2013年《随堂优化训练》第5章 第3节 生态系统的物质循环

(共23张PPT)
第 3 节 生态系统的物质循环
物质循环及其实例——碳循环
1．对物质循环的理解
(1)概念：组成生物体的____________、P、S 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_________
的循环过程。物质循环又叫______________________________。
(2)循环的物质：组成生物体的____________。
(3)循环过程：无机环境 ______________。
(4)特点
①______________。
②循环流动，物质可被________利用。
C、H、O、N
无机环境
生物地球化学循环
化学元素
生物群落
全球性
反复
2．碳循环
(1) 循环形式 ： 在生物群落与无机环境之间主要以________
的形式进行。
(2)过程(见图 5－3－1)
图 5－3－1
二氧化碳
呼吸作用　
光合作用
(3)温室效应
①化学燃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________________的融化，导致__________
上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。
CO2　
碳循环
极地和高山冰川
海平面
【探究与学习】地球一小时倡导每年 3 月最后一个星期六
20：30～21：30 熄灯一小时，来表明自己对低碳节能环保的支
持。请根据你所知道的知识，指出日常生活中的碳分别是以什
么形式存在的？碳在无机环境和生物群落中往返的途径又是什
么？
(1)无机环境中：__________、碳酸盐等。
(2)生物群落中：__________。
CO2
有机物
光合
呼吸
分解
项目 能量流动 物质循环
区
别 形式 以①____________为载体 基本化学元素
特点 ②____________、逐级递减 往复③________
范围 生态系统的④__________ 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
合成和分解
(2)物质是能量沿食物链(网)流动的⑤__________
(3)能量是物质在生态系统中往复循环的⑥________
能量流动和物质循环的关系
有机物
单向流动
循环
各营养级
载体
动力
【探究与学习】下列有关生态系统能量流动和物质循环的
叙述中，不正确的是(
)
D
A．能量流动和物质循环是生态系统的两个主要功能
B．能量流动和物质循环是沿着食物链进行的
C．能量流动和物质循环密切联系、相互依存
D．能量流动是伴随着物质循环而循环的
解析：在生态系统中，能量流动和物质循环都是沿着食物
链和食物网进行的，二者紧密联系在一起。能量的固定、储存、
转移和释放离不开物质的合成和分解等过程，物质的循环利用
离不开能量的利用，但能量流动是单向、不循环的。
物质循环的概念和特点
1．对物质循环的概念的理解
(1)物质循环所指的物质主要是指组成生物体的基本元素，
而不是指由这些元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等具体形态的
物质。
(2)物质循环所指的循环是指组成生物体的基本元素在生
物群落与无机环境之间的循环过程。
(3)生态系统的物质循环离不开能量的流动。
2．碳循环传递的过程
(1)碳元素进入生物群落的方式：通过植物的光合作用或化
能合成作用。
(2)碳元素返回无机环境的方式
①动植物的呼吸作用。
②分解者的分解作用。
③化学燃料的燃烧。
注：碳循环在无机环境与生产者之间是双向的，生产者和
分解者是连接无机环境与群落的桥梁。
【例题】若甲代表生产者，乙代表消费者，丙代表分解者，
丁代表无机环境。图中能正确代表甲、乙、丙、丁在碳循环中
的关系的是(
)
【名师点拨】甲与乙、甲与丙之间是单向传递的，甲与丁
之间是双向循环的，乙和丙产生的 CO2 返回丁中。
【答案】B
【变式训练】施用农药 DDT 的地区，虽然占陆地面积一小
部分，可是在远离施药地区的南极，动物体内也发现了 DDT，
这种现象说明了(
)
B
A．DDT 是挥发性物质
B．DDT 已经加入全球性的生物地球化学循环
C．考察队将 DDT 带到了南极
D．南极动物也偶尔到施用农药的地区觅食
探究土壤微生物的分解作用
【体验过程】
1．实验原理：土壤中的微生物主要是细菌和真菌，这些微
生物通过分泌细胞外酶，把复杂的有机物分
解成简单的分子，然后再吸收。
案例 1 案例 2
实验假设 微生物能分解落叶使之
腐烂 ④________________________
实
验
设
计 实验
