与无机环境间：

无机物

生物群落内：

有机物

续表　　动力

能量

重要生物类群

生产者：

物质、能量输入

分解者：

物质、能量输出

2.物质循环和能量流动的关系

项目

能量流动

物质循环（以碳循环为例）

主要形式

光能―→化学能―→热能

特点

单向流动、逐级递减

往复循环

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

①能量的固定、储存、转移和释放离不开物质的合成与分解

②物质是能量沿食物链（网）流动的载体

③能量是物质在生态系统中往复循环的动力

图示

1．下列关于生态系统功能的叙述中，不正确的是（　　）

A．能量只能由较低营养级流向较高营养级

B．食物链中的营养级可能是无限的

C．能量流动和物质循环可以长期地保持动态平衡

D．生态系统中的能量最终以热能的形式散失到环境中

【解析】　能量沿食物链流动的特点是逐级递减，即营养级越高，所能获得的能量越少，所以食物链中的营养级不可能是无限的。

【答案】　B

2．在生态系统物质循环和能量流动过程中，连接生物群落与无机环境的重要的生理作用和重要环节分别是（　　）

①蒸腾作用　②光合作用　③呼吸作用　④生产者　⑤消费者　⑥分解者

A．①②；

④⑥　　　　　　B．②③；

④⑥

C．②③；

④⑤D．①③；

【解析】　连接生物群落与无机环境的重要生理作用：

光合作用将无机物转变成有机物进入生物群落，将光能转变成化学能流入生物群落；

呼吸作用将有机物转变成无机物，归还给无机环境，同时将化学能释放出来。

两个主要环节：

生产者进行光合作用，它是能量流动的起点，在物质循环中将无机物转变成有机物进入生物群落；

分解者将复杂的有机物转变成无机物，是能量流动的终点，在物质循环中将进入生物群落的物质重新归还给无机环境。

3．下列关于生态系统物质循环的叙述中，错误的是（　　）

A．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．物质循环与能量流动不可分割，同时进行

D．物质循环特点是循环往复、反复利用，具有全球性

【解析】　生态系统的物质循环指组成生物体的C、H、O、N、P、Ca等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，A错误；

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，B正确；

能量流动和物质循环是同时进行的，相互依存，不可分割，物质是能量的载体。

能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解过程，能量是物质循环的动力，C正确；

物质循环特点是循环往复，具有全球性，D正确。

【答案】　A

　物质循环的实例

1.

2.

3.

4.

