第三章 生态系统 第三节 生态系统的物质循环-【优化探究】2023-2024学年新教材高中生物选择性必修第二册同步导学案配套教参（苏教版）

第三节　生态系统的物质循环 [学习目标] 1．理解物质循环的概念。 2．通过碳循环的过程，概述物质循环的过程。 3．分析有害物质循环的特点和生物富集的过程。 4．理解能量流动和物质循环的关系。 授课提示：对应学生用书第51页 一 生态系统的物质是不断循环的 1．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、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。 (2)特点 ①全球性——生物地球化学循环。 ②循环性——物质可在生物群落与无机环境之间循环往复。 2．碳循环 (1)过程图解 Ⅰ.图中①～⑥表示的过程分别是：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。 Ⅱ.A、B、C、D表示的生物类群是：A.生产者(这里主要指绿色植物)，B.分解者，C.次级消费者，D.初级消费者。 (2)循环形式 ①在生物群落与无机环境间：主要以二氧化碳和碳酸盐的形式进行。 ②在生物群落内：以有机物的形式进行。 3．物质循环的类型：除碳循环外，还包括水循环、氮循环、磷循环、硫循环。 4．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，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无机环境之间循环往复。 二 有害物质通过食物链呈现富集现象 1．有害物质循环的概念 指那些对有机体有害的物质进入生态系统，通过食物链富集或被分解的过程。 2．有害物质循环的特点 (1)全球性：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。 (2)有害物质沿着食物链逐级递增，最终积累在最高营养级。 3．有害物质循环的实例 (1)生物富集的概念：在生态系统中，难以分解的化合物(如DDT)或重金属(如铅、汞)在生物体内的浓度远远超过环境中浓度的现象，称为生物富集。生物富集常伴随食物链而发生。 (2)DDT的富集 ①两条途径进入生态系统：一是经过植物的茎、叶和根进入植物体，在体内积累起来，再依次被植食性动物和肉食性动物逐级取食，逐级富集；二是喷洒的DDT落入地面，经过土壤动物(如取食土壤中有机碎片的蚯蚓)和食虫动物(如鸡)而逐级富集。 ②食物链越复杂，逐级富集量越大。 (3)汞循环 ①两条途径进入生态系统：一是通过火山爆发、岩石风化等自然活动；二是经过人类活动(如开采、冶炼、喷洒农药)。 ②汞进入生态系统后，土壤和空气中的汞能在农作物体内积累，并通过食物链进入人体，对人类健康产生潜在威胁。 ③一般来说，肉食性鱼体内汞含量大于植食性鱼，食鱼的鸟在体内蓄积的汞也很多，人食用后容易引起汞中毒。 预习诊断———————————————————— 1．生物地球化学循环是指组成生物体的基本元素在生物群落内各生物体之间反复循环利用。(×) 2．在碳循环中，无机环境和生物群落相联系的生理过程主要是光合作用和呼吸作用。(√) 3．碳循环中由于生物的呼吸作用和微生物的分解作用，导致了温室效应现象的出现。(×) 4．在碳循环中生产者只起固定CO2的作用。(×) 5．能量流动伴随着物质循环在生态系统中反复利用。(×) 6．生物富集的物质会沿着食物链、食物网在生物体内聚集，营养级越高，浓度也越高。(√) 授课提示：对应学生用书第52页 　碳循环 　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代表细胞呼吸，f代表微生物的分解作用，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)与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是什么？ 提示：线粒体和叶绿体。 (5)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的自然输入，因此要不断施肥料。 2．如果人们不遵循生态规律，乱砍滥伐森林，对生态系统的碳循环有何影响？ 提示：打破碳循环平衡，使大气CO2进入生物群落过程受阻