第05讲 生态系统的物质循环-【寒假自学课】高二生物寒假提升精品讲义（人教版2019选择性必修2）

AGCT生物学教学 AGCT生物学教学 第05讲 生态系统的物质循环 【学习目标】 1.了解生态系统的功能物质循环途径，以胡杨树林为例，构建生态系统的物质循环概念，阐释能量流动和物质循环的关系。进一步培养结构与功能观、物质与能量观、稳态与平衡观。 2.科学思维：通过概括能量流动和物质循环的关系，分析在维持生态系统的稳定性中的价值，并运用所学知识解决问题。 3.科学探究：通过对案例的分析与讨论，理解物质循环过程，并能解决实际问题。 4.能够运用人体稳态与平衡观，结合物质循环的过程，关注人与自然和谐相处的意义，提出改进农业生产方式的新思路。 【基础知识】 一、生态系统的物质循环 组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素，不断进行的从无机环境到生物群落，再从生物群落到无机环境的往复循环过程。 归纳总结： 1.研究的对象是基本元素而不是化合物； 2.研究的范围是整个生物圈，而不是某个具体的生态系统； 3.特点是循环往复，全球性。 二、碳循环的过程 归纳总结： ( A B C D ) 1.碳循环中各成分包括:生产者、消费者、分解者和大气中的CO2库。 2.双箭头的一端是生产者（除双箭头外，其余箭头都向外指），另一端是无机环境（除双箭头外，其余箭头都指向自己）。 3.碳在无机环境的主要存在形式是CO2和碳酸盐。 4.碳在生物群落内部以有机物形式存在。 5.系统分析法分析碳循环 主要物质形式 主要参与生物 主要生理作用 无机环境→生物群落 CO2 生产者 光合作用 生物群落内部 有机物 生产者、消费者、分解者 捕食、寄生、腐生 生物群落→无机环境 CO2 生产者、消费者、分解者 呼吸租用 三、生物富集 生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。 归纳总结 1.研究对象：某种元素或难以降解的化合物：人工合成的有机物：如DDT、六六六，重金属：如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)。 2.富集途径：植物从环境吸收，人和其他生物沿食物链从食物吸收。 3.富集效应：随着营养级升高浓度升高。 四、土壤微生物对落叶的分解作用 1.实验原理：土壤中存在种类、数目繁多的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌，它们在生态系统中的成分为分解者。分解速度主要与环境温度和湿度有关。 2.参考案例 提出问题 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？ 实验假设 落叶在土壤微生物的作用下可以腐烂 实验设计 自变量 土壤中是否含微生物 实验组 对土壤灭菌处理 对照组 对土壤不做任何处理(自然状态) 实验现象 相同时间内对照组落叶腐烂，实验组不腐烂 结论分析 土壤微生物对落叶有分解作用 注意事项： 1.实验组与对照组叶片种类、状态、数量与大小要保持一致。 2.土壤的灭菌处理不能在高温下进行，以避免改变土壤理化性质。土壤灭菌的方法是是将土壤用塑料袋包好，放在60℃恒温箱灭菌1小时。 五、土壤微生物对淀粉的分解作用 1.实验原理：土壤中存在种类、数目繁多的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌，它们在生态系统中的成分为分解者。分解速度主要与环境温度和湿度有关。 2.实验步骤：配制土壤浸出液→在淀粉糊中分别加入土壤浸出液和等量蒸馏水分解处理→检测土壤分解效果。 3.参考案例 提出问题 土壤微生物能分解淀粉吗？ 实验假设 土壤微生物能分解淀粉。 实验设计 自变量 是否加入土壤浸出液 实验组 A杯中加入适量淀粉糊+30mL土壤浸出液 对照组 B杯中加入等量淀粉糊+30mL蒸馏水 实验现象 加入碘液 A1组 不变蓝 B1组 变蓝 加入斐林试剂 A2组 出现砖红色沉淀 B2组 不出现砖红色沉淀 实验结论 土壤微生物对淀粉有分解作用 【考点剖析】 点一：生态系统的物质循环 例1“落红不是无情物，化作春泥更护花”体现了生态系统中物质循环的原理。根据这一原理， 下列说法不正确的是（    ） A．物质循环中的“物质”指的是组成生物体的各种元素 B．物质循环中的“循环”指的是在生物群落和无机环境之间的循环 C．物质是能量的载体，物质循环也可以促进能量循环利用 D．生态农业可以加快生态系统的物质循环 【答案】C 【解析】生态系统的物质循环（生物地球化学循环）：在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、Ca等元素，不断进行着从无机环境到生物群落，再回到无机环境的循环。物质循环的特点：循环往复、反复利用，具有全球性。能量流动与物质循环之间的联系：①两者同时进行，彼此相互依存，不可分割； ②能量的固定、储存、转移、释放，都离不开物质的合成和分解等过程； ③物质作为能量的载体，使