组 对土壤①______处理 A 杯中加入 30 mL 土壤浸出液
对照
组 对土壤②_________处理 B 杯中加入 30 mL 蒸馏水
自变
量 土壤中是否含有微生物 土壤中是否含有分解淀粉的微生物
实验现象 在相同时间内实验组落叶的腐烂程度小于对照组 加入
碘液 A1 ⑤____________
B1 ⑥____________
加入斐
林试剂 A2 ⑦________________
B2 ⑧____________
结论 ③__________________
_____________________ 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
2．探究过程及结论
高温
不做任何
微生物对土壤
微生物能分解淀粉
有分解作用
不变蓝
变蓝
产生砖红色沉淀
不变色
【提炼方法】
1．此实验中的对照组不做处理，保持自然状态；实验组要
进行灭菌处理。
2．控制变量需遵循单一变量原则。
3．实验中要确保各组的无关变量相同，如落叶的种类、土
壤的理化性质(如含水量、pH 等)、埋入土壤的时间等。
【典例】同学们在探究过程中提出疑问，并猜测不同生态
系统的土壤微生物的分解能力不同，并设计了实验进行验证。
(1) 实验设计首先要遵循的是 ________________ 原则和
________________原则。
(2)以带有同种落叶的土壤为实验材料，均分为 A、B 两组。
实验时 A 组不做处理(自然状态)；B 组用塑料袋包好，放在 60 ℃
的恒温箱中灭菌 1 小时。B 组处理的目的是_________________。
(3)上题(2)中实验的自变量是____________________，因变
量是___________ ，无关变量是__________________________
至少写出两点)。
(4)如果同学们的猜测是正确的，若干天后(2)中 B 组的落叶
__________________________________。
(5)如果同学们用带有相同量同种植物落叶的冻土苔原和
热带雨林的等量土壤为实验材料，分别模拟原生态系统的无机
环境条件进行 C 组和 D 组的实验，定期抽样检测样品土壤中未
腐烂的落叶的含量，请根据预期结果和图 5－3－2 中 D 组的曲
线，绘出 C 组的曲线。
图 5－3－2
【解答提示】绘制曲线时应注意以下几点：①两曲线的起
点相同，②由于D 组微生物的分解作用比C 组强，所以C 组曲
线比 D 组曲线下降慢。
(3)土壤微生物的有无
落叶的腐烂程度 土壤温度、含水
量、pH、落叶的种类和大小等(合理即可)
(4)腐烂程度小于对照组
(5)如图 5－3－3 所示
图 5－5－3
【答案】(1)单一变量 对照
(2)杀死土壤微生物，同时避免土壤理化性质的改变
1．从碳循环的角度看，人体内有机物中的碳元素究其根源
是来自(
)
B
A．食物中的碳
C．燃料中的碳
B．大气中的 CO2
D．非生物环境中的碳酸盐
2．在生态系统的碳循环中，既能使 CO2 进入生物群落，又
能使 CO2 释放到大气中的生物是(
)
A
A．绿色植物
C．肉食动物
B．植食动物
D．营腐生生活的真菌
3．生态系统的物质循环的特点不包括(
)
D
A．带有全球性
B．物质是指组成生物体的基本元素
C．在群落与无机环境之间循环往复
D．在群落的各营养级之间循环往复
解析：物质在群落各营养级之间不能循环，是单向流动的。
4．探究土壤微生物对淀粉的分解作用的实验中，自变量是
(
)
B
A．有无淀粉
C．溶液颜色的变化
B．有无土壤微生物
D．有无还原糖
5．(双选)下列关于能量流动和物质循环的说法正确的是
(
)
AD
A．物质循环过程中，无机环境中的物质可以被生物群落
反复利用
B．生态系统中，先进行物质循环，后进行能量流动
C．物质是能量的载体，能量随着物质在无机环境和生物
群落之间循环流动
D．物质循环与能量流动相互依存
6．图 5－3－4 表示生态系统的碳循环。请据图回答下列问
题。
图 5－3－4
(1)碳元素从 B 流向 A 和从 A 流向 C 是以_______________
形式进行的。
同化有机物
(2)A 为__________，B 为__________。C 为__________，
其作用是________________________，若缺少了这一环节，则
会出现________________。
(3)A 、 B 、C均可通过 ________ 作用将 ________ 分解成
________返回大气中。
(4)若 B 为绿色植物，则进行 a 的主要场所是__________，
进行 b 的主要场所是__________。
消费者
生产者
分解者　
将动植物遗体分解成无机物
生态系统崩溃
呼吸
有机物
CO2
线粒体
叶绿体