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《生态系统的物质循环》 教案
一．教学目标
1. 知识目标：
（1）理解生态系统物质循环的概念；
（2）识记、应用碳循环的过程；
（3）比较得出能量流动与物质循环的关系。
2. 能力目标：
（1）学会分析生态系统中碳循环的方法；
（2）通过分析“温室效应”的形成与危害，培养学生的推理，联想，思维迁移的能力；
（3）利用“能量流动和物质循环的关系”教学过程，培养学生比较，归纳以及对自己所持观点的总结表达能力。
3. 情感目标：
（1）通过学习人类对碳循环的影响，培养学生环境保护意识
（2）积累生态学知识，形成科学的世界观
二．教学重点：碳循环的过程
三．教学难点：能量流动和物质循环的关系
四. 教法与学法
教法：课前导学、启发式讲解、分析与归纳
学法：课前预习、质疑讨论、反馈矫正、迁移创新
五. 课时安排: 1课时
六．教学过程
1. 复习提问
(1)地球上最大的生态系统是什么？
(2)生态系统的组成成分？
(3)输入生态系统的总能量是什么？
(4)能量流动的特点？
2. 引入新课
生态系统依靠太阳不断提供能量，而生态系统中的物质却都是由地球提供的。讨论：生物为维持生命每天都要消耗大量的物质，如氧、水、氮、碳和许多其他物质，为什么这些物质亿万年来没有被生命活动所耗尽？（因为这些物质可以被循环利用）
碳是构成生命有机体的重要元素之一，没有碳就没有生命。——碳循环
3. 碳循环
出示“碳循环模式图”投影片。
(1)知识背景：光合作用
呼吸作用
(2)分析碳循环模式图，思考如下问题：
①碳在无机环境中的存在形式？ CO2和碳酸盐
②碳由无机环境进入生物群落的途径？ 绿色植物的光合作用（主要），化能合成作用
③碳由无机环境进入生物群落的形式？ CO2
④碳在生物群落内部的传递形式？ 含碳有机物； 传递渠道? 食物链（网）
⑤碳返回无机环境的途径：a.生产者、消费者的呼吸作用
b.微生物的分解作用
c.化石燃料的燃烧
⑥碳由生物群落回到无机环境的形式？ CO2
⑦碳在无机环境和生物群落间循环的主要形式？ CO2
[师生归纳]
4. 物质循环
（1）提问：①我们所讲的碳循环是指在什么之间进行循环？（生物群落与无机环境之间） ②除了碳以外，还有没有其他物质能在生物群落与无机环境之间循环？（了解氮循环和水循环，理解物质循环发生在生物群落和无机环境之间）
（2）归纳生态系统的物质循环的概念
生态系统：生物圈
物 质：化学元素
循环发生在：生物群落和无机环境之间
生态系统的物质循环具有全球性，因此又叫生物地球化学循环(生物地化循环)。
（3）物质循环的特点
思考：在农田中大量使用DDT杀虫剂为什么会殃及南极的企鹅?
特点：全球性，循环往复
5. 温室效应
提问：
（1）如果滥伐森林、大量化石燃料燃烧，对生态系统的碳循环及生态环境有何影响？（化石燃料燃烧使碳在短时间内大量地释放出来，森林砍伐又使绿色植物吸收的CO2减少，打破了生物圈中碳循环的平衡使大气中CO2含量增加，导致温室效应。）
（2）温室效应将带来哪些危害呢？（加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。）
（3）我们应该如何缓解温室效应？（植树造林；减少化石燃料的燃烧，开发新能源。）
6. 能量流动和物质循环的关系
(投影能量流动和物质循环同时进行的图,分析比较两者之间的区别与联系)
项目
能量流动
物质循环
形式
以有机物形式
以无机物形式
范围
生态系统的各营养级
生物圈
特点
单向流动、逐级递减
全球性，循环往复
联系
同时进行、相互依存、不可分割
①能量的固定、储存、转移、释放离不开物质的合成与分解
②物质是能量沿良物链（网）流动的载体
③能量是物质在生态系统中循环往复的动力
7. 联系生活(将所学知识用于生活实践中)
某农户有如下经营模式：
肥料（买） 水稻 猪
肥料（买） 桑 蚕
饲料（买） 鱼
请你根据所学的能量流动和物质循环的知识，建立新的经营模式，使农户减少投入，从而增加收入 。 (画出该生态系统的结构模型）
8. 小结
(1)物质循环的概念
(2)特点: 全球性，循环往复
(3)实例：碳循环
(4)与能量流动的关系
9. 练习
7．5 探讨、分析温室效应形成的原因，对人类的危害以及解决的办法
教师提问：（1）物质可以被循环利用，那么地球上的资源是不是用之不竭的呢？请大家思考问题：人们乱砍滥伐森林，对生态系统的碳循环有何影响？化石燃料的大量燃烧，对生态系统的碳循环有何影响？（化石燃料燃烧使碳在短时间内大量地释放出来，森林砍伐又使绿色植物吸收的CO2减少，打破了生物圈中碳循环的平衡使大气中CO2含量增加，导致温室效应。）（2）温室效应将 带来哪些危害呢？（加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。）（3）我们应该如何尽量避免温室效应的发生呢？（植树造林；减少化石燃料的燃烧，开发新能源。）
7．6 分析比较能量流动和物质循环
教师投影：（先投影空表格，再补充）
能量流动
物质循环
形式
以有机物形式
以无机物形式
过程
沿良物链（网）单向流动
在无机环境和生物群落间往复循环
范围
生态系统各营养级
全球性
特点
单向流动、逐级递减
全球性循环往复
联系
①能量的固定、转移、释放离不开物质的合成与分解
②物质是能量沿良物链（网）流动的载体
③能量是物质在生态系统中循环往复的动力
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生态系统的物质循环
---教学设计与反思
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本节内容主要包括三部分内容：生态系统的物质循环的概念、碳循环及能量流动和物质循环的关系。
????本节内容主要包括三部分内容：生态系统的物质循环的概念、碳循环及能量流动和物质循环的关系。第一部分内容包括物质循环的“物质”“范围”“循环” “特点”；第二部分内容包括碳循环的过程、特点及温室效应。第三部分内容包括能量流动和物质循环的区别于联系。本节内容上承“生态系统的结构”“生态系统的能量流动”，下接生态系统的稳定，还以第三章中新陈代谢特别是绿色植物“光合作用”和“细胞呼吸”等为基础，对生态系统的内容具有承上启下的作用。因此，本节内容是本章的基础。
通过本节课创新教学的尝试，我体会到这节课的成功之处在于：
1、以学生为主体，先学后教。它不仅重视知识的获取，而且更加重视学生获取知识的过程及方法，更加突出地培养学生的学习能力。在问题的推动下、在教师的引导下，学生学得主动，学得积极，真正体现了“教为主导，学为主体”的思想。
2、合理重组教材内容。符合学生的认识规律，使学生学得轻松。
3、组织学生讨论、交流与评价 。培养了学生动脑思考的习惯，处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。
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第五章 生态系统及其稳定性
第3节 生态系统的物质循环的教学案
一、本节聚焦
1、生态系统中物质循环的过程如何？
2、物质循环与能量流动的关系是什么？
二、知识结构
概念
生态系统的物质循环
与能量流动关系
三、自主学习：
四、例题讨论
例1、下列叙述正确的是 ( )
A．当狼吃掉一只兔子时，就获得了兔子的全部物质
B．当狼把兔子肉同化为自身有机物时，C元素便从第一营养级流向第二营养级
C．当生产者通过光合作用制造了有机物时．碳元素就从无机环境流人了生物群落
D．当物质循环进行时，能量流动早已开始了
【分析】狼不能获得兔子的全部物质，如免子骨骼、毛等。狼吃兔子。物质是从第二营养级流入第三营养级。物质循环和能量流动是同时进行的，不能先进行能量流动。通过光合作用，碳元素从无机环境进入生物群落。
【答案】C
例2、施用农药DDT的地区，虽然占陆地面积的一部分，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 ( )
A．DDT是挥发性物质
B．DDT已加入全球性的生物地球化学循环
C．考察队将DDT带到南极
D．南极动物也偶尔到施用农药的地区寻食
【分析】 物质循环具有全球性，因此又叫生物地球化学循环。
【答案】B
五、反馈评价
A组
1、连接生物群落和无机自然界的两个重要环节是 ( )
A．生产者和非生物的能量 B．消费者和非生物的能量
C．生产者和分解者 D．消费者和分解者
2、生态系统中，碳元素参与物质循环的主要形式是 ( )
A．二氧化碳 B．碳酸盐 c．碳酸 D．碳水化合物
3、在生态系统的碳循环过程中，使生物群落的碳进入大气中的生理过程是 ( )
A．同化作用 B．呼吸作用 C．化能合成作用 D．光合作用
4、随着环境污染的不断加剧，可能引起海洋表层的浮游植物大量死亡，从而进一步加
剧温室效应。这是因为浮游植物死亡会 ( )
A．使大气中二氧化碳增加 B．使大气中臭氧增加
C．使海洋表层无机物增加 D．使海洋表层含氧量减少
5、在生态系统的碳循环中，把二氧化碳释放到大气有多种途径，其中主要的是（ ）
A．分解者对残余物的分解作用 B．化石燃料的燃烧使用
C．植物和动物的细胞呼吸 D．化工厂对碳酸盐的分解
6、分解者在生态系统中占有重要地位是因为 （ ）
A．营腐生生活的微生物不会与别的生物争夺食物和空间
B．它们生活需要的能量少
C．它们分布广、数量多
D．能使有机物分解成无机物，归还到无机环境中，促使自然界物质循环
7、关于碳循环的说法错误的是 ( )
A．生物群落中的碳元素主要是依靠光合作用固定的
B．温室效应主要是由于化石燃料的大量燃烧造成的
C、光合作用固定的CO2与呼吸作用释放的CO2相等时，大气中的CO2即可维持稳定
D．碳循环过程中伴随着能量流动
8、生态系统的物质循环中的“物质”是指（ ）
A．组成生物体的重要元素 B．组成生物体的大量元素
C．组成生物体的所有元素 D．组成生物体的微量元素
9．碳元素和硫元素在生物群落中的传递形式分别是 （ ）
A．CO2和SO2 B．CO2和有机物
C．有机物和SO2 D．有机物和有机物
10、在生态系统的碳循环中，能使CO2进入群落，又能将其释放到大气中的生物是（ ）
A、分解者 B、植食动物 C、肉食动物 D、绿色植物
11、在生物圈中，物质和能量流动的区别是（ ）
A．物质流动和能量流动都是循环的
B．物质的流动是不循环的，能量的流动也是不循环的
C．物质的流动是循环的，能量的流动是单向的不循环的
D．物质的流动是单向的不循环的，能量的流动是循环的
12、右图是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：
请回答：
(1)图中③是 ，4是 。
(2)4→①表示 ，②→4“表示 。
(3)碳元素在生物群落内传递是沿着 进行的。
(4)陆地生态系统的食物链中占有碳元素最多的营养级是 。
答案：分解者 大气中的CO2 光合作用 呼吸作用
食物链和食物网 第一营养级（生产者）
B组
13、下图表示生态系统循环过程中四种成分之间的关系， 以下相关叙述中，正确的是 ( )
A．甲和乙所包含的所有种群构成群落
B．乙的同化量越大，流向乙的能量就越小
C．丙不一定是原核生物
D．丁的含量增加将导致臭氧层被破坏
14、火灾会给森林带来较大危害，但是某些国家对寒带地区森林中的残枝落叶等进行有限度的人工火烧，以对森林资源进行管理。这种措施的主要目的是 ( )
A．消灭森林病虫害 B．促进种子萌发
C、加速生态系统的分解过程 D、提高土壤的蓄水能力
15、20世纪60年代，美国农庄主为了提高农业作物产量，曾用飞机反复大面积地喷洒有机磷杀虫剂，几年后显而易见的是 （ ）
①彻底消灭了该地区的害虫； ②害虫的抗药性愈来愈疽；
③消灭了该地区杂草； ④这个地区鸟类数量减少；
⑤未喷洒农药的邻近地区一些生物体内也含有农药的成分。
A．①② B．②④⑤ C．③④ D．②③
16、到南极进行考察的科学工作者，为了保护环境，除了必须把塑料以及金属类废弃物带离南极外，还必须把人体尿液、粪便等废物带离南极，这是因为南极 ( )
A．缺乏必要的生活设施 B．缺少生产者
C．没有消费者 D．分解者很少
17、下列关于农业生态系统的叙述中，不正确的是（ ）
A．生物的种类少，营养结构简单
B．人的作用突出，朝着对人类有利的方向发展
C．有机物基本保持在系统内部，可以实现物质循环的自给自足
D．容易受旱、涝等自然灾害的影响
18、右图是生态系统中碳循环示意图，图中“→”表示碳的流动方向：
请回答：
(1)写出图中含有四个营养级的食物链 (用字母和箭头表示)。
(2)在物质循环的过程中，同时伴随着 。若生产者有10000kg，按能量最大传递效率计算，位于第四营养级的生物可增重 kg。
(3)分析A→D和E→B过程中碳流动形式的不同点：
答案：D→F→E→B 能量流动 80 A→D是以CO2的形式 E→B上以含碳的有机物形式
19、下图是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。根据此图，回答下列问题：
(1)这是 的循环。
(2)上图中缺少了一个非常重要的箭头，它是 。
(3)A、C、D各是什么生物?A 、C 、D 。
(4)由此可见，生态系统的物质循环具有如下特点：
(5)参与过程⑤的生物种类有 ，这些生物的新陈代谢类型，从同化作用方式
