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（苏教版2019）

知识点一　生态系统的物质是不断循环的 　　　　　　　　　　　　　　　　[教材知识梳理] (一)生态系统中的物质循环 概念 组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫、钙等元素，在生态系统中不断地进行着从无机环境到生物群落，再回到无机环境的循环过程，又叫生物地球化学循环 特点 (1)全球性——物质循环在地球上最大的生态系统——生物圈中进行。 (2)循环性——物质可被生物群落反复利用 (二)碳循环 1．碳循环的含义：碳元素在生物圈中的循环过程。 2．碳循环过程图解 图中①～④表示的过程或组成成分：①光合作用，②呼吸作用，③消费者(动物)，④微生物等的分解作用。 3．碳的存在形式 (1)无机环境：主要以CO2和碳酸盐的形式存在。 (2)生物群落：主要以有机物的形式存在。 4．生物圈其他的物质循环：包括水循环、氮循环、磷循环和硫循环等。 (三)能量流动和物质循环的关系 联系 ①在生物圈中，物质循环和能量流动是同时进行的，两者相互依存，不可分割； ②物质作为载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为动力，使物质在生物群落和无机环境之间得以不断地循环往复 区别 ①能量流动是逐级递减的，是单向不循环的； ②物质循环具有全球性和循环性的特点 　[微提醒] 与物质循环有关的两个注意点 (1)物质循环流动，能量单向流动不循环，所以不能说能量伴随着物质循环而循环。 (2)物质循环中所说的“生态系统”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。　 [核心要点点拨] (一)碳循环形式分析 项目 进入生物群落 生物群落内部 返回无机环境 形式 CO2 有机物 CO2 方式 光合作用和化能合成作用 通过食物链和食物网 a.生产者和消费者的呼吸作用 b．分解者的分解作用 c．化石燃料的燃烧 方向 在群落内部单向传递，群落与无机环境之间双向循环 (二)图示法理解碳循环常见模式图 解读： 图甲——先根据双向箭头判断，a和b分别为生产者和大气中的CO2；再根据a和c均指向d，判断d为分解者，c为消费者。 图乙——根据a与c之间的双向箭头以及其他成分均有指向c的箭头判断，a是生产者，c是大气中的CO2；根据a、b、d都有箭头指向e，可进一步判断，b是初级消费者，d是次级消费者，e是分解者。 图丙——根据a与e之间的双向箭头以及其他成分均有指向a的箭头判断，a为大气中的CO2，e为生产者。然后观察剩余的几个成分，其中各成分都有箭头指向c，所以c是分解者，剩余的b、d、f则为消费者。整个图解中，食物链是e→f→d→b。 图丁——根据大气中的CO2与A之间的双向箭头判断，a是生产者，a、b、c均有箭头指向动植物遗体和动物的排遗物，其箭头又指向d，说明d是分解者，进一步判断b为初级消费者，c为次级消费者 (三)能量流动与物质循环的比较 项目 能量流动 物质循环 形式 太阳能→化学能→热能 化学元素(无机物→有机物→无机物) 特点 单向流动、逐级递减 循环往复 范围 生态系统各营养级 生物圈(全球性) 联系 ①能量的固定、储存、转移、释放离不开物质的合成和分解等过程，两者同时进行、彼此相互依存、不可分割 ②能量流动和物质循环都借助食物链和食物网进行 ③物质是能量沿食物链(网)流动的载体 ④能量是物质在生物群落和无机环境之间反复循环的动力 　[微提醒] 生态系统物质循环和能量流动“平衡”的相对性 (1)一个生态系统的能量流动和物质循环保持着相对的平衡，这是生态系统相对稳定的重要保证。 (2)在生物圈范围内物质是循环的，但是农田中不断有粮食产出，所以要不断地补充物质，如施加氮肥。　 [经典案例探究] [典例]　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，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：碳在甲、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代表微生物等的分解作用，a代表捕食，e和g代表动植物的遗体、动物的排遗物等提供给分解者。 (4)既然物质是循环的，为什么农田生态系统还需要经常施肥呢？ 提示：物质循环具有全球性，是指在生物圈内进行的循环，而农田是一个较小的生态系统，不断有粮食作物的输出，即物质的输出大于物质