(教用word)第3章 第3节 生态系统的物质循环-【提分教练】2022-2023学年新教材高中生物选择性必修2 生物与环境(人教版2019)

第3节　生态系统的物质循环 学习任务目标 1．通过分析生态系统的物质循环和能量流动的关系，建立生命系统的物质和能量观。 2．通过分析生态系统物质循环的模式图，培养运用科学思维分析问题、解决问题的能力。 3．通过“探究土壤微生物的分解作用”实验，培养实验方案的制订与实施能力。 4．利用物质循环的规律，分析碳循环失衡与温室效应的关系，强化社会责任。 一、碳循环 1．物质循环 (1)特点 ①全球性——生物地球化学循环。 ②循环性——物质可被生物群落反复利用。 (2)概念 ①循环的物质：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素。 ②循环的途径：非生物环境生物群落。 ③循环的范围：生物圈。 (3)意义：对改进农业生产方式有多方面的启示。 2．碳循环 (1)碳的存在形式 ①非生物环境：以二氧化碳和碳酸盐(石灰岩、珊瑚礁)等形式存在。 ②生物群落：主要以含碳有机物的形式存在。 (2)碳循环的过程 ①写出示意图中a～f的含义 a．光合作用(主要)，b．呼吸作用，c．呼吸作用，d．捕食，e．分解作用，f．燃烧。 ②写出示意图中A～D的含义 A．生产者，B．分解者，C．次级消费者，D．初级消费者。 (3)温室效应 二、生物富集 1．定义：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，称作生物富集。 2．常见的发生生物富集的元素或物质有铅、镉、汞等重金属，DDT、六六六等有机化合物以及一些放射性物质。 3．特点 (1)沿着食物链逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端。 (2)具有全球性。 三、物质循环与能量流动的关系 1．区别 非生物环境中的物质可以被生物群落反复利用，而能量流动是逐级递减的，是单方向不循环的。 2．联系 (1)二者同时进行，彼此相互依存，不可分割。 (2)物质是能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量是物质循环的动力，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返。 四、探究土壤微生物的分解作用 1．原理 (1)土壤中存在的细菌、真菌等微生物是分解者成分。 (2)分解者的作用是将环境中的有机物分解为无机物，分解速度与环境中的温度、湿度等因素相关。 2．实验方案 项目 案例1 案例2 实验假设 土壤微生物能分解落叶使之腐烂 土壤微生物能分解淀粉 实验设计 实验组 对土壤进行60 ℃恒温1 h处理 A烧杯中加入30mL土壤浸出液＋淀粉糊 对照组 对土壤不做处理 B烧杯中加入30 mL蒸馏水＋与A等量的淀粉糊 自变量 土壤中是否含有微生物 是否加土壤浸出液 3．实验结论：土壤中的微生物具有分解作用。 碳循环 组成生物体的各种元素，不断地进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程，即生态系统的物质循环。下图为生态系统中碳循环过程示意图，其中甲、乙、丙、丁构成生态系统的生物群落，箭头表示物质循环方向，请分析： (1)图中的X是什么物质？甲、乙、丙、丁分别是生态系统的哪种成分？ 提示：X是CO2；甲、乙、丙、丁分别是分解者、生产者、初级消费者、次级消费者。 (2)过程③④指的是什么过程？碳元素在此过程中主要以什么形式传递？ 提示：③④指的是捕食过程。碳元素在此过程中以含碳有机物的形式传递。 (3)如果人们不按生态规律办事，乱砍滥伐森林，对生态系统的碳循环有何影响？ 提示：打破碳循环平衡，使大气中CO2进入生物群落过程受阻，大气中CO2的含量明显增多。 (4)温室效应的根本原因是什么？如何缓解温室效应？ 提示：根本原因是化石燃料的大量燃烧。主要的缓解措施是减少CO2的排放，此外，还可以通过大力植树造林、开发新能源等措施缓解。 下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．1代表生产者，5可以代表化能合成作用 B．在食物链中，含有碳元素最多的营养级可能是1 C．碳元素在1、2、3、4间以含碳有机物的形式传递 D．1、2、3中含有的有机物可以作为动力来促进碳元素在生物群落和非生物环境之间的循环 B　解析：根据箭头的指向可知，1表示生产者，5表示呼吸作用，A错误；在食物链中，含有碳元素最多的营养级是生产者所在的营养级，B正确；碳在生物群落和非生物环境之间是以二氧化碳的形式传递的，C错误；能量是物质循环的动力，D错误。 [思维升华]“三看法”快速确认碳循环的各个环节 1．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 B　解析：碳在食物链中(生物群落内部)以有机物形式流动，而在生物群落和非生物环境之间以二氧化碳形式循环。 2．某同学画出如图所示的三个表示生态系统部分碳循环的示意图，下列分析错误的是(　　)