看，应属于 ，从异化方式看，应属于 。
A．寄生细菌 B．腐生细菌 C．真菌 D．腐生动物
E．自养型 F．异养型 G．需氧型 H．厌氧型
(6)写出①～⑥所示过程的名称：
① 、② 、③ 、④ 、⑤ 、⑥ 。
答案：碳水化合物 由A到CO2的箭头 绿色植物 肉食动物 植食动物
①带有全球性②组成生物体的化学元素，在生物群落与无机环境之间循环流动
BCD F G或H 光合作用 呼吸作用 捕食 分解作用 燃烧
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高中《生物》（人教版.必修3）第五章《生态系统的稳定性》第三节《生态系统的物质循环》教案
【教学背景】
1.面向学生：高一学生
2.学科：生物
3.课时：1课时
4.学生课前准备：利用百度搜索“温室效应”的形成与危害
【教学课题】
高中生物（人教版）必修三
第五章第三节 生态系统的物质循环
【三维教学目标】
1．知识目标：
（1）理解生态系统物质循环的概念；
（2）识记、应用碳循环的过程；
（3）比较得出能量流动与物质循环的关系。
2．能力目标：
（1）学会分析生态系统中碳循环的方法；
（2）通过分析“温室效应”的形成与危害，培养学生的推理，联想，思维迁移的能力。
（3）利用“能量流动和物质循环的关系”教学过程，培养学生比较，归纳以及对自己所持观点的总结表达能力。
（4）通过探究性实验，培养学生实验设计能力与实验操作能力。
3．情感、态度与价值观：
（1）通过学习人类对碳循环的影响，培养学生环境保护意识
（2）积累生态学知识，形成科学的世界观
【教材分析】
在《课程标准》的具体内容标准中，与本节内容相对应的条目是“分析生态系统中的物质循环的基本规律及其应用”。由此可见，学生对本节内容的掌握需达到应用水平。
本小节内容包括四部分：一是碳循环；二是物质循环的概念；三是能量流动和物质循环的关系；四是探究“土壤微生物的分解作用”。
关于物质循环的概念，教材首先通过一个讨论题：为什么维持生态系统所需的大量物质，例如氧、水、氮、碳和许多其他物质，亿万年来都没有被生命活动所耗尽？把主题带入课堂，接着通过碳循环过程总结出物质循环的概念。
关于碳循环，这是本小节的重点内容。教材首先用碳循环模式图形象、生动地描述了碳循环的过程，紧接着，精辟地讲述了碳循环的形式和范围，教材用较长的篇幅，用“温室效应”的形成与危害讲述了人类对碳循环的影响。关于能量流动与物质循环的关系，教材首先站在生态系统的角度概括地指出；二者是生态系统的主要功能，接着辩论地分析了二者的关系，
关于探究性实验，课本中分步骤进行了详细的引导并设计了两个案例供参考，帮助学生突破这个难点。
本小节内容是以“生态系统的结构”“生态系统的能量流动”以及第三章中新陈代谢特别是绿色植物“光合作用”和“细胞呼吸”等为基础，本小节是第九章《人与生物圈》的基础，本小节对生态系统的内容具有承上启下的作用。
【教学重难点及突破】
1．重点：碳循环的过程
突破策略：（1）复习巩固生态系统的成分和营养结构，明确碳循环过程中碳的载体及转化者，传递者在循环过程中的作用。
（2）利用投影片具体说明碳循环过程以及例题巩固。
2.难点：（1）能量流动和物质循环的关系
突破策略：复习绿色植物“光合作用”和“细胞呼吸”，使学生理解能量的固定和释放的具体过程。
（2）探究性实验
突破策略：举例分析，得出实验的一般设计思路。
【教学手段】多媒体辅助教学
【教学方法】启发式讲授法、讨论法、问题探究法
【教学过程】
投影有关“温室效应”的图片【百度图片】
http://baike.baidu.com/albums/758611/758611.html#2197651$83cab81eb022787f403417f6
http://baike.baidu.com/albums/834804/834804.html#0$9252ae7e6330cc1b0dd7da71
教学环节1：导入新课
引入一个问题导入：生态系统依靠太阳源源不断地提供能量，而生态系统中的物质却都是由地球提供的。生物为维持生命每天都要消耗大量的物质，如氧、水、氮、碳和许多其他物质，为什么这些物质亿万年来没有被生命活动所耗尽？
教学环节2：碳循环的过程
首先请学生阅读P100-101碳循环部分及图5-11，教师出示“光合作用”投影片，请同学们说出光合作用过程中的碳是如何传递的？[]接下去教师出示“细胞呼吸”投影片，请大家说出有氧呼吸过程中碳是如何传递的？[]
【小组讨论1】请大家分析碳循环模式图，思考如下问题：
1.碳在自然界以什么形式存在？
①碳在无机环境中的主要存在形式：
②碳在生物体内的主要存在形式：
2.碳在无机环境和生物群落之间以什么形式循环
3.碳由无机环境进入生产者的主要途径
4.碳在生物群落中的传递途径
5.碳由生物群落进入无机环境的途径
最后，请学生独立得出碳循环文字示意图，教师将学生的答案投影并通过讨论纠正，得出正确的结果并投影：
【归纳总结】物质循环的概念、碳循环的特点
设置几个问题，引导学生总结物质循环的定义、碳循环的特点：
（1）我们所讲的碳循环是指在什么之间进行循环？（生物群落与无机环境之间）（2）除了碳以外，还有没有其他物质能在生物群落与无机环境之间循环？请同学们归纳物质循环的概念，并指出这里的物质是什么？（组成生物体的基本元素）循环的过程是怎样的？
（
循环的范围有多大？（全球性）（3）能量流动是单向流动，逐级递减的，那么，物质循环有什么特点呢？（全球性循环往复）
【关注社会】温室效应形成的原因，对人类的危害以及解决的办法
1.播放影片让学生认识温室效应对人类的危害：
http://www.tudou.com/programs/view/pqprodt1MEA
http://www.zszx.info/imagematerial/view.asp?id=31808
2.温室效应的成因：（1）物质可以被循环利用，那么地球上的资源是不是用之不竭的呢？请大家思考问题：人们乱砍滥伐森林，对生态系统的碳循环有何影响？化石燃料的大量燃烧，对生态系统的碳循环有何影响？（化石燃料燃烧使碳在短时间内大量地释放出来，森林砍伐又使绿色植物吸收的CO2减少，打破了生物圈中碳循环的平衡使大气中CO2含量增加，导致温室效应。）
3.缓解措施：植树造林；减少化石燃料的燃烧，开发新能源。
播放低碳贝贝儿歌：
http://www.tudou.com/programs/view/colgLtNCCTM/
教学环节3：能量流动和物质循环的关系
教师投影：（先投影空表格，再补充）
能量流动
物质循环
形式
以有机物形式
以无机物形式
过程
沿良物链（网）单向流动
在无机环境和生物群落间往复循环
范围
生态系统各营养级
全球性
特点
单向流动、逐级递减
全球性循环往复
联系
①能量的固定、转移、释放离不开物质的合成与分解
②物质是能量沿良物链（网）流动的载体
③能量是物质在生态系统中循环往复的动力
【板书设计】
【问题探究】
本小节内容虽不多，但与生态系统的成分、结构、能量流动及其他章节的联系很紧密，教学时还应特别注意以下几点：
（1）讲解物质循环概念时，多给学生时间理解：物质——组成生物体的基本元素，循环——生物群落与无机环境之间的循环往复。
（2）碳循环的形式、特点、过程的归纳，要用好投影片，直观地理解各个环节的生理变化，强化知识点在习题中的应用。
（3）能量流动和物质循环的关系，运用表格的形式既可以节省时间，也相当于自学提纲，有利于学生有序的思维活动，真正起到教师主导，学生为主体的互助作用。
（4）探究性实验能否确实完成是一个问题，千万不能走个过场，学生学了之后还是不会做实验设计，所以教师要给学生总结出实验设计的一般方法以及必须遵守的原则，落实到位。
在本节课的最后，教师应以小结的形式概括本小节内容，使学生对生态系统的物质循环形成一个完整的知识体系，培养学生对学习的兴趣与学会学习的方法。
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第3讲 生态系统的物质循环
一、选择题
1．(密码原创)我国清代思想家、文学家龚自珍在《乙亥杂诗》中有一句诗曰：“落红不是无情物，化作春泥更护花。”从生物学的角度来理解这句话，相关叙述正确的是( )
A．“落红”指的是落花，落地后其中的有机物可以再次被植物吸收
B．“落红”入地后需要分解者的作用才能化为春泥，重新作为植物生长的营养
C．从生物学的角度看，这句诗体现了自然界的能量流动的单向性
D．“落红”中有机物中的能量可以被植物重新利用
解析：“落红”就是落花，落花中的有机物在土壤中被微生物分解成无机物后，才可以作为植物的营养被植物吸收利用。落花中的有机物和有机物中的能量不能直接被植物利用。这种现象还能体现生态系统的物质循环。
答案：B
2．右图是生态系统中碳循环示意图，图中“→”表示碳的流动方向。以下叙述正确的是( )
A．碳元素以二氧化碳形式从D传到A和F
B．D→A→B→E构成了一条食物链
C．图中包含了7条食物链
D．B和F之间的关系为竞争和捕食
解析：由题图示可知，D为生产者，A、B、E为消费者，F为分解者，C为大气中的CO2，所以碳元素由D传到A和F是以有机物的形式进行的；食物链中不包括分解者，所以图中只有一条食物链D→A→B→E；因为F为分解者，分解者不属于食物链的环节，所以与B之间不存在竞争或捕食关系。
答案：B
3．在浮游植物→浮游动物→鱼这条食物链中，碳是以哪种形式流动的( )
A．二氧化碳 B．有机物
C．碳酸盐 D．二氧化碳和有机物
解析：在无机环境与生物群落之间，碳以CO2的形式循环往返。在食物链中，碳以有机物的形式在各营养级传递。
答案：B
4．下列关于碳循环的叙述中正确的是( )
①全过程在生物群落中进行 ②碳元素只能通过光合作用进入生物群落 ③生物群落的碳元素通过呼吸作用回归无机环境 ④其循环过程中伴随着能量的流动
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
解析：碳循环发生在生物群落与无机环境之间。碳元素通过光合作用和化能合成作用进入生物群落，通过生产者、消费者和分解者的呼吸作用回到无机环境。物质是循环的，但能量流动是单向的。
答案：B
5．右图表示a、b、c三地区森林土壤有机物分解状况，则分解者的作用强弱是( )
A．a>b>c B．c>b>a
C．c＝b>a D．a>c＝b
解析：由题图可知a地区落叶量大，但土壤中有机物的含量最少，说明a地区的有机物分解速度快，以此类推b地区有机物的分解速度小于a大于c。由此可推知，分解落叶的能力a>b>c。
答案：A
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枝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
解析：森林中残枝落叶较多，微生物不能及时分解。若辅助以人工火攻，可使有机物加速转变成无机物，加速了物质循环。
答案：C
7．碳元素从生物群落回归无机环境的途径包括( )
①生产者的光合作用 ②生产者的呼吸作用 ③消费者和分解者的呼吸作用 ④人类生产活动中的燃烧过程 ⑤生产者的化能合成作用 ⑥硝化作用
A．①⑤⑥ B．②③④ C．②③⑥ D．②③④⑥
解析：生产者的光合作用、化能合成作用都是将无机环境中的CO2固定进入生物群落的过程。硝化作用指将NH3氧化成NO的过程，②③④都可将生物群落中的有机碳转化成CO2回归到无机环境中。
答案：B
8．分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图，不能得到的结论是( )
A．物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动
B．能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返
C．能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量
D．碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的
解析：物质循环和能量流动的联系：物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。生产者固定的太阳能的总量包括三部分：生产者自身呼吸作用散失的能量，生产者流向初级消费者的能量，生产者流向分解者的能量；碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的，在生物群落内部以有机物的形式传递。
答案：C
9．(密码改编)下图1是人工设计的生态系统图，下图2是人们绘制的在蚯蚓养殖池中加入一定量食用菌杂屑后蚯蚓种群数量随时间的变化示意图。下列叙述中不符合生态学观点的是( )
A．该生态系统能量经过了多级利用，提高了系统总能量利用效率
B．合理使用农家肥可以提高流经该生态系统的总能量
C．蚯蚓种群数量达到K/2值时，种内斗争最激烈
D．食用菌和蚯蚓属于分解者，它们促进了生态系统中物质循环和能量流动的进行
解析：农家肥中的有机物被分解，产生二氧化碳增强了光合速率，提高了流经该生态系统的总能量。种群数量达到K值时，种群数量最大，种内斗争最激烈。在K/2值时种群增长率最大。
答案：C
10．右图中a、b、c、d表示某生态系统的四种成分，箭头表示各成分之间的关系，下列相关叙述中不正确的是( )
