高中生物 第5章 第3节 生态系统的物质循环课件 新人教必修3.ppt

成才之路 生物 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 必修3 生态系统及其稳定性 第五章 第3节生态系统的物质循环 第五章 分析生态系统中物质循环的基本规律及其应用 情境导入 1939年 瑞士化学家米勒发明了ddt 并用于防治农业害虫 然而 令米勒始料未及的是 ddt的危害也逐渐显露出来 施用农药ddt的地区 虽然只占陆地面积的一小部分 可是在远离施药地区的南极动物企鹅体内也发现了ddt 也就是说 ddt已经把整个地球污染了 问题探究 南极动物体内出现了ddt 此现象说明了什么 学习目标 1 以碳循环为例 分析生态系统中的物质循环 重 难点 2 尝试探究土壤微生物的分解作用 3 说明能量流动和物质循环的关系 重点 4 关注碳循环平衡失调与温室效应的关系 一 碳循环1 循环形式 1 在生物群落与无机环境间 主要以 的形式进行 2 在生物群落内 以含碳有机物的形式进行 2 过程图解 二氧化碳 co2 植物 动物 3 特点 具有 循环性 4 温室效应 1 形成原因 很短时间内大量燃烧 使大气中 含量迅速增加 打破了生物圈中 的平衡 2 危害 加快极地和高山冰川的融化 导致海平面 进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁 全球性 化学燃料 二氧化碳 碳循环 上升 二 生态系统的物质循环1 概念 1 物质 组成生物体的 等元素 2 循环途径 3 范围 2 特点 1 循环流动 2 具有全球性 因此又称 c h o n p s 无机环境 生物群落 生物圈 生物地球化学循环 三 能量流动和物质循环的关系1 物质循环和能量流动的联系 1 能量流动和物质循环是生态系统的 二者是 的 彼此相互依存 不可分割 2 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返 主要功能 同时进行 载体 动力 2 物质循环与能量流动具有不同的特点 无机环境中的物质可以被生物群落 能量在流经生态系统各营养级时是 的 而且是 的流动 因此生态系统要不断从外界获取能量 反复利用 逐级递减 单方向 碳循环 想一想 根据对碳循环过程的分析 你认为应如何减轻温室效应的影响 提示 减少化学燃料的燃烧 发展清洁能源 植树造林 保护植被等 如图表示生物圈中碳元素的循环过程 其中a b c表示生态系统的不同成分 下列有关叙述正确的是 a 过程代表绿色植物的光合作用b a b分别代表消费者和生产者c 是温室效应的主要原因d 疏松土壤可以加快 过程 解析 与大气中co2有双向关系的为生产者 b 而b c共同指向的 a 为分解者 c为消费者 为植物呼吸作用产生co2返回大气的过程 过程为化学燃料燃烧 是造成温室效应的主要原因 是分解者的分解作用 疏松土壤能提供充足的o2会促进此过程 答案 d 右图为生态系统中碳循环的模式图 下列相关叙述正确的是 a 代表生产者 5可以代表化能合成作用b 碳元素在 间以含碳有机物的形式传递c 在食物链中占有碳元素最多的营养级可能是 d 中含有的有机物可以促进碳元素在群落和无机环境之间循环 答案 c 1 物质循环的概念组成生物体的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 这就是生态系统的物质循环 2 特点 1 全球性 物质循环的范围是生物圈 2 往复循环 重复利用 物质可以在无机环境和生物群落之间反复利用 物质循环 想一想 既然生态系统内的物质是循环的 为什么人们还不断地向农田中施肥呢 提示 所谓的物质循环 是指在生物圈范围内物质是循环的 是自给自足的 农田中不断有物质和能量的输出 粮食产出 所以要不断施肥 关于生态系统的物质循环的叙述 不正确的是 a 所说的物质是指组成生物体的一些基本化学元素b 所说的生态系统是地球最大的生态系统 生物圈c 所说的循环是指物质在生物与无机环境之间反复出现 循环流动d 物质在循环过程中不断递减 答案 d 生物地球化学循环是指组成生物体的基本元素 a 在陆地生态系统中的物质循环和能量流动的复杂过程b 在能量流经生态系统各营养级时的逐级递减的全过程c 在组成生态系统的生物群落和生物体内的反复循环运动d 在生物圈的生物群落和无机环境中的反复循环运动 答案 d 生态系统的主要功能是进行能量流动和物质循环 这两大功能之间既有明显的差别 又有必然的联系 物质循环与能量流动的关系如下 物质循环与能量流动的关系 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 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 生产者自身的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 其中能量 和能量 代表所有生物的呼吸作用散失的能量 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 在自然生态系统中 物质与能量的关系正确的是 a 能量可驱动物质循环b 物质和能量可循环利用c 能量只能在食物链中流动d 能量金字塔和生物数量金字塔均可倒置 答案 a 解析 物质是能量流动的载体 能量是物质循环的动力 物质可循环利用 但能量是单向流动 a正确 b错误 能量除了在食物链中流动外 还可以在生物群落与无机环境之间流动 c错误 能量金字塔不可倒置 生物数量金字塔可以倒置 d错误 三 旁栏思考题大力植树造林后 这些植物能大量吸收已有的二氧化碳 因而能起一定的缓解作用 但更应该控制源头 温室气体的排放 1 图1 先根据双向箭头确定a和b应为生产音和大气中的co2库 不能写 无机环境 也不能写 生物类别 再根据a d c d 确定a为生产者 b为大气中的co2库 d为分解者 c为消费者 2 图2 根据a与c之间是双向箭头判断 a和c一个是生产者 一个是大气中的co2库 根据a b d的碳都流向e 且a b d e都有碳流向c 可进一步判断 a是生产者 b是初级消费者 c是大气中的co2库 d是次级消费者 e是分解者 3 图3 首先找出相互之间具有双向箭头的两个成分 即a和e 一个为生产者 一个是大气中的co2库 又因为其他各个成分都有箭头指向a 所以a为大气中的co2库 