第3章 第3节 第1课时 生态系统的物质循环及与能量流动的关系-【大鹏生物】高中新教材精品课生物选择性必修2 生物与环境 课件

第3章 生态系统及其稳定性 第3节　生态系统的物质循环 第1课时　生态系统的物质循环及与能量流动的关系 [ 学习目标 ]　 1.以碳循环为例，说出物质循环的概念、过程和特点。 2.比较能量流动与物质循环的关系。 [ 本讲小结 ] 一、生态系统的物质循环 二、能量流动和物质循环的关系 [ 教材梳理 ] 1．碳循环 一、生态系统的物质循环 图中： ①光合作用，②呼吸作用，③消费者，④呼吸作用，⑤分解作用。 2．生态系统的物质循环 (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。 (2)特点 ①全球性：物质循环中所说的“生态系统”指的是地球上最大的生态系统——生物圈，因此又叫生物地球化学循环。 ②往复利用：物质在生态系统中循环往复运动。 分析碳循环的过程及特点 1．二氧化碳能溶于水，因此可在大气和海洋、河流之间进行交换。此外，碳还可以长期固定或保存在非生命系统中，如固定于煤、石油或木材中。人类通过对煤和石油等的利用，向大气中排放了大量的二氧化碳。根据上述信息回答下列问题： (1)碳元素在生物体内、大气、水圈中分别主要以什么形式存在？ 提示　碳元素在生物体内主要以有机物的形式存在；碳元素在非生物环境中主要以二氧化碳的形式存在于大气中和溶解于水中。 [ 核心探讨 ] (2)碳元素是如何进出生产者、消费者和分解者的(以什么形式、通过哪种生命活动、形成哪些产物等)? 提示　非生物环境中的碳元素以二氧化碳的形式通过光合作用形成有机物进入生产者体内；消费者通过捕食，使食物中的有机物进入消费者体内；生产者、消费者遗体和排遗物中的有机物可以被分解者分解利用。生产者、消费者和分解者都通过呼吸作用将有机物分解为二氧化碳等，使碳元素返回非生物环境。 (3)结合教材P62图3－10，用关键词、线段、箭头等完善碳循环的过程。 提示　如图所示 2．化石燃料的过量使用对环境可能会有什么影响？怎么缓解这种影响？ 提示　引起温室效应。在燃烧过程中，化石燃料中的碳转变为二氧化碳进入大气，使大气中的二氧化碳浓度增大。而二氧化碳作为一种温室气体具有吸热和隔热的功能，其结果是地球表面温度升高，加重了温室效应。 缓解措施：开发清洁能源，减少化石燃料的燃烧；植树造林，增加绿地面积。 3．以碳循环为例概括物质循环的特点。 提示　物质循环具有全球性和循环往复运动的特点。 4．同碳元素一样，氮元素在生物群落和非生物环境之间也是不断循环的。那么为什么还要往农田中不断地施加氮肥呢？ 提示　农田是人工生态系统，是以提高农作物的产量，使能量更多地流向人类，满足人类需要为目的的。农田土壤中氮元素的含量往往不足以使作物高产，加之农产品源源不断地自农田生态系统输出，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。 1．碳循环相关知识点小结 (1)存在形式 ①非生物环境中：CO2和碳酸盐。 ②生物群落内部：有机物。 (2)流动形式 ①生物群落与非生物环境之间：CO2。 ②生物群落内部：有机物。 [ 核心归纳 ] (3)进入生物群落的途径 ①光合作用。 ②化能合成作用。 (4)返回非生物环境的方式 ①生产者、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。 2．辨析物质循环的三个易误点 (1)生态系统的物质循环中所说的“生态系统”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的传递并不都是双向的，只有生产者与非生物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。 3．碳循环示意图中各组成成分的判断 (1)图甲——先根据A、B之间为双向箭头且指向B的箭头最多可判断：B为大气中的二氧化碳库，A为生产者。再根据A、C的箭头都指向D可判断：D为分解者，C为消费者。 (2)图乙——根据A、C之间为双向箭头且指向C的箭头最多可判断：A是生产者，C是大气中的二氧化碳库。根据A、B、D的箭头都指向E可进一步判断：E是分解者，B是初级消费者，D是次级消费者。 题组一　生态系统的物质循环 1．下列关于生态系统物质循环的叙述，不正确的是(　　) A．所指的物质是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素 B．所说的生态系统是指地球上最大的生态系统——生物圈 C．所说的循环是指物质在生物群落与非生物环境之间反复出现、循环流动 D．物质在循环过程中不断递减 D 2．在碳循环中，连通非生物环境和生物群落的生物类群和生理作用分别是(　　) ①生产者　②消费者　③分解者　④光合作用　⑤呼吸作用　⑥蒸腾作用　⑦化能