①a和c所包含的所有种群构成群落 ②c1的同化量越大，流向c2的能量就越少 ③d不一定是原核生物 ④b的含量增加将减缓温室效应
A．②③④ B．①③④ C．①②④ D．①②③
解析：题图示中a应为生产者，c1、c2等为消费者，d为分解者，b为非生物成分，则a、c、d等所包含的所有生物可构成群落；c1同化量越大，流向c2的能量就越多；d未必为原核生物。
答案：C
11．右图表示生物圈中碳元素的循环过程。下列有关叙述中正确的是( )
A．③过程代表绿色植物的光合作用
B．图中A、B分别代表消费者和生产者
C．温室效应主要是由⑦过程造成的
D．农业生产中的中耕松土可以增大⑤过程
解析：A、B、C分别是分解者、生产者和消费者。④过程代表绿色植物的光合作用，③⑤⑧表示呼吸作用，农业生产中的中耕松土可增大③过程。
答案：C
12．如图表示某农田生态系统一年中CO2的释放和消耗状况。下列有关叙述中正确的是( )
注：①生产者呼吸释放量 ②分解者呼吸释放量 ③消费者呼吸释放量 ④生产者光合作用消耗量
A．流经该农田生态系统的总能量可用④表示
B．②的量越小，说明该农田生态系统施用的有机肥料越多
C．消费者同化量的大小可用③表示
D．该农田生态系统一年中CO2的释放量与消耗量相等
解析：④是生产者固定光能利用的CO2，流经该农田生态系统的总能量可用④表示，A项正确。有机肥料越多，分解者产生的CO2应越多，B项错误。消费者呼吸释放的CO2量可表示其分解有机物的量，C项错误。农田生态系统一年中CO2释放量应小于消耗量，剩余CO2以有机物形式储存在农作物体内，D项错误。
答案：A
13．(密码改编)下面的图1为生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分；图2曲线表示某生态系统中3个不同种群的生长和繁衍情况，且已知种群Ⅰ为自养生物，三个种群间存在捕食关系。以下说法正确的是( )
图1
图2
A．在生态系统中，图2中种群Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次属于图1中甲、乙、丙表示的生态系统成分
B．大气中的CO2只有通过图1中X的光合作用与甲中图示生物类群的光合作用才能进入生物群落
C．图1中Y与丙中图示生物类群都是异养需氧型的，图2中的三个种群都是需氧型的
D．图2中三个种群的增长方式都是“S”型，5至7年间的种群Ⅱ属于衰退型种群
解析：题图中甲是生产者，X表示生产者中的原核生物，如硝化细菌；乙是消费者；丙是分解者，Y表示分解者中的真核生物，如真菌；Ⅰ是第一营养级；Ⅱ是第二营养级；Ⅲ是第三营养级。大气中的CO2通过图1中X的化能合成作用与甲中图示生物类群的光合作用才能进入生物群落。分解者有需氧型的，也有厌氧型的。图2中三个种群由捕食关系不能无限增长，增长方式是“S”型，5至7年间种群Ⅱ数量下降，属于衰退型种群。
答案：D
二、非选择题
14．右图是生态系统碳循环示意图，图中“→”表示碳的流动方向。请据图回答下列问题。
(1)写出图中含有四个营养级的食物链：________________________________________________________________________。
(2)碳元素在A与E之间的流动形式是________。
(3)随着现代工业的发展，人类大量开采并燃烧石油等化石燃料，使地层中经过千百万年积存的碳元素在短期内释放，对环境产生的影响主要是________________________________________________________________________。
(4)碳元素的循环伴随着能量的流动，完成①过程的能量来源是____________________。
解析：本题考查生态系统的碳循环过程、能量流动和环境保护方面的知识。首先要根据循环过程中各成分之间的关系，判断出图解中各成分的名称，弄清楚物质循环和能量流动的主渠道——食物链，然后再根据能量传递效率、物质循环的特点以及温室效应产生的原因、物质循环和能量流动之间的关系，解答每个小题。
答案：(1)E→F→D→B (2)CO2 (3)导致温室效应 (4)光能
15．低碳经济是以“尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗，减少温室气体(二氧化碳)排放”为核心的新型经济。请依据碳循环模式图分析低碳经济的生态学原理。
(1)地球上最活跃的碳循环主要以________形式发生于________碳库和________碳库之间。
(2)现代工业出现之前大气圈碳库长期处于稳态，主要原因是________________________________________________________________________。
(3)请在碳循环模式图中用箭头和文字标出工业生产对碳循环的影响。人类要给正在“发烧”的地球“退烧”，除了发展低碳经济外，还应积极采取____________________等措施。
解析：(1)碳循环发生于生物群落与无机环境之间，即题图中的大气圈碳库与生物碳库之间。(2)若大气圈碳库中的碳进入生物碳库与生物碳库中的碳进入大气圈碳库的速率相等，碳循环将保持稳态。(3)近年来由于工业发展，碳的燃烧增多，释放到大气圈中的碳增多，打破了碳循环的稳态，造成温室效应。要避免温室效应，要减少碳的排放，还要植树造林，加快对碳的吸收。
答案：(1)二氧化碳 大气圈 生物 (2)大气圈碳库中的碳进入生物碳库与生物碳库中的碳进入大气圈碳库的速率相等 (3) 减少化石燃料的燃烧、植树造林
16．如图是某一农业生态系统的结构模式图，请据图回答问题。
(1)从生态学角度分析，人们建立上图所示的农业生态系统的主要目的是________________________________________________________________________。
(2)蘑菇在该生态系统中的成分是属于________________。如图所示，在农业生产上，将蘑菇房与蔬菜棚相通，可提高蔬菜产量，试分析增产的原因是________________________________________________________________________。
(3)在冬天，沼气池产气量减少，有的甚至不能产气，已知发酵原料是充足的，则最可能的原因是________________________________________________________________________。
解析：(1)农业生态系统能充分利用废弃物中的物质和能量，使它们能持续高效地流向对人类有益的部分。(2)蔬菜增产最主要取决于光合作用制造有机物的多少，生态农业也考虑到了碳的循环利用，因为蘑菇等分解者进行呼吸作用放出CO2，提高了大棚中CO2浓度，为蔬菜的光合作用提供原料。(3)发酵产生沼气依赖于甲烷杆菌等微生物的分解作用，而该过程中酶的活性受温度的影响。
答案：(1)调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
(2)分解者 蘑菇细胞呼吸放出CO2，提高了大棚中CO2浓度，为蔬菜的光合作用提供原料
(3)温度过低，微生物的代谢作用被抑制
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生态系统物质循环习题
1．1）关于碳循环的叙述，错误的是（ ）
A．产生温室气体 B．需要能量驱动
C．不依赖于水 D．具有全球性
解析： 碳循环具有全球性，和能量流动关系密切，需要能量驱动。在碳循环过程中产生温室气体CO2。碳循环过程中，大气中CO2主要通过光合作用进入生物群落，生物群落中的有机物可通过细胞呼吸返回大气中，光合作用和呼吸作用过程都依赖于水。
答案 C
（1）解析：
①本知识点的内涵与外延:
（1）对物质循环概念的理解
（2）无机环境与生物群落之间的循环形式的应用
（3）对物质循环的特点考察
（4）物质循环和能量流动的关系的理解
②本题考查的知识点：
（1）物质循环概念；
（2）无机环境与生物群落之间的循环形式；
（3）物质循环的特点;
（4）物质循环和能量流动的关系
③本题考查的能力点：
（1）记忆、理解能力：
能运用所学知识，通过分析对某些生物学问题进行解释、推理，作出合理的判断或得出正确的结论，
（2）获取信息的能力
能从所给课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题。
④变式训练：
2）从生态系统的物质循环角度看，人体内碳元素的根本来源是 ( )
A．大气中的CO2 B．生产者
C．分解者 D．消费者
解析：人体内的碳元素来源于食物中的有机物，而有机物来源于光合作用，光合作用产生的有机物中碳的来源是大气中的CO2。
答案：A
（2）一轮复习：
3）有关物质循环的叙述中，正确的是
A．只能通过生产者进入生态系统
B．只能最终通过微生物的分解作用才能返回无机环境
C．都能通过燃烧返回大气
D．无机环境中的物质可以被生物群落反复利用
解析 在氮循环中，N2可通过根瘤菌等进入生物群落，消费者、生产者都可以产生CO2进入无机环境，矿质元素通过燃烧不一定产生气体而返回无机界，物质可反复利用，因此物质在生态系统中是循环流动的。
答案 D
变式训练：
4）下列说法不正确的是( )
A．碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的
B．生态系统的物质循环是物质在整个生物圈的循环
C．组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素都能在生态系统中循环
D．物质循环和能量流动没有任何联系
答案：D
2.1）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)。
答案 A
（1）解析：
①本知识点的内涵与外延
（1）对物质循环概念的理解
（2）无机环境与生物群落之间的循环形式的应用
（3）无机环境和生物群落中存在的形式的理解和应用
②本题考查的知识点：
（1）物质循环概念；
（2）无机环境与生物群落之间的循环形式；
（3）无机环境和生物群落中存在的形式。
③本题考查的能力点：
（1）记忆、理解能力：
能运用所学知识，通过分析对某些生物学问题进行解释、推理，作出合理的判断或得出正确的结论，
（2）获取信息的能力
能从所给课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题。
④变式训练：
2）如图是生态系统中碳循环示意图，
图中“→”表示碳的流动方向，
A为大气中的CO2。下列分析错误
的是 ( )
A．该生态系统中属于生产者的是D
B．C是该生态系统中的分解者
C．图中含有的最长的食物链是D→F→E→B→C
D．图中的②③过程所代表的都是呼吸作用
解析：从图中可看出D是生产者，C是分解者，分解者不构成食物链。
答案：C
（2）一轮复习操作：
3）如图为生态系统中碳循环过程，其中甲、乙、丙、丁构成系统的生物群落，箭头表示物质循环方向。下列相关叙述错误的是(双选) ( )
A.图中①过程可以表示绿色植物的光合作用
B.缺少类群甲则生态系统的物质循环不能正常进行
C.类群丙的无氧呼吸是产生大气中气体X的主要途径
D.增加图中各营养级生物的种类可提高该生态系统的恢复力稳定性
解析：结合图可以看出，甲是分解者，乙是生产者，丙、丁为消费者，①过程可表
示绿色植物的光合作用；类群丙正常情况下进行有氧呼吸；生态系统中，营养结构
越复杂，生物种类越多，抵抗力稳定性越高。
答案：CD
变式训练：
4）右图是生态系统中碳循环示意图，图中“→”表示碳的流动方向。以下叙述正确的是( )
A．碳元素以二氧化碳形式从D传到A和F
B．D→A→B→E构成了一条食物链
C．图中包含了7条食物链
D．B和F之间的关系为竞争和捕食
解析：由图示可知，D为生产者，A、B、E为消费者，F为分解者，C为大气中的CO2，所以碳元素由D传到A和F是以有机物的形式进行的；食物链中不包括分解者，所以图中只有D→A→B→E一条食物链；因为F为分解者，分解者不属于食物链的环节，所以与B之间不存在竞争或捕食关系。
答案：B
3. 1）随着环境污染的不断加剧，可能引起海洋表层浮游植物大量死亡，从而进一步加剧温室效应，这是因为浮游植物死亡会
A．使大气中二氧化碳增加
B．使大气中臭氧增加
C．使海洋表层无机物增加
D．使海洋表层含氧量减少
解析 海洋浮游植物的光合作用可利用大量的CO2，并产生氧气，增强水溶氧量。 由于大量海洋浮游植物死亡，需氧微生物大量繁殖，分解浮游植物尸体，产生大量的CO2，从而加剧温室效应。
答案 A
（1）解析：
①本知识点的内涵与外延
（1）温室效应和气候变暖的形成原因的理解
（2）大气中CO2含量持续增加的原因的理解
（3）对温室效应的影响和缓解措施的应用
②本题考查的知识点：
（1）温室效应和气候变暖的形成原因
（2）大气中CO2含量持续增加的原因
（3）对温室效应的影响和缓解措施
③本题考查的能力点：
（1）记忆、理解能力：
能运用所学知识，通过分析对某些生物学问题进行解释、推理，作出合理的判断或得出正确的结论，
（2）获取信息的能力
能从所给课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题。
④变式训练：
2）保护环境，减少温室气体CO2的排放，需要世界各国的共同努力，是因为( )