e为生产者 然后观察剩余的几个成分 其中其他各个成分都有箭头指向c 所以c是分解者 剩余的b d f则为消费者 整个图解中 存在一条食物链是e f d b a 在碳循环过程中 同时伴随着能量流动b 由于某种原因造成图中e生物数量大量减少 推测短期内与之相邻的两个营养级生物数量发生的变化是d增多 f减少c 该生态系统的消费者包括图中的d e f bd a c过程中碳主要以co2的形式进行循环 f b过程中以含碳有机物的形式进行流动 解析 分析图形 a b d e f均有箭头指向c 则c是大气中的co2库 a c之间为双向箭头 a为生产者 a d e f均有箭头指向b 则b为分解者 d e f为消费者 图示中包含的食物链为a d e f 故e减少 短时间内d增多 f减少 碳在生物群落与无机环境之间主要以co2的形式循环 在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动 答案 c 答案 b 解析 因为研究对象为碳循环 所以要考虑生物 大气中的co2库 只有生产者才能吸收co2 生产者 消费者和分解者都要产生co2 所以a为生产者 b为分解者 f为大气中的co2库 图中只有一条食物链 2 研究生态系统的物质循环问题时 要注意以下几个方面的知识 1 物质循环与能量流动是同时进行 相互统一的 在物质循环的过程中伴随着能量的流动 2 物质循环的特点是具有全球性 反复出现 循环流动 3 在生态系统的物质循环中 首先要根据双向箭头的指向判断出生产者与非生物的物质和能量 然后依据食物关系判定消费者和分解者 4 在分析物质循环时 要结合新陈代谢的有关知识 如光合作用 呼吸作用等 5 在物质循环过程中 有些物质不易分解 因此通过食物链传递 在生物体内富集 营养级越高 富集浓度就越高 6 富集作用生物富集作用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聚集的过程 发生富集作用的物质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 生物富集作用是沿着食物链进行富集的 并且随着食物链的延长而不断增强 一 选择题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 答案 d 解析 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的循环往复流动 各营养级之间是单向流动的 2 某同学完成了土壤微生物的分解作用的对照实验 对照组是 a 土壤不作处理 自然状态b 土壤进行处理c 排除土壤微生物的作用d 尽可能避免改变土壤理化性质 答案 a 解析 对照实验 应是不做处理 自然状态的一组实验 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 答案 b 解析 碳在食物链中 生物群落内部 是以有机物形式流动 而在生物群落和无机环境之间以co2的形式循环 4 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 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带到了南极d 南极动物也偶尔到施用农药的地区寻食 答案 b 解析 ddt是一种不易分解并能长期残存的农药 当人们施用ddt时 真正作用在植物上的大约只有5 其余95 不是落到地面 就是在大气中漂浮 以后随雨水流入地下 或顺小溪流入江河 流归大海 随着大气环境作用和海水运动 ddt被运到全球各个角落 然后再沿着食物链和食物网进行物质循环 故南极动物体内也会含有ddt 5 下列哪项叙述是不正确的 a 生态系统的主要功能是能量流动b 物质是能量流动的载体c 能量是物质循环的动力d 能量在流经生态系统各个营养级的时候 是逐级递减的 答案 a 解析 生态系统的主要功能是能量流动和物质循环 6 生态系统的碳循环与生物群落的哪些活动有关 光合作用 呼吸作用 蒸腾作用 微生物的分解作用a b c d 答案 b 二 非选择题7 下面是生态系统中碳循环的简明示意图 请根据图回答下列问题 1 图中缺少的一个重要箭头是 2 a过程是 的 作用 这一过程有 和 两种类型 3 与a过程本质相同的有 过程 用图中字母代号表示 4 碳在无机环境中以 形式存在 而在无机环境与生物群落之间以 形式进行循环 碳循环始终与 结合在一起进行 5 生态系统的四种成分通过 和 紧密联系在一起而形成一个整体 答案 1 从大气中的co2库到绿色植物 2 分解者分解有氧呼吸无氧呼吸 3 b c 4 co2或碳酸盐co2能量流动 5 物质循环能量流动 解析 碳循环与光合作用和呼吸作用及燃烧等密切相关 答题时应认真观察示意图 从图中可以看出 本图少了一个非常重要的箭头 从大气中的co2库到绿色植物 因为这是大气中的co2进入生物群落的途径 如果没有这一光合作用的途径 碳循环就不能进行 图中a表示分解者的分解作用 它将有机物氧化分解 释放出能量 同时产生co2 也属于生物的呼吸作用 4 5 小题主要考查的是物质循环和能量流动的关系 生态系统的四种成分是通过物质循环和能量流动结合在一起的 8 如图所示生态系统碳循环示意图 图中a b c d为生态系统不同的成分 请据图回答 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之间的流动是以 形式进行的 在生态系统的各成分中 a为 b为 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 生物群落中的一部分碳返回大气中 而另一部分则以 形式储存在地层中 碳在生物群落与无机环境之间主要以 的形式循环 5 碳循环的同时一定伴随着 答案 1 c 生产者 2 二氧化碳消费者分解者 3 光合呼吸分解 4 化学燃料二氧化碳 5 能量流动 1 2014 江苏 10 下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述 正确的是 a 富营养化水体出现蓝藻水华的现象 可以说明能量流动的特点b 生态系统中能量的初始来源只有太阳能c 食物链各营养级中10 20 的能量会被分解者利用d 无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复