第3章 第3节 生态系统的物质循环(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年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 学习目标 1.概述生态系统的物质循环过程。 2.通过分析生物富集的过程，说明生物富集的危害，认同应采取措施减少危害。 3.说明能量流动和物质循环的关系。 4.尝试探究土壤微生物的分解作用。 开卷预习一刻钟 (一)碳循环 1．碳循环的过程 (1)循环形式：在生物群落与非生物环境之间主要以CO2的形式循环。 (2)过程图解 图中：①光合作用，②呼吸作用，③植物(生产者)，④动物(消费者)，⑤呼吸作用，⑥分解者的分解作用。 (3)大气和海洋在碳循环之间的关系 当大气中二氧化碳含量增加，水圈中的二氧化碳含量也随之增加；如果大气中的二氧化碳发生局部短缺，水圈中的二氧化碳也能及时进入大气。 (4)温室效应 形成原因 主要是化石燃料的开采和使用使大气中CO2含量迅速增加，打破了生物圈碳循环的平衡 应对方法 一方面要减少二氧化碳排放，另一方面要提高森林覆盖率 2．物质循环的概念 (二)生物富集 (三)能量流动和物质循环的关系 1．二者同时进行，彼此相互依存，不可分割。 2．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．土壤中生活着肉眼看不见的营腐生生活的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌，它们在生态系统中的成分是分解者，可以通过分解作用分解有机物。 2．由于各地气候与环境等因素不同，落叶在土壤中被分解的时间也是不同的。 1．(教材第67页“拓展应用”延伸思考)生物圈是不是一个在物质上自给自足的系统？生物圈在能量上能否自给自足呢？为什么？ 提示：生物圈在物质上可自给自足，但在能量上不能自给自足，因为物质可以在生物圈内循环利用，而能量不能循环利用，必须由生物圈外的太阳能源源不断地输入方可维持正常运转。 2．氮元素在生物群落与非生物环境间能否循环利用？你如何解释需不断向农田中施加氮肥？ 提示：能。农田是人工生态系统，是以提高农作物的产量和效益，使能量更多地流向人类，满足人类的需要为目的的。农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产，加之农产品源源不断地从农田生态系统输出，其中的氮元素并不能都归还土壤，所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。 掩卷归拢5分钟 1．生态系统的物质循环是指组成生物体的碳、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。 2．物质循环的特点是具有全球性、循环性。 3．生物富集是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。 4．食物链中的营养级越高，生物富集的某种物质的浓度就越大。 5．物质循环是能量流动的载体，能量流动是物质循环的动力。 提能点(一)　分析碳循环与生物富集的过程和特点　 [任务驱动] 1.如图为碳元素在生态系统中循环的模式图，图中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分，箭头表示生理过程。请据图分析： (1)甲、乙、丙、丁分别代表生态系统的什么成分？并简述判断的理由。 提示：甲和丁之间有双向箭头，且其他几种成分都有箭头指向丁，所以丁为大气中的CO2库，甲为生产者；甲和乙都有箭头指向丙，所以丙为分解者，则乙为消费者。 (2)碳在甲、乙、丙之间的流动形式是什么？在甲(或乙或丙)与丁之间的流动形式又是什么？ 提示：在甲、乙、丙之间的流动形式是含碳有机物，在甲(或乙或丙)与丁之间的流动形式是CO2。 (3)图中的字母分别表示什么过程？ 提示：b代表光合作用或化能合成作用，d和c代表呼吸作用，f代表分解者的分解作用，a代表捕食，e和g代表遗体、排遗物等提供给分解者。 下表是某生态系统中生物体内残留有机汞的情况，据此判断可能的营养结构。 生物体 A B C D E 有机汞浓度/ppm 0.05 7 0.51 68 0.39 　 提示：由于生物富集现象，随着营养级的增加，有机汞浓度增加，表中A有机汞浓度最低，处于第一营养级，含能量也最多，C和E的有机汞浓度差不多，表明两者属于同一营养级，D有机汞浓度最高，处于最高营养级，含能量也最少，可能的营养结构如图所示。 [生成认知] 1．碳循环分析 (1)碳存在形式 (2)碳循环形式 进入生物群落 生物群落内部 返回非生物环境 形式 CO2 含碳有机物 CO2 方式 光合作用和化能合成作用 通过食物链或食物网 ①生产者和消费者的呼吸作用；②分解者的分解作用；③化石燃料的燃烧 方向 在生物群落内部单向，在生物群落与非生物环境之间双向 2．铅的循环及其生物富集 (1)铅的循环：铅原本以比较稳定的形式存在于环境中，但人类活动加速了铅的循环，改变了铅在环境中的分布。 (2)铅的来源及进入生物体的途径 (3)铅