A．物质循环具有全球性 B．物质循环具有单向性
C．能量流动具有循环性 D．能量流动是逐级递减的
解析：温室气体CO2参与生物地球化学循环，即具有物质循环的全球性特点，所以为了保护环境，减少温室气体CO2的排放，需要世界各国的共同努力。
答案：A
4. 1）下面图1为碳循环示意图，图2为某一食物网示意图，请据图回答问题：
(1)通过过程①，碳由无机环境中的 转变成绿色植物(如玉米)中的 。
(2)图1过程②越复杂，则该生态系统的抵抗力稳定性越 。设过程②代表的生物之间有如图2所示的关系，若E种群的能量为5.8×109 kJ，B种群的能量为1.3×108 kJ，D种群的能量为1.5×108 kJ，能量传递效率为10%，则A种群的能量是 kJ。
(3)过程④表示 作用。参与过程④的生物与同区域中的动植物等其他生物共同构成了 。
(4)由图1可见，碳循环的特点是 。伴随着物质循环进行的能量流动具有的特点是 。
解析：(1)图示中过程①表示光合作用，通过该过程碳由无机环境中的CO2转变为有机物。
(2)图1中过程②代表食物网，食物网越复杂，生态系统的抵抗力稳定性越高，图2
中若E的能量为5.8×109 kJ，B的能量为1.3×108 kJ，D的能量为1.5×108 kJ，按10%
传递效率计算，A的能量应为[5.8×109×10%－(1.5×108＋1.3×108)]×10%＝3.0×107 kJ。
(3)过程④表示分解者的分解作用，该系统中的所有生物共同构成了生物群落。
(4)碳循环的特点是“带有全球性”，能量流动的特点是单向流动、逐级递减。
答案：(1)CO2 有机物 (2)高 3.0×107
(3)分解者的分解 群落
(4)带有全球性的循环 单向流动，逐级递减
（1）解析：
①本知识点的内涵与外延
（1）能量流动与物质循环的过程特点及相互关系。
（2）生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用。
②本题考查的知识点：
（1）能量流动与物质循环的过程特点及相互关系。
（2）生态系统中物质循环和能量流动的基本规律
③本题考查的能力点：
（1）记忆、理解能力：
能运用所学知识，通过分析对某些生物学问题进行解释、推理，作出合理的判断或得出正确的结论，
（2）获取信息的能力
能从所给课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题。
④变式训练：
2）图5—14是生态系统碳循环示意图，图中“→”表示碳的流动方向。
图5—14
回答：
(1)写出图中含有四个营养级的食物链： (用字母和箭头表示)。
(2)分析A→E和D→B过程中碳流动形式的不同点 。
(3)若生产者有10000kg，按能量最大传递效率计算，位于第四营养级的生物可增重
(4)据测定，生产者在黑暗中每小时释放出44mg的CO2，而在光照充足的条件下，每小时释放64mg的02，经过10小时可积累葡萄糖 mg。
(5)人类大量开采并燃烧由古代动植物遗体变成的煤和石油，使地层中经过千百万年积存的碳在短期内释放，对环境产生的影响主要是 。
答案：(1)E→F→D→B (2)A→E是以C02形式，D→B是以含碳有机物形式
(3)80 (4)600 (5)产生温室效应(C02增多)
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第五章 生态系统及其稳定性
第3节 生态系统的物质循环的习题
1、连接生物群落和无机自然界的两个重要环节是 ( )
A．生产者和非生物的能量 B．消费者和非生物的能量
C．生产者和分解者 D．消费者和分解者
2、生态系统中，碳元素参与物质循环的主要形式是 ( )
A．二氧化碳 B．碳酸盐 c．碳酸 D．碳水化合物
3、在生态系统的碳循环过程中，使生物群落的碳进入大气中的生理过程是 ( )
A．同化作用 B．呼吸作用 C．化能合成作用 D．光合作用
4、随着环境污染的不断加剧，可能引起海洋表层的浮游植物大量死亡，从而进一步加
剧温室效应。这是因为浮游植物死亡会 ( )
A．使大气中二氧化碳增加 B．使大气中臭氧增加
C．使海洋表层无机物增加 D．使海洋表层含氧量减少
5、在生态系统的碳循环中，把二氧化碳释放到大气有多种途径，其中主要的是（ ）
A．分解者对残余物的分解作用 B．化石燃料的燃烧使用
C．植物和动物的细胞呼吸 D．化工厂对碳酸盐的分解
6、分解者在生态系统中占有重要地位是因为 （ ）
A．营腐生生活的微生物不会与别的生物争夺食物和空间
B．它们生活需要的能量少
C．它们分布广、数量多
D．能使有机物分解成无机物，归还到无机环境中，促使自然界物质循环
7、关于碳循环的说法错误的是 ( )
A．生物群落中的碳元素主要是依靠光合作用固定的
B．温室效应主要是由于化石燃料的大量燃烧造成的
C、光合作用固定的CO2与呼吸作用释放的CO2相等时，大气中的CO2即可维持稳定
D．碳循环过程中伴随着能量流动
8、生态系统的物质循环中的“物质”是指（ ）
A．组成生物体的重要元素 B．组成生物体的大量元素
C．组成生物体的所有元素 D．组成生物体的微量元素
9．碳元素和硫元素在生物群落中的传递形式分别是 （ ）
A．CO2和SO2 B．CO2和有机物
C．有机物和SO2 D．有机物和有机物
10、在生态系统的碳循环中，能使CO2进入群落，又能将其释放到大气中的生物是（ ）
A、分解者 B、植食动物 C、肉食动物 D、绿色植物
11、在生物圈中，物质和能量流动的区别是（ ）
A．物质流动和能量流动都是循环的
B．物质的流动是不循环的，能量的流动也是不循环的
C．物质的流动是循环的，能量的流动是单向的不循环的
D．物质的流动是单向的不循环的，能量的流动是循环的
12、右图是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：
请回答：
(1)图中③是 ，4是 。
(2)4→①表示 ，②→4“表示 。
(3)碳元素在生物群落内传递是沿着 进行的。
(4)陆地生态系统的食物链中占有碳元素最多的营养级是 。
答案：分解者 大气中的CO2 光合作用 呼吸作用
食物链和食物网 第一营养级（生产者）
B组
13、下图表示生态系统循环过程中四种成分之间的关系， 以下相关叙述中，正确的是 ( )
A．甲和乙所包含的所有种群构成群落
B．乙的同化量越大，流向乙的能量就越小
C．丙不一定是原核生物
D．丁的含量增加将导致臭氧层被破坏
14、火灾会给森林带来较大危害，但是某些国家对寒带地区森林中的残枝落叶等进行有限度的人工火烧，以对森林资源进行管理。这种措施的主要目的是 ( )
A．消灭森林病虫害 B．促进种子萌发
C、加速生态系统的分解过程 D、提高土壤的蓄水能力
15、20世纪60年代，美国农庄主为了提高农业作物产量，曾用飞机反复大面积地喷洒有机磷杀虫剂，几年后显而易见的是 （ ）
①彻底消灭了该地区的害虫； ②害虫的抗药性愈来愈疽；
③消灭了该地区杂草； ④这个地区鸟类数量减少；
⑤未喷洒农药的邻近地区一些生物体内也含有农药的成分。
A．①② B．②④⑤ C．③④ D．②③
16、到南极进行考察的科学工作者，为了保护环境，除了必须把塑料以及金属类废弃物带离南极外，还必须把人体尿液、粪便等废物带离南极，这是因为南极 ( )
A．缺乏必要的生活设施 B．缺少生产者
C．没有消费者 D．分解者很少
17、下列关于农业生态系统的叙述中，不正确的是（ ）
A．生物的种类少，营养结构简单
B．人的作用突出，朝着对人类有利的方向发展
C．有机物基本保持在系统内部，可以实现物质循环的自给自足
D．容易受旱、涝等自然灾害的影响
18、右图是生态系统中碳循环示意图，图中“→”表示碳的流动方向：
请回答：
(1)写出图中含有四个营养级的食物链 (用字母和箭头表示)。
(2)在物质循环的过程中，同时伴随着 。若生产者有10000kg，按能量最大传递效率计算，位于第四营养级的生物可增重 kg。
(3)分析A→D和E→B过程中碳流动形式的不同点：
答案：D→F→E→B 能量流动 80 A→D是以CO2的形式 E→B上以含碳的有机物形式
19、下图是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。根据此图，回答下列问题：
(1)这是 的循环。
(2)上图中缺少了一个非常重要的箭头，它是 。
(3)A、C、D各是什么生物?A 、C 、D 。
(4)由此可见，生态系统的物质循环具有如下特点：
(5)参与过程⑤的生物种类有 ，这些生物的新陈代谢类型，从同化作用方式
看，应属于 ，从异化方式看，应属于 。
A．寄生细菌 B．腐生细菌 C．真菌 D．腐生动物
E．自养型 F．异养型 G．需氧型 H．厌氧型
(6)写出①～⑥所示过程的名称：
① 、② 、③ 、④ 、⑤ 、⑥ 。
答案：碳水化合物 由A到CO2的箭头 绿色植物 肉食动物 植食动物
①带有全球性②组成生物体的化学元素，在生物群落与无机环境之间循环流动
BCD F G或H 光合作用 呼吸作用 捕食 分解作用 燃烧
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训练3 生态系统的物质循环
基础过关
1．下面是某营养元素循环简图，下列哪一组合能代表X、Y、Z三种生物( )
A．分解者、消费者、生产者
B．消费者、分解者、生产者
C．生产者、消费者、分解者
D．生产者、分解者、消费者
2．在碳循环中，CO2通过哪些生理过程进入生物群落( )
①光合作用 ②细胞呼吸 ③分解作用 ④燃烧作用 ⑤化能合成作用 ⑥蒸腾作用
A．①③④ B．②③④
C．①⑤ D．①⑤⑥
3．有关物质循环的叙述，正确的是( )
A．只有通过植物的光合作用才能进入生物群落
B．只能通过微生物的分解作用才能返回无机环境
C．物质循环与能量流动先后进行
D．无机环境的物质可以被生物群落反复利用
4．如图为生态系统中碳循环的部分示意图，下列说法不正确的是
( )
A．物质循环伴随着能量的流动
B．能完成该循环的生物一定含有叶绿体和线粒体
C．AB所示的物质循环具有全球性
D．进行A过程的生物是自养型生物
5．如图表示生物圈中碳元素的循环过程，下列有关叙述不正
确的是( )
A．B是生态系统的主要成分
B．③⑤⑧均属于细胞呼吸
C．A和B属于捕食关系
D．温室效应主要是由⑦过程造成的
6．下列关于生态系统中的能量流动和物质循环的叙述，不正确的是( )
A．能量流动和物质循环是独立进行的两个过程
B．能量流动和物质循环是相互依存的两个过程
C．物质循环的进行需要能量的推动
D．能量流动的载体是各种有机物
7．某种甲虫以土壤中的落叶为主要食物，假如没有这些甲虫，落叶层将严重堆积，最
终导致落叶林生长不良。以下分析正确的是( )
A．这种甲虫与落叶树之间为捕食关系
B．这种甲虫属于次级消费者
C．这种甲虫对落叶林的物质循环有促进作用
D．这种甲虫在能量金字塔中位于底部
8．利用泥浆生物反应器处理污染土壤，原理是将污染土壤用水调成泥浆状，同时加入
部分营养物质和菌种等，在有氧条件下剧烈搅拌，使污染物快速分解。由此推知，该反
应器( )
A．能够实现物质循环
B．主要处理有机污染
C．可看作一个小型生态系统
D．存在能量输入、传递、转化和散失
能力提升
9．如图表示生物圈中碳元素的循环过程，下列有关叙述中正确的是( )
A．图中B表示自养生物，细胞中不一定有叶绿体但都含有色素
B．适度松土可以促进①过程，加快物质循环
C．②过程的加剧是造成温室效应的主要原因
D．达到平衡状态的生态系统，③和④的量基本相等
10．如图为碳循环的主要途径，下列有关叙述错误的是( )
A．图中B能实现光能→化学能的转化
B．由B→C→D的能量传递效率是变化的
C．B、E是实现生物群落与无机环境沟通的关键环节
D．B、C、D被E食用而处于第二、三、四营养级
11．如图中a、b、c、d表示某生态系统的四种成分，箭头表示各
成分之间的关系，下列相关叙述中正确的是( )
A．a和c所包含的所有种群构成群落
B．c1的同化量越大，流向c2的能量就越少
C．d不一定是原核生物
D．b的含量增加将减缓温室效应
12．分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图，不能得到的结论是( )
A.物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动
B．能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返
C．能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量
D．碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的
13．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：
(1)生态系统的碳循环是指碳元素在________________之间不断循环的过程。
(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________处(在a～d中选择)合成有机物；含碳有机物在
甲中图示的________处(在a～d中选择)可以分解为CO2。
(4)化学燃料除燃烧外，还可以通过____________途径产生CO2。
14．下图是某一农业生态系统的结构模式图，请据图回答：
