生态系统的物质循环.ppt

四生态系统的物质循环 2011学海引航 1 理解生态系统的物质循环的概念 2 掌握碳循环的过程 3 理解应用能量流动和物质循环的关系 桑基鱼塘是水陆相互作用的人工生态系统 人们将部分低洼的稻田挖深作塘 塘中养鱼 塘基 即塘间的土埂 上种桑 用来养蚕 在这个人工生态系统中 桑是生产者 蚕和鱼是消费者 塘中的微生物是分解者 蚕吃桑叶 产丝 结茧 化蛹 排出蚕粪 草鱼吃水草 也吃蚕蛹和蚕粪 草鱼的粪 蚕粪和腐殖质又促进水草 浮游植物和浮游动物的繁殖 水草和浮游植物为水域提供氧气 浮游植物还是鲢鱼的饲料 浮游动物则是鳙鱼的饲料 鲢鱼和鳙鱼的粪便和吃剩的有机物又是鲤鱼和鲫鱼的饲料 鱼的粪便和动植物残体被微生物分解 变成植物可利用的养分而存积在池塘的塘泥中 这样 塘泥又成了桑树的好肥料 桑基鱼塘就是这种水陆相互作用 动植物和微生物间相互作用的人工生态系统 在这个生态系统中 桑茂 蚕壮 鱼肥大 鱼肥 泥好 桑繁茂 真正实现了物质的良性循环 使生态系统朝着有益于人类的方向发展 那么 物质循环和能量流动有何不同呢 我的思考 在物质循环的过程中 无机环境中的物质可以被生物群落反复利用 能量流动则不同 能量在流经生态系统各个营养级的时候 是逐级递减的 而且运动是单向的 不是循环的 基础知识梳理 一 生态系统的物质循环1 含义 在生态系统中 组成生物体的 等化学元素 不断进行着从无机环境到 又从 回到无机环境的循环过程 2 范围 整个 因此 又称为 循环 3 特点 全球性 生物群落 生物群落 生物圈 生物地球化学 二 碳循环1 碳循环途径和形式 1 途径 从无机环境进入生物群落 通过 或 作用 在生物群落中的传递 通过 和 从生物群落进入无机环境 通过 和微生物的分解作用 光合作用 食物链 食物网 呼吸作用 2 形式 在无机环境与生物群落之间 以 的形式 主要形式 在生物群落内部 主要以 的形式 提示 与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是什么 CO2 有机物 2 温室效应 1 产生原因 大量 燃烧 使大气中 含量迅速增加 2 后果 气温升高 冰川融化 上升 对陆地生态系统和人类的生存构成威胁 提示 叶绿体和线粒体 化石燃料 CO2 海平面 三 能量流动和物质循环的关系1 两者同时进行 彼此 不可分割 2 物质作为能量的 使能量沿食物链或食物网流动 能量作为 使物质能不断地在 和 之间循环往返 相互依存 载体 动力 生物群落 无机环境 核心要点突破 一 生态系统碳循环的过程分析由上图可解读以下信息 1 大气中的碳进入生物群落是通过绿色植物的光合作用 即碳循环开始于绿色植物通过光合作用将CO2转变为有机物进入生物群落 2 大气中CO2的来源 1 动植物的呼吸作用 2 分解者的分解作用 3 化石燃料的燃烧 3 碳在生物群落和无机环境之间是以CO2的形式进行循环的 而在生物群落中的传递主要通过食物链和食物网以有机物形式传递 4 碳在无机环境 生产者 消费者 分解者之间传递时 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 5 煤 石油 天然气等化石燃料的大量燃烧 使大气中CO2含量迅速增加 打破了生物圈中碳循环的平衡 是产生 温室效应 的根本原因 6 解决 温室效应 的有效途径 一是开发新能源 减少化石燃料的利用 二是大量植树造林 以使大气中CO2更多地进入生物群落 维持碳循环的平衡 1 右图为碳元素在生态系统中循环的模式图 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 解析 物质循环是指物质在无机环境和生物群落之间的循环流动 碳通过生产者的光合作用从无机环境进入生物群落 再通过食物链和食物网的传递使得生物群落的各成分都获得含碳有机物 答案 1 分解者大气中的二氧化碳 2 光合作用呼吸作用 3 食物链 食物网 4 第一营养级 生产者 二 能量流动和物质循环的关系项目 特别提醒 能量流动和物质循环是同时进行的 二者均开始于生产者的光合作用 合成有机物固定太阳能 生态系统的能量流动符合能量守恒定律 2 在自然生态系统中 物质是能量的载体 下列叙述正确的是 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 能量和生物数量金字塔均可倒置 解析 选A 生态系统的基本功能是物质循环和能量流动 完成这两项功能离不开食物链和食物网 在物质循环过程中 能量起到驱动作用 但能量不能循环利用 能量流动是单向且逐级递减的 传递效率为10 20 生物数量金字塔可以下小上大 如树 虫 鸟 而能量金字塔却不能倒置 一定是低营养级含有的能量多 高营养级含有的能量少 2010年北京市统考题 下图是自然界碳循环的简图 图中的甲 乙 丙各代表 经典例题透析 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 考查生产者和分解者在碳循环中的功能 在生态系统中的生产者 主要是绿色植物 把大气中的CO2和H2O合成有机物 生产者合成的有机物为各级消费者所利用 生产者和消费者在生命活动的过程中 通过呼吸作用 又把CO2释放到大气中 生产者和消费者的尸体 残落物等为分解者所利用 分解后产生的CO2也返回到大气中去 由此可见 甲为生产者 通过甲使大气中的CO2进入生物群落 丙是消费者 甲所制造的有机物通过食物链流入各级消费者 丙 乙为分解者 通过乙将甲 丙的尸体及残落物中的有机物分解 产生的CO2返回到大气中 答案 A 某水域有A B C D E五种生物 它们体内的DDT浓度见下表 由此可知 这五种生物之间构成的食物链是 解析 五种生物种群中DDT的浓度 从小到大依次为A E C B D 其中C与B的浓度虽然不同 但相差很小 所以可以确定C B属于同一营养级 据此 可以写出这五种生物种群构成的食物链 答案 C 题后反思 环境中的重金属 化学农药 如DDT 等污染物 化学性质稳定 不易分解 所以进入生物群落后会通过食物链在生物体内大量积聚 在生物体内的含量随着营养级的升高而增多 像这样化学性质稳定不易分解的化学物质通过食物链在生物体内大量积聚的过程叫做生物富集作用 如图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 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 化石燃料除燃烧外 还可以通过 途径产生CO2 5 若乙共有三个营养级 欲使乙中第二个营养级增加3kg 至少需甲增加 kg 解析 1 生态系统的物质循环是指组成生物体的基本元素在生物群落和无机环境之间的不断循环过程 2 X与甲为生产者 甲所示的生物类群因细胞中含有叶绿体 可进行光合作用 判断为绿色植物 所利用的能源为光能 X同为自养型生物 但不是绿色植物 所以X为能进行化能合成作用的生物 所表示的生物为化能自养细菌 或硝化细菌 丙所示结构为细菌 Y和丙同为分解者 但细胞结构不同 推断Y的细胞结构为真核细胞 真核细胞不同于细菌的最主要特点是有由核膜包围的细胞核 3 植物细胞中将CO2和H2O合成有机物的细胞器为叶绿体 即c 将含碳有机物分解为CO2的场所是细胞质基质和线粒体 即a与b 4 化石燃料为无机环境中的有机