内容正文:
《生态系统的物质循环与信息传递》知识解读及实例分析
一、生态系统的物质循环
玉米
蝗虫
青蛙
蛇
老鹰
太阳
能量
CO2+H2O (CH2O)+O2
光能
叶绿体
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
酶
CO2进入无环境
CO2进入生物体
(一)概念:组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程,叫做生态系统的物质循环,又叫做生物地球化学循环。这里所说的生态系统是指地球上最大的生态系统——生物圈。
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1、物质循环特点:具有全球性、循环性
2、物质循环的范围:生物圈,所以具有全球性
3、循环的物质:是指组成物质的化学元素
(二)概念解读
(三)物质循环过程
1、碳循环:
碳循环图解a
4
碳循环图解b
注意:微生物的分解作用不仅包括发生在细胞内的呼吸作用,还包括发生在细胞外的分解作用。
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(1)碳在无机环境的存在形式:主要是CO2,少数为碳酸盐(如:岩石中的碳酸盐)
(2)碳进入生产者的途径:主要是光合作用、化能合成作用
(3)碳在生物体内的存在形式:含碳有机物
(4)碳在生物体之间传递途径:主要是食物链(网)
(5)碳进入大气的途径:①动植物的呼吸作用②微生物的分解作用③化石燃料的燃烧(非生理过程)
(6)碳在无机环境和生物群落之间的循环形式:CO2
光合作用、化能合成作用
动植物呼吸作用、微生物分解作用
CO2
(有机物)
无机环境 生物群落
(7)人类活动对碳循环的影响
①增加大气中CO2含量:化石燃料的开采和使用。
②减少大气中CO2含量:发展清洁能源天然林保沙漠治理行动护工程退耕还林还草垃圾分类回收无废弃物农业。
(8)温室效应
①形成原因:大量燃烧化石燃料导致大气CO2升高气温升高。
②产生后果:加快极地冰川的融化,导致海平面上升,进而对陆地生态系统和人类的生存构成威胁。
③缓解措施:减少化石燃料的燃烧,提高能效;开发新能源;植树造林。
例析1、低碳生活、绿色经济已成为人类共识。近期国务院政府工作报告中明确提出了“碳达峰”的目标,并制定碳排放达峰的行动方案,其中包括植树造林、节能减排、利用新能源等形式。下列有关说法错误的是( )
A、碳在生物群落和非生物环境之间主要是以含碳有机物的形式进行循环
B、人类活动大量利用煤、石油等化石燃料,打破了生物圈中碳循环的平衡
C、碳循环具有全球性,因此碳循环失衡影响的是整个地球的生态环境
D、通过光合作用或化能合成作用,大气中的CO2转化为含碳有机物
A
例析2、图1是某生态系统碳循环示意图,其中a、b、c、d是生态系统内各生物成分,①②③④⑤⑥表示有关的生理过程;图2为该生态系统中某一食物链及部分能量流动情况。下列说法正确的是( )
A.在图1中,b、c分别属于初级消费者、生产者
B.图1中能表示呼吸作用过程的只有②④⑤
C.在图2的食物链中,②/①的比值代表兔与狼(生物之间)的能量传递效率
D.如果a发生瘟疫,d的数量将先增加后减少最后趋于稳定
D
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例析3、下图为生态系统碳循环示意图,其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。
(1)生态系统的碳循环是指碳元素在______________ 之间不断循环的过程。
(2)大气中的CO2可以在绿色植物的_____ (在a-c中选择)中合成有机物;含碳有机物在_______和_______ (在a-c中选择)可以分解为CO2。
生物群落与无机环境
c
b
a
(3)甲代表________,乙代表__________,丙代表__________。
(4)X与甲中图示生物类群的能量来源不同,X代表的生物为_______________。
(5)丙成分除了有图中所示生物外,还有_______和_______等生物。这些生物与丙中图示生物不同,Y的细胞结构最主要的特点是______________________。
生产者
消费者
分解者
硝化细菌等
真菌
蚯蚓
有核膜包围的细胞核
高能固氮
工业固氮
生物固氮
2、氮循环
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3、磷循环:磷循环是不完全循环
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(四)能量流动与物质循环的关系
①生物群落中的物质和能量最终来自无机环境
②二者均开始于生产者,通过光合作用合成有机物、固定太阳能,然后沿共同的渠道--食物链(网)一起进行
③连接生物群落和无机环境的两大成分是生产者和分解者
④物质是能量沿食物链(网)流动的载体;能量是物质在生态系统中循环往返的动力。
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项目 能量流动 物质循环
形式
特点
范围
联系
有机物
(沿食物链(网))
无机物
(无机环境与生物群落)
单向流动、逐级递