碳元素沿着什么渠道进行传递？

碳元素在生物群落中沿着食物链和食物网向下传递，最终流向分解者。

与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是什么？

叶绿体、线粒体。

既然物质是循环的，但为什么人们还不断向农田中施加氮肥？

物质在生物圈范围内是循环的。

农田中不断有粮食产出，所以要不断施加氮肥。

1．碳循环

（1）碳循环过程

①碳的存在形式

②碳在生物群落与无机环境间的循环形式：

CO2。

③碳在群落内部的流动形式：

含碳有机物，且是单向的。

④碳进入生物群落的途径：

光合作用或化能合成作用。

⑤返回无机环境的途径：

（2）碳循环的失衡——温室效应

形成原因

对应措施

化石燃料的大量燃烧，排放过量CO2

改善能源结构，减少化石燃料燃烧，开发新能源

植被破坏，降低了植物对CO2含量的调节能力

大力推进植树造林

2.氮循环

氮是构成蛋白质和核酸的主要元素，对生物的各项生命活动具有重要意义。

其循环过程如图所示：

1．从物质循环的角度看，人体内的碳元素究其根源来自（　　）

A．食物中的碳

B．大气中的CO2

C．燃料中的碳

D．生活环境中的碳

【解析】　人体中的碳应该来自生产者（植物），而植物中的碳来自于对大气中CO2的吸收和固定转化，因此人体中的碳最终来自于大气中的CO2。

2．下图为某生态系统中碳循环示意图。

下列相关叙述正确的是（　　）

A．缺少类群乙则生态系统的物质循环不能进行

B．图中b、c、d过程均可表示不同生物的呼吸作用

C．图中甲、乙、丙、丁的全部生物构成了该生态系统的生物群落

D．由于细胞呼吸的消耗，乙对食物的同化量远小于摄入量

【解析】　甲为生产者，乙丙为消费者，丁为分解者，缺少甲丁生态系统的物质循环不能进行；

c为消费者捕食生产者，d为次级消费者捕食初级消费者；

群落包括生产者、消费者和分解者；

细胞呼吸消耗的能量属于同化量的一部分。

【答案】　C

3.右图表示生物圈的C、N、S等基本元素的物质循环示意图，下列叙述错误的是（　　）

A．若图示为氮循环，f表示大气中的N2，则a―→f过程一般不存在

B．若图示为氮循环，f表示无机环境中的NH3，则a―→f过程一般不存在

C．若图示为硫循环，f表示大气中的SO2，则造成酸雨的主要原因是b―→f过程的加剧

D．若图示为碳循环，f表示大气中的CO2，则f―→b过程一般不存在

【解析】　由题图分析可知，a是生产者；

c、d、e是消费者；

b是分解者；

f为无机环境。

若图示为氮循环，f表示大气中的N2，则a表示固氮生物，固氮生物不产生N2，a―→f过程可一般不存在；

若图示为氮循环，f表示无机环境中的NH3，固氮生物不产生NH3，a―→f过程一般不存在，而f―→a过程由硝化细菌完成；

造成酸雨的主要原因是大量使用化石燃料，而硫循环中b―→f过程一般不存在；

分解者不能利用CO2，因此f―→b过程一般不存在。

1．生态系统的物质循环是指组成生物体的基本元素（　　）

A．以有机物的形式在生物群落与无机环境之间的反复循环

B．在能量流经生态系统各营养级时逐级递减的全过程

C．在组成生态系统的生物群落的生物体内的反复循环运动

D．在生物圈的生物群落与无机环境之间的反复循环运动

【解析】　生态系统的物质循环指的是组成生物体的基本元素在生物圈的生物群落与无机环境之间的反复循环运动。

这种运动带有全球性，它不局限于陆地生态系统，更不局限于生物群落内，也不同于能量在流经各营养级时逐级递减的过程。

【答案】　D

2.如图是自然界碳循环的简图，图中的甲、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，丙为分解者

【解析】　碳在生物群落内部以含碳有机物形式进行传递，在生物群落与无机环境之间则以CO2形式进行循环。

无机环境中的碳进入哪一营养级，哪一营养级即是生产者，而生产者、消费者均指向的那一营养级应为分解者，且分解者、生产者、消费者均有指向无机环境的箭头（即它们靠细胞呼吸产生CO2）。

3．下列对氮循环的说法中，正确的是（　　）

A．硝化细菌在氮循环中的作用就是把氨转化成氮气返回大气中

B．动物产生的尿素通过转化可以被植物吸收利用

C．氮元素一旦进入生物体内就不会再形成氮气

D．反硝化细菌在氮循环中的作用就是把氮氧化为硝酸盐

【解析】　硝化细菌把氨氧化成硝酸盐；

反硝化细菌可把硝酸盐转化成N2。

4.我国北方处于平衡状态的某森林生态系统，其碳素循环如图，箭头和字母分别表示碳素传递方向和转移量。

下列选项中正确的是（　　）

A．夏季，a＞b＋c＋e

B．秋季，e＋f＜g

C．春季，g＝b＋e＋f

D．冬季，d＞c＋f

【解析】　在不同的季节，植物进行光合作用的强度不同。

在秋季和春季，植物遗体、残枝败叶相对增多，而土壤中的生物数量相对稳定，由于气温变低、代谢变缓、繁殖变慢，因而g<

e＋f；

在冬季，动物呼吸作用加强以维持体温，即d值增大，而动物可摄入的有机物量相对减少，即c值减少，对动物而言，c、d、f三者的关系可能是d＋f≤c，而不可能是d>

c＋f。

5．下图是某生态系统物质和能量流向示意图。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．X1过程必须依赖于一种具有双层膜结构的细胞器完成物质合成与能量转化

B．X1过程吸收的CO2总量与Y1、Y2、Y3……及Z过程释放的CO2总量相等

C．当该生态系统处于相对稳定的状态时，X3过程的能量值至少约为X1过程的能量值的1%左右

D．秋季Z1、Z2、Z3……过程提供的有机物中的碳将全部转变为Z过程释放的CO2中的碳

【解析】　图中X1表示生产者的光合作用，该过程在真核细胞中需叶绿体完成，而在原核细胞中则不需要叶绿体。

X1过程吸收的CO2总量应大于各级生物和分解者呼吸释放的CO2总量，因为有一部分储存于生物体内，或转变为其他形式（如化石燃料）。

秋季气温较低，分解者的呼吸作用受到限制，不可能将各营养级提供的有机物中的碳全部转变为CO2。

课堂小结：

网络构建

核心回扣

1.生态系统中的物质循环又称为生物地球化学循环，是指在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、Ca等元素，不断进行着从无机环境到生物群落，再回到无机环境的循环。

2.物质循环和能量流动密切相关，又有本质区别。

物质循环的动力来自能量，而物质又是能量的载体。

3.在无机环境中，碳主要是以CO2和碳酸盐的形式存在的。

4.碳循环过程中两个重要的生理过程是光合作用和细胞呼吸。