第3章 第4节 生态系统中的物质能被循环利用(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（浙科版2019）

第四节　生态系统中的物质能被循环利用 [课标要求] 1.说出水循环的过程。 2．概述碳循环的主要形式及过程。 3．概述氮循环的过程。 4．举例说明物质循环原理在生产实践中的应用。 [主干知识梳理] 1．生物在水循环中起的作用很小 (1)水循环的概念：指地球上的水通过蒸发、冷凝等过程进行不断的循环。 (2)水循环方式：降水和蒸发。 (3)水循环的动力：太阳能。 (4)水循环对生态系统的影响：促进营养物质从一个生态系统到另一个新的生态系统。 2．二氧化碳是碳循环的主要形式 (1)碳的存在形式 ①非生物环境：CO2和碳酸盐、化石燃料。 ②生物群落：含碳有机物。 (2)碳循环过程 请写出图中各标号的名称： ①呼吸作用(细胞呼吸)；②光合作用；③捕食；④呼吸作用(细胞呼吸)；⑤燃烧；⑥分解作用。 3．固氮菌等细菌在氮循环中发挥重要作用 (1)氮循环概念 自然生态系统中，一方面通过各种固氮作用使氮可以被生物利用，另一方面又通过反硝化作用使氮不断重返大气，从而使非生物环境与生物群落中的氮处于动态平衡中。氮循环包括固氮、氨化、硝化和反硝化等过程。 (2)固氮途径 高能固氮 通过闪电、宇宙射线、陨石、火山爆发等所释放的能量进行固氮 工业固氮 在高温、高压、催化剂的作用下，将氮气还原为氨气 生物固氮 通过固氮菌和蓝细菌等自养或异养微生物进行固氮 (3)氮循环中的三类作用 氨化 作用 指尿素和尿酸等通过土壤和水中的很多异养细菌、放线菌和真菌的代谢活动，转变为无机化合物(氨)并把它释放出来的过程 硝化 作用 指氨和铵盐被硝化细菌(包括亚硝酸盐细菌和硝酸盐细菌)氧化为亚硝酸盐和硝酸盐的过程 反硝化作用 硝酸盐等含氮化合物在反硝化细菌的作用下转化为N2、NO和N2O的过程 4.人类运用生态系统的物质循环规律，在生产实践中实现资源多层次利用 意义 运用物质循环规律可以帮助人们合理地调整生态系统的物质循环和能量流动，使物质中的能量更多地流向对人类有益的方向 举例 ①物质循环利用的生态工程：农作物秸秆的“过腹还田”、“桑基鱼塘”生态工程、“蔬菜­鸡、猪­沼气”系统； ②城市生活垃圾进行减量化、无害化、资源化处理 [预习效果自评] 1．判断下列说法的正误 (1)物质循环的关键环节是分解者的分解作用。(√) (2)物质循环是在生产者、消费者、分解者之间进行的。(×) 提示：物质循环指物质在生物群落与非生物环境之间的循环利用。 (3)生物在全球水循环中具有主导性作用。(×) 提示：生物在全球水循环中所起的作用很小。 (4)物质的循环往复离不开能量的供应。(√) (5)物质循环和能量流动的终点相同。(×) 提示：能量流动的终点是以热能的形式散失到非生物环境中，不能再利用。物质循环过程中物质是循环利用的，没有终点。 (6)固氮细菌是唯一能够把氮气转变为植物可利用氮的生物。(×) 提示：固氮菌和蓝藻均可进行生物固氮。 2．根据下面的碳循环示意图，完成有关问题： (1)写出图中①～⑥表示的过程： ①光合作用，②呼吸作用，③呼吸作用，④捕食，⑤分解作用，⑥燃烧。 (2)写出A、B、C、D表示的生物类群： A．生产者，B.分解者，C.次级消费者，D.初级消费者。 3．哥本哈根气候变化大会引起人们对温室气体排放的关注，大会所倡导的低碳生活获得普遍认可。请以示意图形式写出生物群落、大气中的CO2库及化石燃料的关系，“→”表示三者之间的关系，并描述各“→”的含义。 提示：―→―→ 化石燃料→大气中的CO2库，此过程表示化石燃料的燃烧；生物群落→大气中的CO2库，此过程表示细胞呼吸；大气中的CO2库→生物群落，此过程表示光合作用(化能合成作用)。 [精要内容把握] 一、知识体系建一建 二、核心语句背一背 1．二氧化碳是碳循环的主要形式。 2．氮循环包括固氮、氨化、硝化和反硝化等过程。 3．在自然生态系统中，一方面通过各种固氮作用使氮可以被生物所利用，另一方面又通过反硝化作用使氮不断重返大气，从而使氮的循环处于一种平衡状态。 4．运用物质循环规律可以帮助人们合理地调整生态系统的物质循环和能量流动，使物质中的能量更多地流向对人类有益的方向。 [任务驱动] 分析自然界碳循环的简图，回答下列有关问题。 (1)图中的甲、乙、丙分别是什么？①②③分别表示什么过程？大气中CO2进入生物群落的主要途径是什么(用图中序号表示)? 提示：图中的甲、乙、丙分别是分解者、消费者、生产者。①表示分解者的分解作用，②③分别表示生产者、消费者的呼吸作用。大气中CO2进入生物群落的主要途径是④。 (2)碳循环都是双向的吗？说明理由。 提示：不都是。CO2在生物群落和非生物环境之间是双向循环的。但在生物群落内部，沿食物链(网)传递时，碳循环不是双向的，只能由低营养级向高营养级单