(1)该农业生态系统是根据生态系统的_______________原理来设计的，从生态学角度分
析，人们建立上图所示的农业生态系统的主要目的是
________________________________________________________________________。
(2)蘑菇在该生态系统中的成分是属于______________。如图所示，在农业生产上，将蘑
菇房与蔬菜棚相通，可提高蔬菜产量，试分析增产的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在冬天，沼气池产气量减少，有的甚至不能产气，已知发酵原料是充足的，则最可能
的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)四川省安岳县发现3例猪链球菌病均发生在未建沼气池的农户中，由此可以推测链球
菌的代谢类型是__________________________。
个性拓展
15．探究课题：土壤中农药的分解主要是依赖土壤的物理因素的作用，还是土壤中微生
物的分解作用？
探究准备：几种有代表性的土壤，较大的容器若干个，灭菌仪器、检测仪器、喷壶、敌
草隆(一种除草剂)等。
探究步骤：(1)选取几种有代表性的土壤混合均匀，等量地分装在一些相同的容器中。
(2)容器分成两组，编号A、B，将A组进行高压蒸汽灭菌；B组
________________________________________________________________________。
(3)分别向A、B两组容器内的土壤上喷施等量的无菌农药“敌草隆”，测定A、B两组
土壤中敌草隆的平均含量(M)，然后把两组容器放入恒温箱中培养。
(4)六周以后，检测A、B两组容器中“敌草隆”的剩余量并计算各组农药剩余量的平均
值(NA、NB)。
结果预测：
(1)_____________________________ ___________________________________________
________________________________________________________________________；
(2)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(3)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
探究结论：
(1)该实验中________组为实验组，________组为对照组。
(2)把A、B两组土壤放入温室中培养数周后，测得结果分别为图中的曲线 A和B。
①A曲线的形成原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
②B曲线的形成原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
③由该结果得到的结论是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
1．C 2.C 3.D 4.B 5.C 6.A 7.C 8.B 9.C 10.D
11．C 12.C
13．(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)c a和b (4)微生物的分解
14．(1)物质循环和能量流动 实现生态系统内能量和物质的多级利用，提高农产品的
产量，防止环境污染(调整能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分)
(2)分解者 蘑菇细胞呼吸放出CO2，提高了大棚中的CO2浓度，为蔬菜的光合作用
提供原料 (3)温度过低，微生物的代谢作用被抑制 (4)异养需氧型
15．探究步骤：(2)不进行灭菌
结果预测：(1)当M＞NB，M＝NA时，说明农药的分解仅是微生物分解的结果 (2)当
M＞NA，M＞NB，NA＝NB时，说明农药的分解仅是物理分解的结果 (3)当M＞NA，
M＞NB，NA＞NB时，说明农药的分解是物理分解和微生物分解共同作用的结果
探究结论：(1)A B (2)①高压灭菌杀死了土壤中的微生物，农药分解较慢 ②没有经
过灭菌，土壤中含有微生物，农药分解较快 ③土壤中农药消失的主要原因是微生物
的分解作用
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课件29张PPT。生态系统的物质循环点此播放教学视频 1、物质循环的概念 是指组成生物体的C、H、O、N、
P、S等基本元素在生态系统的生物群落
与无机环境之间反复循环运动叫生态系
统的物质循环。 二、生态系统的物质循环：
1、这里的物质是指什么？
2、这里的生态系统是指什么？
3、在哪两者之间循环？
点此播放教学视频 注意：
1.物质：组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素。。
2.范围：是指地球上最大的生态系统——生物圈。其中的物质循环带有全球性，所以又叫生物地球化学循环。
4.特点：全球性，循环性.元素生物群落3.循环：无机环境点此播放教学视频 二、碳的循环过程 点此播放教学视频 大气中的CO2库光合作用呼吸作用植物呼吸作用动物残落物
尸体粪便煤石油等化石燃料微生物分解燃烧碳循环动物摄食点此播放教学视频
（1）碳元素在无机环境中主要以什么形式
存在？ 碳元素在生物体内主要以什么
形式存在？
（2）碳元素主要以什么途径从无机环境
进入生物群落的？
（3）碳元素在生物体之间以什么渠道传递？问题讨论：（参照图思考讨论）CO2 、 碳酸盐 ；含碳有机物绿色植物的光合作用食物链和食物网
（4）碳元素以什么途径从生物群落进入
大气？
（5）碳元素又以什么形式在无机环境与
生物群落中循环的？
问题讨论：（参照图思考讨论）CO2生物的呼吸作用；
分解者的分解作用；
化石燃料的燃烧点此播放教学视频 （1）碳循环的形式：
（2）碳在自然界中的存在形式：
（3）碳在生物体内的存在形式：
（4）碳进入生物体的途径：
（5）碳在生物体之间传递途径：
（6）碳进入大气的途径：CO2；CO2和碳酸盐；含碳有机物；绿色植物的光合作用；食物链（网）；①生物的呼吸作用
②分解者有分解作用
③化石燃料的燃烧碳循环的特点：点此播放教学视频 在自然状态下，植物光合作用的速率与生物的呼吸作用和分解者的分解作用速率大致相等，大气中的CO2 含量处于稳定状态。点此播放教学视频 如果滥伐森林、大量化石燃料燃烧，对生态系统的碳循环及生态环境有何影响？
破坏碳循环的平衡大气中CO2含量增加温室效应关注社会点此播放教学视频 “温室效应”点此播放教学视频 点此播放教学视频 点此播放教学视频 点此播放教学视频 点此播放教学视频 点此播放教学视频 点此播放教学视频 点此播放教学视频 点此播放教学视频 科学家预测：如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展，到2050年全球温度将上升2－4摄氏度，南北极地冰山将大幅度融化，导致海平面大大上升，一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中，其中包括几个著名的国际大城市：纽约，上海，东京和悉尼。 点此播放教学视频 温室效应1、CO2增多的原因2、温室效应的危害3.缓解温室效应的措施点此播放教学视频 三、能量流动与物质循环的关系以有机物形式流动以无机物形式循环单向传递、逐级递减往复循环、全球性生物群落各营养级之间生物圈（1）同时进行、相互依存
（2）物质是能量流动的载体
（3）能量是物质反复循环的动力点此播放教学视频 思考讨论：请用关键词、线段、箭头等来构建碳循环的过程模型: 草
大气中的CO2
兔 鹰 细菌、真菌点此播放教学视频 （3）图中D C过程是通过 作用实现的，C D过程是通过 作用实现的，B D过程是通过______ 作用实现的。
（4）生物群落中有一部分碳以 _________________ 形式储藏在地层中。碳在无机环境中以 形式存在。（1）此生态系统的能量流动是从[ ]_____ 固定太阳能开始的。 （2）碳元素在大气中与A、B、C之间的传递是以 ________形式进行的，在生态系统各成分中A为 ，B为 。2、右图示生态系统碳循环示意图，A、B、C、D是生态系统的成分，请据图回答：消费者分解者光合呼吸分解煤、石油等化石燃料CO2CO2及时反馈：点此播放教学视频 1．生态系统中的物质循环中的物质，一般指的是组成生物体的（??? ）
A．各种化合物??? B．各种有机物
C．各种无机物??? D．各种基本元素 D2．在生态系统的碳循环中，既能使碳进入生物群落，又能使碳释放到大气中的生物是（??? ）
A．绿色植物??? B．植食动物
C．肉食动物??? D．营腐生生活的真菌A点此播放教学视频 3．从碳循环的角度看，人体内有机物中碳元素究其根源是来自（??? ）
A．食物中的碳???
B．大气中的碳
C．燃料中的碳???
D．非生物环境中的碳酸盐B点此播放教学视频 5．对生态系统中能量流动的解释，其中不正确的有（??? ）
A．能量流动和物质循环是分不开的
B．能量流动是物质循环的动力
C．能量流动和物质循环都是单向进行的
D．生物能量储存在生物物质中C点此播放教学视频 1）写出①②③④的生理过程及⑤产生CO2的方式。
①____ ②____ ③____
④____ ⑤____光合作用 呼吸作用 微生物分解作用 呼吸作用 燃烧 点此播放教学视频 2）碳在无机环境与生物群落之间以____形式进行循环。
3）碳循环中最简单的循环途径是在____ 和大气之间的循环。CO2绿色植物点此播放教学视频 课件23张PPT。生态系统的物质循环点此播放教学视频 1.引起温室效应的原因是什么？
2.温室效应有何影响？
3.如何减缓温室效应?观看短片思考化学燃料大量燃烧大气层中的CO2迅速增加，打破了碳循环。加快极地和高山冰川的融化，海平面上升，点此播放教学视频 概念：物质循环是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素在生态系统的生物群落和无机环境之间形成的反复循环运动。
一.生态系统物质循环的概念生物圈，全球性，生物地球化学循环特点：循环流动、反复出现点此播放教学视频 二、碳循环1.自然界中C存在形式： CO2和碳酸盐
2.碳循环形式：CO2
3.碳在生物体内的存在形式：含碳有机物点此播放教学视频 自主探究：1、碳是如何进入生物体的？
2、碳又是如何返回大气的？点此播放教学视频 碳循环一来四去点此播放教学视频 生产者 消费者 分解者请用关键词、线段、箭头、方框等表示讨论的结果。小组合作点此播放教学视频 燃
烧光
合
作
用呼
吸
作
用捕食
分
解
作
用呼
吸
作
用动植物的遗体和排出物碳循环模型点此播放教学视频 （1）碳循环的形式：
（2）碳在自然界中的存在形式：
（3）碳在生物体内的存在形式：
（4）碳进入生物体的途径：
（5）碳在生物体之间传递途径：
（6）碳进入大气的途径：CO2；CO2和碳酸盐；含碳有机物；绿色植物的光合作用；食物链、食物网；①生物的呼吸作用
②分解者的分解作用
③化石燃料的燃烧碳循环石油、煤等化石燃料的大量燃烧会导致什么后果？点此播放教学视频 温室效应点此播放教学视频 “温室效应”点此播放教学视频 冰 川 融 化热带风暴土地干旱点此播放教学视频 点此播放教学视频
①大力植树造林
②减少化石燃料的使用
③开发清洁能源，如太阳能、风能等。如何减缓温室效应?点此播放教学视频 养成低碳生活习惯
从若干个环节来改变生活细节，包括以下一些低碳的良好生活习惯：倡导低碳，呵护地球。
1.每天的淘米水可以用来洗手、洗脸、洗去含油污的餐具、擦家具、浇花等。干净卫生，天然滋润。
2.将废旧报纸铺垫在衣橱的最底层，不仅可以吸潮，还能吸收衣柜中的异味；还可以擦洗玻璃，减少使用污染环境的玻璃清洁剂
3.用过的面膜纸也不要扔掉，用它来擦首饰、擦家具的表面或者擦皮带，不仅擦得亮还能留下面膜纸的香气
4.浸泡过后的茶叶渣，把它晒干，做一个茶叶枕头，既舒适，又能帮助改善睡眠；还可以用来洗碗、手工皂的原材、晒干后可吸异味
5.出门购物，尽量自己带环保袋，无论是免费或者收费的塑料袋，都减少使用
6.出门自带喝水杯，减少使用一次性杯子
7.多用永久性的筷子、饭盒，尽量自带餐具，避免使用一次性的餐具
8.养成随手关闭电器电源的习惯，避免浪费电力。
9.尽量不使用冰箱、空调、电风扇，热时可用蒲扇或其他材质的扇子
10.夏天开空调前，应先打开窗户让室内空气自然更换，开电风扇让室内先降温，开空调后调至室温25～26°之间（最好26°以上），用小风，这样既省电也低碳
11.用过的塑料瓶，把它洗干净后可用来盛各种液体物质（也可以盛放一些豆类） ●及时关电脑 统计数据显示，家庭中75%的用电都耗在使电视、电脑和音响等保持待机状态上。平均一台台式电脑每天耗电60至250瓦。如果一台电脑每天使用4小时，其他时间关闭，那么每年能节省约500元人民币，且能减少83%的二氧化碳排放量。 点此播放教学视频 大气中的SO2
土壤或水体中的SO42-降水生产者消费者动植物遗体碎屑、排出物
吸收摄入分解者吸收火山爆发石油等化石燃料燃烧硫循环燃烧点此播放教学视频 水循环点此播放教学视频 三、能量流动与物质循环的关系以有机物形式流动以无机物形式循环单向传递、逐级递减往复循环、全球性生物群落各营养级之间生物圈（1）同时进行、相互依存
