2019年春季学期人教版高二生物必修3第五章第3节 生态系统的物质循环

第3节 生态系统的物质循环
如果你生活在这里，你有何感受？
讨论：
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，亿万年来却没有被生命活动所耗尽？
生态系统依靠太阳不断地提供能量，而生态系统中的物质却都是由地球提供的。
一、生态系统的物质循环
1.含义：
组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。

思考：这里的生态系统可不可以是森林、草原、池塘等生态系统？

无机环境


生物
群落
2.特点：
全球性，又称为生物地球化学循环。
抓住要点:
1．这里的“物质”指的是 。
2．这里的“循环”是指在 往返出现。
3．循环的范围是什么？
4．物质循环具有什么特点？
注意：
1.物质：

2.范围：
4.特点：
3.循环：
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。
组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，而不是单质，也不是化合物。
具有全球性，反复利用，循环流动。

等元素
讨论：在农田中大量使用DDT等有机农药为什么会殃及南极的企鹅?
思考与讨论：
1．碳在自然界以什么形式存在？
2．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、通过哪些生命活动、形成哪些产物等）？
碳是构成细胞的最基本的元素，是有机化合物的“骨架”，没有碳就没有生命。
二、碳循环
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）碳进入生物体的主要途径：
（5）碳在生物体之间的传递途径：
（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。

生物群落与无机环境之间：
生物群落内部：
有机物。
模型构建：建立一个碳循环简图
大气中的CO 2
消费者
生产者
分解者







辨图要点：
1.碳循环中，只有生产者与无机环境之间的传递是相互的，其他各成分之间的传递都是单向的。
2.生产者指向消费者和分解者（传递），而消费者和分解者则指向无机环境（传递）。
3.消费者指向分解者（传递）。

C

D

B

A







生物富集
生物富集作用又叫生物浓缩, 是指生物体通过对环境中某些元素或难以分解的化合物的积累，使这些物质在生物体内的浓度超过环境中浓度的现象。
是指环境中的一些污染物（如重金属、化学农药），通过食物链在生物体内大量积聚的过程。
因为这些污染物一般具有化学性质稳定而不易分解、在生物体内积累而不易排出等特点，所以，生物富集作用随着食物链的延长而不断加强（营养级越高，有毒物质的积累就越多） 。
【知识拓展】
关注社会
…
社会热点：温室效应
1．温室气体：
CO2等。
2．CO2增多的原因

化石燃料的大量燃烧
森林、草原等植被的破坏
3．温室效应的危害
极地和高山冰川加速融化

沿海城市被淹没
农田减少，粮食减产


冰 川 融 化
热带风暴
土地干旱
如何解决“温室效应” ？
1．减少煤、石油等化石燃料的燃烧，提高能效。

2．开发新的洁净能源，如核能、太阳能、风能、水能等。
保护森林、草原生态系统等。
如：大面积植树造林，降低空气中CO2含量。

减少CO2排放量：
增加CO2吸收量：
三、能量流动和物质循环的关系
生态系统的存在是靠物质循环和能量流动来维持的。生态系统的能量流动和物质循环都是通过食物链和食物网的渠道实现的，二者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割。
但是，能量流动和物质循环又有本质上的区别：能量流经生态系统各个营养级时是逐级递减的，而且流动是单向的、不循环的，最终在环境中消失。物质循环是带有全球性的，在生物群落与无机环境间物质可以反复出现，反复利用，循环运动，不会消失。
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
有机物形式

无机物形式
全球性，循环性 ，反复利用

单向的、逐级递减的

生态系统各营养级之间

生物群落与无机环境之间

（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
物质循环的概念：
特点：具有全球性，往复循环。
实例：碳循环
与能量流动的关系：物质是能量流动的载体
　　　　　　　　　能量是物质循环的动力

遗体、
粪便
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



1.
2.如图所示为生态系统物质循环的简图，A、B、C、D、E 是
生态系统的各个成分，①?⑤是各个生理过程，相关叙述正
确的是( )





A.①过程只能表示光合作用
B.B、C、D表示消费者
C.碳元素在B和C之间以含碳有机物的形式传递
D.生态系统的能量流动和物质循环是各自独立完成的
C
3.在任何生态系统中，能把二氧化碳释放到大气中去，以维持
碳循环过程的主要形式是(　 )
A．化石燃料的燃烧 B．化工厂的分解释放
C．生物的呼吸作用 D．碳酸盐的分解
4.酸雨有很大的危害，能直接破坏庄稼、森林、草原，使土
壤、湖泊酸化，还会加速建筑物、工业设备、运输工具及通信
电缆的腐蚀。以下关于酸雨的说法不正确的是 (　 )
A.造成酸雨的气体主要是CO2、NO2和SO2
B.对原煤采取脱硫技术是防治酸雨的措施之一
C.用氨水吸收燃煤过程中的废气不仅有利于防治酸雨，而且
可制铵态化肥
D.火山爆发、雷电交加都可能形成酸雨
C
A
5、下图是生态系统碳循环示意图，图中“→”表示碳的流动方向,请结合示意图回答相关问题：
（1）写出图中包含的一条食物链： （用字母和箭头表示）。
（2）分析A→B和B→C过程中碳流动形式的不同点:_________
_________________________
__________________。
B→C→D
A→B是以
二氧化碳的形式；B→C是以
含碳有机物的形式
石
（3）在自然生态系统的碳循环过程中，植物通过__________从大气中摄取碳的速率，与生物通过___________把碳释放到大气中的速率大致相同；随着现代工业的发展，大量化石燃料的燃烧，打破了生物圈中_________的平衡，形成温室效应。
光合作用
呼吸作用
碳循环