内容正文:
第四讲 生态系统物质循环、信息传递和稳定性
知识点一 生态系统的物质循环
落实主干知识
1.碳循环的过程
2.生态系统的物质循环
1.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。
(1)物质循环的范围是生物圈。(√)
(2)无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用。(√)
(3)生态系统的物质循环指的是各种化合物在生物群落与无机环境之间往复循环。(×)
(4)碳可在森林群落和无机环境之间进行循环。(√)
(5)物质循环具全球性,又叫生物地球化学循环。(√)
2.能量流动和物质循环是生态系统的主要功能,二者同时进行,彼此相互依存,不可分割,物质是能量流动的载体,能量是物质循环的动力。
(1)光合作用推动碳循环过程,促进了生物群落中的能量循环。(×)
(2)有光照的条件下,生态系统的能量流动和物质循环才是同时进行的。(×)
(3)生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网,所以物质和能量都是循环往复的。(×)
(4)一个完善的生态系统不需要从外界获得任何物质和能量补给,就能长期维持其正常功能。(×)
(5)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。(√)
深化拓展提能
一、碳循环过程
1.碳循环及存在形式
(1)在生物群落和无机环境间:以CO2形式循环。
(2)在生物群落内部:以含碳有机物形式传递。
(3)在无机环境中:主要以CO2和碳酸盐的形式存在。
2.碳出入生物群落的途径
(1)碳进入生物群落的途径:生产者的光合作用或化能合成作用。
(2)碳返回无机环境的途径:生产者、消费者的呼吸作用;分解者的分解作用(实质是呼吸作用);化石燃料的燃烧。
3.温室效应的产生原因
(1)化石燃料的大量燃烧,产生大量CO2。
(2)植被破坏,降低了对大气中CO2的调节能力。
4.从三个角度正确理解物质循环
(1)生态系统的物质循环中所说的“生态系统”指的并不是一般的生态系统,而是指地球上最大的生态系统——生物圈,因此物质循环具有全球性。
(2)生态系统的物质循环中所说的“物质”并不是指组成生物体的化合物,而是指组成生物体的化学元素,如C、H、O、N、P、S等。
(3)碳在生态系统各成分之间传递并不都是双向的,只有生产者与无机环境之间的传递是双向的,其他各成分间的传递均是单向的。
二、物质循环与能量流动的关系
项目
能量流动
物质循环(以碳循环为例)
形式
太阳能→化学能→热能
特点
单向流动、逐级递减
全球性、循环性
范围
生态系统各营养级
生物圈(全球性)
联系
同时进行、相互依存、不可分割:
①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
②物质是能量沿食物链(网)流动的载体
③能量是物质在生态系统中往复循环的动力
图示
题点全训过关
题点(一) 物质循环的过程及特点分析
1.(2020·全国卷Ⅲ)生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。下列有关碳循环的叙述,错误的是( )
A.消费者没有参与碳循环的过程
B.生产者的光合作用是碳循环的重要环节
C.土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节
D.碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2形式循环
解析:选A 消费者的存在能加快生态系统的物质循环,A错误;大气CO2库中的碳进入生物群落是通过生产者的光合作用或化能合成作用实现的,生产者的光合作用是碳循环的重要环节,B正确;土壤中的微生物可以通过呼吸作用将含碳有机物中的碳返回大气中,土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节,C正确;碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行,在生物群落内部主要以含碳有机物的形式传递,D正确。
2.(2023·苏州模拟)如图是生态系统中碳循环示意图,其中“→”表示碳的流动方向。下列叙述错误的是( )
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、B
D.在A→C过程中碳主要以CO2的形式进行循环,在F→B过程中以含碳有机物的形式进行流动
解析:选C 分析图形,A、B、D、E、F均有箭头指向C,则C是无机环境中的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。
3.(2023·咸阳一模)氮在自然界以多种形式存在,主要有氮气、氮氧化物、铵