（2）物质是能量流动的载体
（3）能量是物质反复循环的动力点此播放教学视频 甲、乙、丙分别指生态系统中的什么成分？(生产者)(消费者)(分解者)点此播放教学视频 （3）图中D C过程是通过 作用实现的，C D过程是通过 作用实现的，B D过程是通过______ 作用实现的。碳循环始终与 结合在一起。 （4）生物群落中有一部分碳以_______________形式储藏在地层中。碳在无机环境中以 形式存在。（1）此生态系统的能量流动是从[ ]_____ 固定太阳能开始的。 （2）碳元素在大气中与A、B、C之间的传递是以 ________形式进行的，在生态系统各成分中A为 ，B为 。例、右图示生态系统碳循环示意图，A、B、C、D是生态系统的成分，D为大气，请据图回答：知识迁移消费者分解者光合呼吸分解能量石油、煤炭等CO2CO2点此播放教学视频 小结点此播放教学视频 农田 南极的企鹅DDT杀虫剂点此播放教学视频 课件20张PPT。第三节 生态系统的物质循环点此播放教学视频 如果你生活在这里，你有何感受？点此播放教学视频 物质循环的概念?这里的物质是指？这里的生态系统是指？在哪两者之间循环？点此播放教学视频 碳的循环过程 碳元素约占生物体干重的49％，碳是有机化合物的“骨架”，没有碳就没有生命。碳在无机环境与生物群落之间是以CO2的形式进行循环的。点此播放教学视频 碳的循环过程 C循环的图解思考？点此播放教学视频 （1）碳循环的形式：
（2）碳在自然界中的主要存在形式：
（3）碳在生物体内的存在形式：
（4）碳进入生物体的途径：
（5）碳在生物体之间传递途径：
（6）碳进入大气的活动：CO2CO2有机物光合作用和化能合成作用食物链和食物网①生物的呼吸作用
②分解者有分解作用
③化石燃料的燃烧思考？点此播放教学视频 能量流动与物质循环的关系以有机物形式流动以无机物形式循环单向传递、逐级递减往复循环、全球性生物群落各营养级之间生物圈（1）同时进行、相互依存
（2）物质是能量流动的载体
（3）能量是物质反复循环的动力点此播放教学视频 （3）图中D C过程是通过 作用实现的，C D过程是通过 作用实现的，B D过程是通过______ 作用实现的。碳循环始终与 结合在一起。 （4）生物群落中有一部分碳以_______________形式储藏在地层中。碳在无机环境中以 形式存在。（1）此生态系统的能量流动是从[ ]_____ 固定太阳能开始的。 （2）碳元素在大气中与A、B、C之间的传递是以 ________形式进行的，在生态系统各成分中A为 ，B为 。例、右图示生态系统碳循环示意图，A、B、C、D是生态系统的成分，D为大气，请据图回答：练习消费者分解者光合呼吸分解能量石油、煤炭等CO2CO2点此播放教学视频 （1）写出①②③④的生理过程及⑤产生 CO2的方式。
①__________ ②_________ ③_______________
④__________⑤_______
（2）碳在无机环境与生物群落之间以________形式进行循环。
（3）碳循环中最简单的循环途径是在___________和大气之间的循环。CO2绿色植物练习点此播放教学视频 联系生活某农户有如下经营模式： 请你根据所学的能量流动和物质循环的知识，建立新的经营模式，使农户减少投入，从而增加收入 。 (画出该生态系的结构模型）点此播放教学视频 用箭头表示它们之间的物质和能量关系：提示：将废料变原料，能量多级利用，物质循环利用。 如果滥伐森林、大量化石燃料燃烧，对生态系统的碳循环及生态环境有何影响？
破坏碳循环的平衡大气中CO2含量增加温室效应关注社会点此播放教学视频 温室效应1、温室效应?2、CO2增多的原因3、温室效应的危害4.缓解温室效应的措施点此播放教学视频 1、讨论燃烧秸杆在物质循环中的作用？2、说说你对美国退出京都议书的看法和我国参与签署的意义？表达你的观点点此播放教学视频 小结点此播放教学视频 点此播放教学视频 点此播放教学视频 点此播放教学视频 点此播放教学视频 课件23张PPT。第14章 生态系统中的物质循环14.1 物质循环的一般特征
14.2 全球水循环
14.3 碳循环
14.4 氮循环
14.5 磷循环
14.6 硫循环点此播放教学视频 14.1 物质循环的一般特征生物地球化学循环：生态系统从大气、水体和土壤等环境中获得营养物质，通过绿色植物吸收，进入生态系统，被其他生物重复利用，最后再归还于环境中的过程。这一过程包括生物与非生物二者的参与, 同时也包含一些地质与地理作用在內, 因此称为生物地球化学循环
生物小循环：环境中元素经生物吸收，在生态系统中被相继利用，然后经过分解者的作用再为生产者吸收、利用点此播放教学视频 （1）物质循环的基本概念库：
贮存一定数量元素的某种生态系统组分称为该元素的库
生态系统中各组分都是物质循环的库
植物库、动物库、土壤库、水体库等
流通率：单位时间、单位面积/体积的物质转移量
周转率：流通率/库中营养物质总量
周转时间：库中营养物质总量/流通率点此播放教学视频 （2）物质在库间的流通流通量、周转率与周转时间是相对于库而言的
生产者库
流通率：20单位/天
周转率：20/100=20%
周转时间：100/20=5天
消费者库
流通率：4单位/天
周转率：4/50=8%
周转时间：50/4=12.5天点此播放教学视频 （3）影响物质循环速率的因素元素的性质：有的元素循环的速率快，而有的则比较慢，这是元素化学特性和被生物有机体利用的方式不同所决定的。如CO2 1年,N 100万年
生物的生长速率：决定生物对物质吸收的速率以及物质在食物网中运动的速度点此播放教学视频 （4）影响物质循环速率的因素有机物质腐烂的速率：适宜的环境有利于分解者的生存，并使有机体很快分解，供生物重新利用
人类活动的影响：
开垦农田和砍伐森林引起土壤矿物质的流失，影响物质循环速率
化石燃烧把硫和二氧化硫释放大气中 点此播放教学视频 （5）生物地球化学循环的类型气体型循环
贮存库是大气和海洋
有气体形式的分子参与循环过程
循环速度快，例如CO2、N2、O2等
沉积型循环
贮存库是岩石、土壤和沉积物
没有气体形式的分子参与循环过程
循环速度慢，时间以千年计算，例如P、Ca、Mg等
水循环
水的全球循环过程
生态系统中所有的物质循环都离不开水循环的推动点此播放教学视频 14.2 全球水循环水循环是太阳能推动，在陆地、大气和海洋间循环
地表总水量：1.4×109km3，海洋约占97%
水的循环：
陆地：蒸发(蒸腾)71,000km3，降水111,000km3 ，径流40,000km3
海洋：蒸发425,000km3，降水385,000km3点此播放教学视频 14.3 碳循环碳的重要性：生命元素、能量流动
碳库：海洋和大气、生物体
碳的存在形式：CO2，无机盐，有机碳
主要循环过程
生物的同化和异化过程
大气和海洋间的CO2交换
碳酸盐的沉淀作用
人类活动对碳循环造成严重影响，引起气候变化的主要原因点此播放教学视频 （2）温室效应温室效应（ Greenhouse effects ）：大气中对长波辐射具有屏蔽作用的温室气体浓度增加使较多的辐射能被截留在地球表层而导致温度上升
温室气体：二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、六氟化碳(SF6)、氟氯碳化物 (CFCs)、氢氟碳化物(HFCs)等
温室效应的影响
海平面上升，淹沒陆地
全球气候经常发生暴雨或干旱
土地沙漠化，生态环境改变点此播放教学视频 14.4 氮循环氮的重要性
氮库：大气、土壤、陆地植被
生物可利用的氮的形式：NO32-、NO22-、NH4+
氮循环的主要过程
固氮作用
氨化作用
硝化作用
反硝化作用点此播放教学视频 固氮作用类型
闪电、宇宙射线、火山爆发等高能固氮
工业固氮：400摄氏度，200大气压下
生物固氮：固氮菌、与豆科植物共生的根瘤菌和蓝藻等自养和异养微生物
意义
平衡反硝化作用
对局域缺氮环境有重要意义
使氮进入生物循环点此播放教学视频 氨化作用、硝化作用和反硝化作用氨化作用：由氨化细菌和真菌的作用将有机氮分解成为氨和氨化合物，氨溶水成为NH4+，为植物利用
硝化作用：在通气良好的土壤中，氨化合物被亚硝酸盐细菌和硝酸盐细菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，供植物吸收利用
反硝化作用：反硝化细菌将亚硝酸盐转变成氮气，回到大气库中点此播放教学视频 14.5 磷循环磷循环属典型的沉积循环
磷以不活跃的地壳作为主要贮存库
磷的循环过程
岩石经土壤风化释放的磷酸盐和农田中施用的磷肥，被植物吸收进入植物体内
沿食物链传递，并以粪便、残体或直接以枯枝落叶、秸秆归还土壤
含磷有机化合物经土壤微生物的分解，转变为可溶性的磷酸盐，可再次供给植物吸收利用，这是磷的生物小循环。
一部分磷脱离生物小循环进入地质大循环
动植物遗体在陆地表面的磷矿化
磷受水的冲蚀进入江河，流入海洋点此播放教学视频 伦敦烟雾事件
伦敦1952年2月5日到8日，雾大无风，家庭和工厂排出的烟尘经久不散，大气中SO2含量3.8毫克/立方米，烟尘4.5毫克，居民普遍呼吸困难、咳嗽、喉痛、呕吐和发烧，4天内死亡约4000人点此播放教学视频 14.7 有毒有害物质循环有毒有害物质循环：对有机体有毒有害物质进入生态系统后，沿着食物链在生物体内富集或被分解的过程
生物放大作用：某些物质当他们沿食物链移动时，既不被呼吸消耗，又不容易被排泄，而是浓集在有机体的组织中，这一现象称为生物放大作用?点此播放教学视频 有毒有害物质循环的实例（1）DDT
DDT是人工合成的有机氯杀虫剂
DDT不溶于水，而溶于脂肪，极易通过食物链而浓集
DDT通过食物链进入动物体后，使钙代谢功能丧失，从而使鸟类蛋壳变薄，雌鸟孵卵时将蛋压破，从而使禽类的数量减少
危害
消灭害虫的同时，无选择地将益虫、益鸟和害虫的天敌杀死
如美国加利福尼亚州，由于滥用DDT，1967年有19%的蜜蜂被杀死，导致水果和蜂蜜急剧减产点此播放教学视频 BIOMAGINIFICATION OF DDT水体中的DTT浓度约为0.00005ppm
↓
浮游生物 0.04 ppm
↓
刚毛藻 0.08 ppm
↓
网茅 0.33 ppm
↓
螺 0.26 ppm 蛤 0.42 ppm 鱼 1.24 ppm
↓
燕鸥 3.42 ppm
↓
河鸥幼体 55.3 ppm 成体18.5 ppm
↓
秋沙鸭 22.8 ppm
↓
鹭鸟 26.4 ppm
↓
银鸥 75.5 ppm点此播放教学视频 有毒有害物质循环的实例（2）汞日本一家工厂把含汞的未加处理的废气废渣排入水俣湾，汞进入鱼虾体内，经食物链传递到人体内积存，引起甲基汞慢性中毒
1953年开始出现发病，病人手脚麻木，听觉失灵，运动失调，严重时呈疯癫状态，直至死亡，人称水俣病
水俣湾中螃蟹体内含汞24ppm，受害人肾中含14ppm，而鱼的允许水平为0.5ppm点此播放教学视频 本 章 小 结物质循环的一般特征及影响因素
物质循环与能量流动的联系与区别
生物地化循环的类型：气体型、沉积型、水循环
几种物质的循环：碳循环、氮循环、磷循环、硫循环
有毒有害物质的循环点此播放教学视频 本章主要概念生物地球化学循环、生物小循环、物质循环的源、库、流，周转率，气体型循环、沉积型循环、温室效应、生物富集、生物放大，酸雨点此播放教学视频 思考题1、比较气体型和沉积型循环的各自特点。
2、全球碳循环包括哪些重要的生物和非生物过程？人类活动是如何引起温室效应的？
3、论述物质循环和能量流动的关系
4、生态学中碳的失汇问题指的是什么？
5、从全球生物地球化学循环的角度认识陆地环境和海洋环境的关系，并诠释GAIA学说
6. 从人类影响干扰生物地球化学循环的角度认识环境污染的本质和治理污染的基本思路点此播放教学视频 建议读物1.孙儒泳, 李庆芬, 牛翠娟, 娄安如. 2002. 基础生态学. 高等教学出版社, 63-72
2.孙儒泳, 李博, 诸葛阳, 尚玉昌编. 1992. 普通生态学. 高等教育出版社, 52-81
3.李博主编. 1999. 生态学. 高等教育出版社, 43-62
4.周晓峰主编. 1999. 中国森林与生态环境. 中国林业出版社.
5. Robert E Ricklefs,2001. Ecology– The Economy of Nature (5th Ed). W.H.Freeman & Company. 522-543.点此播放教学视频 课件60张PPT。chapter12 生态系统中的物质循环物质循环的一般特征
全球水循环
碳循环
氮循环
磷循环
硫循环点此播放教学视频 物质循环与能量流动生态系统中的能量流与物质流特征的比较点此播放教学视频 物质循环(cycling of material)的一般特征生物地球化学循环：生态系统从大气、水体和土壤等环境中获得营养物质，通过绿色植物吸收，进入生态系统，被其他生物重复利用，最后再归还于环境中的过程。这一过程包括生物与非生物二者的参与, 同时也包含一些地质与地理作用在內, 因此称为生物地球化学循环。属于闭合式循环
生物小循环：环境中元素经生物吸收，在生态系统中被相继利用，然后经过分解者的作用再为生产者吸收、利用。属于开放式循环Basics of nutrient cycling点此播放教学视频 生物小循环点此播放教学视频 物质循环一般可分为两类短循环(short cycle)：即生态系统中的生产者，除一少部分被消费者吃掉外，绝大部分掉落在土壤表面，而被分解者分解还原为二氧化碳、水和矿盐分等
