第3章 第3节 生态系统的物质循环（教师用书Word）-【状元桥·优质课堂】2023-2024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 [课标要求]1．举例阐述生态系统中的物质循环和生物富集现象。　2．分析物质循环和能量流动的关系。　3.尝试“探究土壤微生物的分解作用”。 生态系统的物质循环 1．碳循环 (1)碳的存在形式 ①非生物环境：以CO2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)碳在非生物环境与生物群落间循环的主要形式是CO2，在生物群落内部传递的途径是食物链(网)。 (3)循环过程 图中[①]光合作用是碳从非生物环境进入生物群落的主要途径，而生物群落中的碳元素返回到非生物环境中的途径有[②]分解者的分解作用和动植物的呼吸作用以及[③]化石燃料的燃烧等，此外海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用。 (4)化石燃料的开采和使用大大增加了CO2的排放，打破了碳平衡，引起全球性气候变化，可以通过减少CO2的排放和提倡植树种草以增加CO2的吸收和固定两方面措施进行缓解。 2．物质循环的概念及特点 (1)概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断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。 循环的范围：生物圈。 (2)特点 ①全球性——生物地球化学循环。 ②循环性——物质在生态系统中循环往复运动。 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)有害物质可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地，因此生物富集具有全球性。 能量流动和物质循环的关系 1．区别 (1)物质循环具有全球性和循环性的特点。 (2)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，相互依存，不可分割。 (2)物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力。 1．基础判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)碳可在森林群落和非生物环境之间进行循环。(√) (2)非生物环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用。(√) (3)生物富集就是指各种有害重金属元素沿食物链不断积累的过程。(×) (4)土壤微生物参与生态系统的物质循环。(√) (5)生态系统的物质循环和能量流动是同时进行、相互依存且不可分割的。(√) 2．教材习题改编小练(教材P67“概念检测”改编) 下列与生态系统物质循环相关的叙述，错误的是(　　) A．物质循环发生在生物群落与非生物环境之间 B．大熊猫的肠道中有多种纤维素分解菌，这些菌可分解大熊猫未消化的纤维素 C．纤维素分解菌促进了生态系统中的物质循环 D．生物圈在物质和能量上都不能实现自给自足 答案　D 解析　生物圈在物质上可实现自给自足，D项错误。 (教材P67“练习与应用”)下表为生活在某库区水域中层的几种鱼体内重金属的含量(单位：ng·g－1)。请据表推测，这几种鱼中，草食性的鱼是________，杂食性的鱼是______，肉食性的鱼是________，为什么？_______________________ __________________________________ 鱼的种类 A B C D E Hg 17.8 61.9 70.4 117.0 112.0 Pb 27.3 34.9 52.5 84.3 75.8 Cd 8.8 14.1 10.3 21.9 41.6 解析 A鱼体内三种重金属的含量都是最低的，因此A为草食性鱼，B和C鱼体内，三种重金属的含量都高于A，但低于D和E，因此B和C可能是杂食性鱼；D和E鱼体内，三种重金属的含量都远高于A、B和C，因此D和E可能是肉食性鱼。 答案 A　B和C　D和E　这三种重金属(Hg、Pb、Cd)会富集在鱼体内，并沿食物链逐渐在鱼体内聚集，营养级越高，它们的相对含量越高。 生态系统的物质循环及其特点 1．如图是自然界碳循环的简图，据图分析下列有关问题： (1)图中的甲、乙、丙分别是什么？①、②、③分别表示什么过程？ (2)大气中CO2进入生物群落的主要途径是________(用图中代号表示)。 (3)碳循环都是双向的吗？说明理由。 (4)如果人们不按生态平衡规律办事，乱砍滥伐森林，对生态系统的碳循环有何影响？ (5)与碳元素一样，氮元素在生物群落和非生物环境之间也是不断循环的。为什么还要往农田中不断地施加氮肥呢？ 提示　(1)分解者、消费者、生产者。①②③表示通过分解者的分解作用及生产者、消费者的呼吸作用将生物群落内的有机物分解为CO2，返回大气中。 (2)④