长循环(long cycle)：指绿色植物逐级经过各级消费者如食草动物、食肉动物和其他杂食动物以及寄生生物的采食、消化和排泄以及动植物的遗体进入土壤，经过食腐动物的啃食(如豺、秃鹫等)，而最后被微生物分解，物质再回到环境中去，又一次参与生态系统的物质循环点此播放教学视频 物质循环的基本概念库：贮存一定数量元素的某种生态系统组分称为该元素的库
生态系统中各组分都是物质循环的库
植物库、动物库、土壤库、水体库等；库可以分为：
储存库: 容积大，物质交换活动缓慢(一般为环境成分)
交换库: 容积小，交换快(一般为生物成分)
流: 物质在库与库之间的转移运动状态
流通率：单位时间、单位面积/体积的物质转移量
周转率：流通率/库中营养物质总量
周转时间：库中营养物质总量/流通率点此播放教学视频 物质在库间的流通流通量、周转率与周转时间是相对于库而言的
生产者库
流通率：20单位/天
周转率：20/100=20%
周转时间：100/20=5天
消费者库
流通率：4单位/天
周转率：4/50=8%
周转时间：50/4=12.5天在一个面积为4英亩的池塘生态系统中，库与流通率的模式图 影响物质循环速率的因素元素的性质：有的元素循环的速率快，而有的则比较慢，这是元素化学特性和被生物有机体利用的方式不同所决定的。如CO2 1年；N 100万年
生物的生长速率：决定生物对物质吸收的速率以及物质在食物网中运动的速度点此播放教学视频 影响物质循环速率的因素有机物质腐烂的速率：适宜的环境有利于分解者的生存，并使有机体很快分解，供生物重新利用
人类活动的影响：
开垦农田和砍伐森林引起土壤矿物质的流失，影响物质循环速率
化石燃烧把硫和二氧化硫释放大气中点此播放教学视频 生物地球化学循环的类型气体型循环
贮存库是大气和海洋
有气体形式的分子参与循环过程
循环速度快，例如CO2、N2、O2等
沉积型循环
贮存库是岩石、土壤和沉积物
没有气体形式的分子参与循环过程
循环速度慢，时间以千年计算，例如P、Ca、Mg等
水循环
水的全球循环过程
生态系统中所有的物质循环都离不开水循环的推动点此播放教学视频 气相型循环和沉积型循环的区别全球水循环水循环是太阳能推动，在陆地、大气和海洋间循环
地表总水量：1.4×109km3，海洋约占97%
水的循环：
陆地：蒸发(蒸腾)71,000km3，降水111,000km3，径流40,000km3
海洋：蒸发425,000km3，降水385,000km3
淡水中：两极冰盖29 000 km3、地下水8 000 km3、湖泊河流100 km3、土壤水分100 km3、大气中水13 km3、生物体中水1 km3点此播放教学视频 The Hydrologic Cycle点此播放教学视频 生态系统中的水循环水循环(aquatic cycle)水循环的意义
水是所有营养物质的介质
水对物质是很好的溶剂
水是地质变化的动因之一
人类活动对水循环的影响
空气污染和降水；改变地面，增加径流
水的再分布；修筑水库、塘堰
围湖造田又使自然蓄水容积减小
地下水的过度开采利用，使某些人口集中的地区出现了地下水位和水质量的下降点此播放教学视频 碳 循 环碳的重要性：生命元素、能量流动
碳库：海洋和大气、生物体
碳的存在形式：CO2，无机盐，有机碳
主要循环过程
生物的同化和异化过程
大气和海洋间的CO2交换
碳酸盐的沉淀作用
人类活动对碳循环造成严重影响，引起气候变化的主要原因点此播放教学视频 碳 循 环 途 径在光合作用和呼吸作用之间的细胞水平上的循环
大气CO2和植物体之间的个体水平上的循环；
大气CO2─植物─动物─微生物之间的食物链水平上的循环
碳以动植物有机体形式深埋地下，在还原条件下，形成化石燃料，于是碳便进入了地质大循环
当人们开采利用这些化石燃料时， CO2被再次释放进入大气点此播放教学视频 海洋和大气CO2调节全球的植被和海洋是大气中CO2两个重要的调节器
大气中CO2浓度增加时，会有更多气体溶于海水。相反，大气CO2减少，海水中CO2又返回大气。The Carbon Cycle点此播放教学视频 The Carbon Cycle碳循环(carbon cycle)图解点此播放教学视频 温 室 效 应温室效应(Greenhouse effects)：大气中对长波辐射具有屏蔽作用的温室气体浓度增加使较多的辐射能被截留在地球表层而导致温度上升
温室气体：二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、六氟化碳(SF6)、氟氯碳化物 (CFCs)、氢氟碳化物(HFCs)等
温室效应的影响
海平面上升，淹沒陆地
全球气候经常发生暴雨或干旱
土地沙漠化，生态环境改变点此播放教学视频 Incoming sunlight warms the surface of the Earth and is radiated back to atmosphere. Greenhouse gases absorb some of this heat, trapping it in the atmosphere. GREENHOUSE EFFECT Carbon accumulationCO2 has increased from its pre-industrial level
data: recent records plus older data such as ice cores
mostly fossil fuel burningCO2排放氮 循 环 氮的重要性
氮库：大气、土壤、陆地植被
生物可利用的氮的形式：NO32-、NO22-、NH4+
氮循环的主要过程
固氮作用
氨化作用
硝化作用
反硝化作用氮 循 环 据统计，物理化学(电化学和光化学)的固氮量平均7.6×106吨/年,生物固氮量为54×106吨/年。2000年时，化肥的产量达到80×106吨生物圈中氮(106吨)的分布?The Nitrogen Cycle氮的循环×1012gN点此播放教学视频 氮的循环图解固 氮 作 用类型
闪电、宇宙射线、火山爆发等高能固氮
工业固氮：400摄氏度，200大气压下
生物固氮：固氮菌、与豆科植物共生的根瘤菌和蓝藻等自养和异养微生物
意义
平衡反硝化作用
对局域缺氮环境有重要意义
使氮进入生物循环点此播放教学视频 生态系统中的氮循环生态系统中氮循环氨化作用、硝化作用和反硝化作用氨化作用：由氨化细菌和真菌的作用将有机氮分解成为氨和氨化合物，氨溶水成为NH4+，为植物利用
硝化作用：在通气良好的土壤中，氨化合物被亚硝酸盐细菌和硝酸盐细菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，供植物吸收利用
反硝化作用：反硝化细菌将亚硝酸盐转变成氮气，回到大气库中点此播放教学视频 全球人口和活性氮趋势人类对氮循环的影响化肥的使用
矿物燃料的燃烧: 城市化的发展点此播放教学视频 磷 循 环磷循环属典型的沉积循环
磷以不活跃的地壳作为主要贮存库
磷的循环过程
岩石经土壤风化释放的磷酸盐和农田中施用的磷肥，被植物吸收进入植物体内
沿食物链传递，并以粪便、残体或直接以枯枝落叶、秸秆归还土壤
含磷有机化合物经土壤微生物的分解，转变为可溶性的磷酸盐，可再次供给植物吸收利用，这是磷的生物小循环
一部分磷脱离生物小循环进入地质大循环
动植物遗体在陆地表面的磷矿化
磷受水的冲蚀进入江河，流入海洋Phosphate leaches from phosphate-rich rocks or from fertilizers and
enters plants and other producers where it is incorporated into
biological molecules. These are passed through the trophic levels.BIOGEOCHEMICAL CYCLE - PHOSPHORUSCYCLE - PHOSPHORUS点此播放教学视频 磷的循环×1012gP一个池塘生态系统的磷循环点此播放教学视频 磷循环——沉积型循环硫循环（sulfur cycle）硫循环（sulfur cycle）点此播放教学视频 生态系统中硫循环酸雨的形成ACID RAIN IN THE UNITES STATESThe most acidic rain is concentrated in the northeast, but thousands of lakes in the west are also vulnerable.ACID RAIN IN THE WORLD伦敦烟雾事件 伦敦1952年2月5日到8日，雾大无风，家庭和工厂排出的烟尘经久不散，大气中SO2含量3.8毫克/立方米，烟尘4.5毫克，居民普遍呼吸困难、咳嗽、喉痛、呕吐和发烧，4天内死亡约4000人切尔诺贝利核泄漏事件 伦敦烟雾事件点此播放教学视频 有毒有害物质循环有毒有害物质循环：对有机体有毒有害物质进入生态系统后，沿着食物链在生物体内富集或被分解的过程
生物放大作用：某些物质当他们沿食物链移动时，既不被呼吸消耗，又不容易被排泄，而是浓集在有机体的组织中，这一现象称为生物放大作用?点此播放教学视频 有毒物质的类型有毒物质(toxic substance)又称污染物(pollutant)，按化学性质分两类。无机有毒物质主要指重金属、氟化物、和氰化物；有机有毒物质主要有酚类、有机氯药等。
按污染物的作用分一次污染物和二次污染物。前者由污染源直接排入环境的，其物理和化学性状未发生变化的污染物，又称原发性污染物；后者是由前者转化而成，排入环境中的一次性污染物在外界因素作用下发生变化，或与环境中其它物质发生反应形成新的物理化学性状的污染物(继发性污染物)点此播放教学视频 有毒物质的迁移和转化迁移是重要的物理过程,包括分散、混合、稀释和沉降等
转化主要是通过氧化、还原、分解和组合等作用，会发生物理的化学的和生物化学的变化
进入生态系统的途径：
被人们直接抛弃到环境
通过冶炼、加工制造、化学品的贮存与运输进入生态系统
通过日常生活、农事操作等过程进入生态系统
有毒物质进入生态系统后，就会沿着食物链在生物体内富集浓缩，愈是上面的营养级，生物体内有毒物质的残留浓度愈高点此播放教学视频 有毒有害物质循环的实例DDT
DDT是人工合成的有机氯杀虫剂
DDT不溶于水，而溶于脂肪，极易通过食物链而浓集
DDT通过食物链进入动物体后，使钙代谢功能丧失，从而使鸟类蛋壳变薄，雌鸟孵卵时将蛋压破，从而使禽类的数量减少
危害
消灭害虫的同时，无选择地将益虫、益鸟和害虫的天敌杀死
如美国加利福尼亚州，由于滥用DDT，1967年有19%的蜜蜂被杀死，导致水果和蜂蜜急剧减产点此播放教学视频 BIOMAGINIFICATION OF DDT点此播放教学视频 BIOMAGINIFICATION OF DDT水体中的DTT浓度约为0.00005ppm
↓
浮游生物 0.04 ppm
↓
刚毛藻 0.08 ppm
↓
网茅 0.33 ppm
↓
螺 0.26 ppm 蛤 0.42 ppm 鱼 1.24 ppm
↓
燕鸥 3.42 ppm
↓
河鸥幼体 55.3 ppm 成体18.5 ppm
↓
秋沙鸭 22.8 ppm
↓
鹭鸟 26.4 ppm
↓
银鸥 75.5 ppm点此播放教学视频 汞日本一家工厂把含汞的未加处理的废气废渣排入水俣湾，汞进入鱼虾体内，经食物链传递到人体内积存，引起甲基汞慢性中毒
1953年开始出现发病，病人手脚麻木，听觉失灵，运动失调，严重时呈疯癫状态，直至死亡，人称水俣病
水俣湾中螃蟹体内含汞24ppm，受害人肾中含14ppm，而鱼的允许水平为0.5ppm点此播放教学视频 汞循环(mercury cycle)火山活动化石
燃烧 降水挥发挥发沉积物农田风化和淋溶作用
农药喷洒径流鱼水生植物水鸟工厂
汞的废物捕鱼由河水带走点此播放教学视频 放射性核素循环放射性核素可在多种介质中循环，并能被生物富集
放射性核素通过核试验或核作用物进入大气层，然后，通过降水、尘埃和其他物质以原原子状态回到地球上
人和生物既可直接受到环境放射源危害，也可因食物链带来的放射性污染而间接受害
放射性物质由食物进入人体，随血液循环遍布全身，有的放射物质在体内可存留14年之久点此播放教学视频 生物地化循环与人体健康地方病：自然界由于环境条件的不同，地表元素发生迁移，常造成一些元素在地表分布的不均。这种生物地化循环时常导致某些生态系统中生命元素含量的异常，或不足，或过剩，从而造成植物、动物乃至人类的疾病。这种疾病常呈区域性，故称“地方病”
微量元素循环：地方病大多数与微量元素有关
碘的循环与分布特点：碘由陆地随水进入海洋，由海洋逸出进入大气，再通过降水进入陆地，形成一个大循环。在生物中，通过海洋、陆地两个食物链保持碘的生态平衡。山区少于平原，平原少于沿海，沿海少于海洋
微量元素与人体健康：
缺碘：缺碘症：甲状腺肿大，智力低下，影响胎儿发育等
缺硒：引起克山病、大骨节病，也被认为是引起癌症的主要因素点此播放教学视频 思考题根据物质循环的有关原理，如何看待发展核能和战争中使用核武器.
何谓生物地化循环？有哪些主要特点？
概述生态系统中碳循环的主要过程和特点，并对“温室效应” 的形成机制作一说明.
用图解和叙述的方式介绍一种沉积型物质循环.
什么是一次污染物、二次污染物？
说明放射性核素在生态系统中的迁移特点.
什么是“地方病”，列举一种地方病，并说明与生物地化循环的关系.
以碳、氮为例，说明生物地球化学循环的基本过程及特点.
点此播放教学视频 课件12张PPT。生态系统的物质循环 点此播放教学视频 生态系统的物质循环也是顺着生态系统的营养结构即食物链和食物网这个主渠道进行循环流动的。能量在流经生态系统各个营养级时，是逐级递减、单向不循环的。那么，生态系统中物质到底是怎样循环的呢？引言：点此播放教学视频 生态系统的物质循环1、物质循环的概念 是指组成生物体的C、H、O、N、
P、S等基本元素在生态系统的生物群落
与无机环境之间反复循环运动叫生态系
统的物质循环。 点此播放教学视频 生物圈是地球上最大的生态系统，其
中的物质循环带有全球性，这种物质循环
又叫生物地化循环。 生态系统的物质循环反复出现，循环
流动，不会消失，生物可反复利用。点此播放教学视频 碳是地球上储量最丰富的元素之一。
它广泛地分布于大气、海洋、地壳沉积岩
和生物体中，并随地球的运动循环不止。
同时碳又是有机化合物的基本成分，是构
成生命体的基本元素。碳循环还与生命活
动紧密相联。亿万年来，在地球的生物圈
和大气圈中，碳通过生命的新陈代谢，往
复循环、生生不息。2、物质循环的特点点此播放教学视频 碳的作用：
糖、脂肪、蛋白质、核酸都是构成生物体的基本物质，在它们的分子中都含有碳元素。碳元素大约占生物体干重的49％，是有机化合物的“骨架”，没有碳就没有生命。点此播放教学视频 碳循环：
碳元素约占生物体干重的49％，碳
是有机化合物的“骨架”，没有碳就没有
生命。碳在无机环境与生物群落之间是
以CO2的形式进行循环的。
点此播放教学视频 点此播放教学视频 绿色植物的光合作用
碳进入生物群落
碳出入生物 把CO2合成有机物
群落的途径
动植物的呼吸作用
碳出生物群落 微生物的分解作用
燃烧点此播放教学视频 特点：（1）碳循环的形式：
（2）碳在自然界中的存在形式：
（3）碳在生物体内的存在形式：
（4）碳进入生物体的途径：
（5）碳在生物体之间传递途径：
（6）碳进入大气的途径：CO2CO2和碳酸盐含碳有机物绿色植物的光合作用食物链①生物的呼吸作用
②分解者有分解作用
③化石燃料的燃烧点此播放教学视频 物质循环的主要特点：
物质循环是带有全球性的，生物群落
和无机环境之间的物质可以反复出现反复
利用，周而复始进行循环，不会消失。点此播放教学视频 能量流动和物质循环的相互关系能量流动物质循环形式
特点
范围
联系主要以有机物形式
单向流动逐级递减
生态系统的各营养级组成生物体的基本元素在生物
群落与无机环境间反复循环
反复循环维持生态平衡
具全球生物圈能量流动和物质循环二者相互伴随，相辅相承，
是不可分割的统一整体。点此播放教学视频 课件38张PPT。第3节 生态系统的物质循环点此播放教学视频 点此播放教学视频 生态系统的物质循环也是顺着生态系
统的营养结构即食物链和食物网这个主渠
道进行循环流动的。 能量在流经生态系统各个营养级时，是逐级递减、单向不循环的。生态系统中物质到底是怎样循环的呢？点此播放教学视频 生态系统的物质循环1、物质循环的概念 是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间反复循环运动的过程叫生态系统的物质循环。 点此播放教学视频 注意：
（1）生态系统：是指地球上最大的生态系统——生物圈。
（2）物质：是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素。
（3）循环：是指物质在生物群落与无机环境之间反复循环运动。点此播放教学视频 2、物质循环的特点（1）具有全球性，又叫生物地球化学循环。
（2）在生物群落和无机环境之间周而复始进行循环。
（3）循环过程中物质不会增加也不会减少，以一种形式转变为另一种形式。物质循环的主要特点：点此播放教学视频 水是组成生物体的重要成分，约占体重的60％～95％，体内进行一切生化反应都离不开水。地球上水通过蒸发、降雨、植物的蒸腾、吸收等过程反复循环。水循环点此播放教学视频 点此播放教学视频 氮循环：
氮是组成蛋白质和核酸的主要成份。氮占大气成份的79％，必须经过生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用等才能在生物群落与无机环境间反复循环。点此播放教学视频 氮的固定： 大气固氮 人工固氮 生物固氮 在闪电等高能量作用下，Ｎ２在空气中发生反应。 高温、高压、催化剂下使氮气与氢气反应生成氨。 有固氮能力的生物将游离态氮固定为氮的化合物。 发 生 条 件点此播放教学视频 氮循环示意图点此播放教学视频 点此播放教学视频 (三)硫循环 碳是地球上储量最丰富的元素之一。
它广泛地分布于大气、海洋、地壳沉积岩
和生物体中，并随地球的运动循环不止。
同时碳又是有机化合物的基本成份，是构
成生命体的基本元素。碳循环还与生命活
动紧密相联。亿万年来，在地球的生物圈
和大气圈中，碳通过生命的新陈代谢，往
复循环、生生不息。
点此播放教学视频 碳循环：
碳元素约占生物体干重的49％，碳是有机化合物的“骨架”，没有碳就没有生命。碳在无机环境与生物群落之间是以CO2的形式进行循环的。
点此播放教学视频 碳的循环过程 点此播放教学视频 大气CO2库碳的固定量 = 碳的返回量碳循环点此播放教学视频 （1）碳循环的形式：CO2CO2有机物光合作用和化能合成作用食物链和食物网①生物的呼吸作用
②分解者的分解作用
③化石燃料的燃烧思考？（2）碳在自然界中的主要存在形式：（3）碳在生物体内的存在形式：（4）碳进入生物体的途径：（5）碳在生物体之间传递途径：（6）碳进入大气的活动：点此播放教学视频 在自然状态下，植物光合作用的速率与生物的呼吸作用和分解者的分解作用速率大致相等，大气中的CO2 含量处于稳定状态。点此播放教学视频 如果滥伐森林、大量化石燃料燃烧，对生态系统的碳循环及生态环境有何影响？
破坏碳循环的平衡大气中CO2含量增加温室效应关注社会点此播放教学视频 温室效应1、温室效应?2、CO2增多的原因3、温室效应的危害点此播放教学视频 点此播放教学视频 点此播放教学视频 点此播放教学视频 点此播放教学视频 措施: 减少煤、石油等化石燃料的燃烧，提高能效。开发新的洁净能源，如核能、太阳能、风能、水能等。大面积植树造林，降低空气中CO2含量。点此播放教学视频 特点形式范围单向流动逐级递减反复循环有机物（化学能）无机物生态系统各营养级生物圈二、能量流动和物质循环的关系点此播放教学视频 点此播放教学视频 20世纪60年代，美国农庄主为了提高农作物产量，曾用飞机反复大面积地喷洒有机磷杀虫剂，几年后显而易见的是（ ）B①彻底消灭了该地区的害虫 ②害虫的抗药性愈来愈强
③消灭了该地区杂草 ④这个地区鸟类数量减少
⑤未喷洒农药的邻近地区一带生物体内也含有农药的成分A ①② B ②④⑤
C ③④ D ②③点此播放教学视频 （3）图中D C过程是通过 作用实现的，C D过程是通过 作用实现的，B D过程是通过______ 作用实现的。碳循环始终与 结合在一起。 （4）生物群落中有一部分碳以_______________形式储藏在地层中。碳在无机环境中以 形式存在。（1）此生态系统的能量流动是从[ ]_____ 固定太阳能开始的。 （2）碳元素在大气中与A、B、C之间的传递是以 ________形式进行的，在生态系统各成分中A为 ，B为 。例、右图示生态系统碳循环示意图，A、B、C、D是生态系统的成分，D为大气，请据图回答：练习消费者分解者光合呼吸分解能量石油、煤炭等CO2CO2点此播放教学视频 （1）写出①②③④的生理过程及⑤产生 CO2的方式。
①__________ ②_________ ③_______________
④__________⑤_______
（2）碳在无机环境与生物群落之间以________形式进行循环。
（3）碳循环中最简单的循环途径是在___________和大气之间的循环。CO2绿色植物练习点此播放教学视频 下图表示某生态系统中4种成分之间的关系。以下相关叙述正确的是（ ）
A. 甲和乙所包含的所有生物构成群落
B. 乙1的同化量越大，流向乙2的能量越少
C. 甲与丙为捕食关系
D. 这4种成分是缺一不可的 点此播放教学视频 解析：从图中可看出，甲和丁为双向箭头，说明二者为生产者和无机环境。又由于乙、丙都指向丁，则可确定丁为无机环境，那甲为生产者。由此，甲、乙、丙为生物群落。其中，甲、乙都指向丙，说明丙为分解者，剩下的乙就是消费者了。于是，不难得出答案是D。点此播放教学视频 下图表示生态系统中碳循环示意图，图中箭头号表示碳的流动方向。请据图回答：
（1）图中含有4个营养级的食物链是 （用箭头号和字母表示）。
（2）在物质循环过程中，同时伴随着 。若生产者有1000千克，则第4营养级最多可获取 千克的能量。
（3）分析AD和EB过程中，碳流动的形式分是 。
（4） （用图中字母表示）中CO2过高，会引起 效应，导致气温升高，可能会加快极地冰川融化，海面升高，威胁陆地生态系统和人类。 D F E B 能量流动 80 CO2 、含碳有机物 A 温室由此不难归纳该类示意图的识别步骤：
第一步：确定无机环境和生产者。图中双向箭头所指对象分别是无机环境和生产者，其中，其他成分都指向的对象是无机环境（另一对象是生产者）。
第二步：确定分解者。在前面确定了无机环境的基础上，肯定图中其余成分是生物群落的组成。在群落中，生产者和各级消费者的箭头都指向分解者，即接受箭头指向最多的是分解者。第三步：确定消费者。在生物群落中，确定了生产者和分解者，剩余的部分均为消费者。其中，生产者指向的是初级消费者，依次是次级消费者、三级消费者……点此播放教学视频 植物吸收土壤中的铵盐和硝酸盐，进而将这些无机氮同化成植物体内的蛋白质等有机氮。动物直接或间接以植物为食物，将植物体内的有机氮同化成动物体内的有机氮。这一过程为生物体内有机氮的合成。动植物的遗体、排出物和残落物中的有机氮被微生物分解后形成氨，这一过程是氨化作用。在有氧的条件下，土壤中的氨或铵盐在硝化细菌的作用下最终氧化成硝酸盐，这一过程叫做硝化作用。氨化作用和硝化作用产生的无机氮，都能被植物吸收利用。在氧气不足的条件下，土壤中的硝酸盐被反硝化细菌等多种微生物还原成亚硝酸盐，并且进一步还原成分子态氮，分子态氮则返回到大气中，这一过程被称作反硝化作用。由此可见，由于微生物的活动，土壤已成为氮循环中最活跃的区域。 点此播放教学视频 氮循环空气中的氮气大气闪电固氮人工合成固氮生物固氮土壤中(NH4+,NO3-)生产者各级消费者生物体组成含氮部分含氮废物交换吸附主动运输消化
吸收
合成脱氨基作用硝化作用泌尿系统排出捕食同化作用反硝化作用点此播放教学视频 THE END点此播放教学视频 课件31张PPT。生态 系 统 的 物 质 循环 复习回顾：
生态系统主要的能量来源是什么？
能量是通过什么渠道向下一级传递的？
能量流动有哪些特点？
太阳能食物链（网）单向流动,逐级递减点此播放教学视频 讨论：
这些二氧化碳分子中的碳元素和氧元素，是怎么样来到你体内的？进入你
体内之前存在于什么物质中？点此播放教学视频 碳循环点此播放教学视频 在生物群落和无机环境之间，碳分别以什么形式存在？碳是通过什么途径进出生物群落的？碳循环的范围如何？生物圈点此播放教学视频
在生物群落中，C是以含碳有机物的形式存在的。
碳在无机自然环境中存在的形式即以CO2和碳酸盐（石灰岩、珊瑚礁）的形式存在。
C在无机环境和生物群落之间的循环主要是以CO2的形式进行的。点此播放教学视频 绿色植物的光合作用
细菌的化能合成作用
碳输入生物群落（把CO2合成有机物 )
碳出入生物
群落的途径
动植物的呼吸作用
碳输出生物群落 微生物的分解作用
燃烧点此播放教学视频 C循环的图解思考？点此播放教学视频 1.特点：（1）碳循环的形式：
（2）碳在自然界中的存在形式：
（3）碳在生物体内的存在形式：
（4）碳进入生物体的途径：
（5）碳在生物体之间传递途径：
（6）碳进入大气的途径：CO2；CO2和碳酸盐；含碳有机物；绿色植物的光合作用；食物链、食物网；①生物的呼吸作用
②分解者的分解作用
③化石燃料的燃烧点此播放教学视频 2.循环途径
无机环境 生物群落①光合作用(绿色植物)②化能合成作用(硝化细菌)①呼吸作用(各种生物)②分解作用(分解者)③燃烧(化石燃料的燃烧)点此播放教学视频 指组成生物体的C、H、O、N、P、
S等元素，都不断的进行着从无机环
境到生物群落，又从生物群落到无机
环境的循环过程，这就叫生态系统的
物质
循环。生态系统的物质循环点此播放教学视频 生态系统的物质循环也是顺着生态系统的营养结构即食物链和食物网这个主渠道进行循环流动的。前面讲的能量流动与物质循环是不同的，能量在流经生态系统各个营养级时，是逐级递减、单向不循环的。而物质循环是在生态系统的生物群落与无机环境之间可以反复出现，是循环流动的。点此播放教学视频 生物圈是地球上最大的生态系统，其
中的物质循环带有全球性，这种物质循环
又叫生物地化循环。 生态系统的物质循环反复出现，循环
流动，不会消失，生物可反复利用。点此播放教学视频 能量流动和物质循环的相互关系能量流动物质循环形式
特点
范围
联系主要以有机物形式
单向流动逐级递减
生态系统的各营养级因不同元素而异，如碳以
CO2形式循环
反复循环维持生态平衡
具全球生物圈，具全球性同时进行，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物质是能量沿着食物链（网）流动的载体
③能量是物质在生态系统中的循环往复的动力点此播放教学视频 如果滥伐森林、大量化石燃料燃烧，对生态系统的碳循环及生态环境有何影响？
破坏碳循环的平衡大气中CO2含量增加温室效应关注社会点此播放教学视频 点此播放教学视频 点此播放教学视频 点此播放教学视频 点此播放教学视频 如何解决“温室效应” ？
1、大面积植树造林，降低空气中CO2含量。
3、开发新的洁净能源，如核能、太阳能、风能、水能等。 2、减少煤、石油等化石燃料的燃烧，提高能效。点此播放教学视频 温室效应1、温室效应?2、CO2增多的原因3、温室效应的危害4.缓解温室效应的措施点此播放教学视频 1、讨论燃烧秸杆在物质循环中的作用？表达你的观点点此播放教学视频 小结点此播放教学视频 2．(2003年广东，36)上图为碳元素在生态系统循环的模式图，图中“圆圈”表示生态系统的生物成分，“箭头”表示过程。请据图回答：
(1)③为____________，4为___________。
(2)6为_____________，7为_________。
(3)碳元素在生物群落内部传递是沿_________实现的。
(4)陆地生态系统的食物链中占有碳元素最多的营养级是___________。分解者大气中的二氧化碳 光合作用 呼吸作用 食物链 生产者点此播放教学视频 3．(2003年理综新课程全国卷，4)据图判断，下
面叙述不符合生态学原理的是( )
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，提高了生态经济效益
C．由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用效率降低
D．由于各级产物都可以利用，减少了废物和污染C点此播放教学视频 巩固练习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 在群落与无机环境之间循环往复C点此播放教学视频 2.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是挥发性物质
B DDT已加入全球性的生物地化循环
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B点此播放教学视频 3. 20世纪60年代，美国农庄主为了提高农作物产量，曾用飞机反复大面积地喷洒有机磷杀虫剂，几年后显而易见的是（ ）①彻底消灭了该地区的害虫
②害虫的抗药性愈来愈强
③消灭了该地区杂草
④这个地区鸟类数量减少
⑤未喷洒农药的邻近地区一带生物体内也含有农药的成分A ①② B ②④⑤ C ③④ D ②③B点此播放教学视频 4.看图回答问题
1)这是____元素的循环。
2)写出①～⑤所示过程的名称： ①________________ ②③______________ ④________________ ⑤________________3)图中A、B、C、D各是什么生物？
A______________ B________________
C______________ D________________绿色植物碳光合作用呼吸作用微生物的分解作用燃烧过程植食性动物肉食性动物腐生细菌、真菌等点此播放教学视频 5.看图回答问题
4)图中缺少的生理过程是___________________，用箭头在图中表示出来。
5)由该循环可见，生态系 统的物质循环具有以下 特点：
①_________________
②_________________绿色植物的呼吸作用反复循环全球性点此播放教学视频 （3）图中D C过程是通过 作用实现的，C D过程是通过 作用实现的，B D过程是通过______ 作用实现的。碳循环始终与 结合在一起。 （4）生物群落中有一部分碳以_______________形式储藏在地层中。碳在无机环境中以 形式存在。（1）此生态系统的能量流动是从[ ]_____ 固定太阳能开始的。 （2）碳元素在大气中与A、B、C之间的传递是以 ________形式进行的，在生态系统各成分中A为 ，B为 。例、右图示生态系统碳循环示意图，A、B、C、D是生态系统的成分，D为大气，请据图回答：练习消费者分解者光合呼吸分解能量石油、煤炭等CO2CO2点此播放教学视频
