内容正文:
第30讲
生态的物质循环和信息传递
选择性必修二
考点一 生态系统的物质循环
1.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)物质:组成生物体的化学元素,如C、H、O、N、P、S等。
(3)范围:生物群落和非生物环境之间。
(4)特点:全球性、循环往复运动。
(5)意义:使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起,形成一个统一的整体。
2.碳循环
(1)碳的存在形式与循环形式。
①在非生物环境中:主要以CO2和碳酸盐的形式存在。
②在生物群落内部:以含碳有机物的形式传递。
③在生物群落和非生物环境之间:以CO2的形式循环。
(2)碳出入生物群落的途径。
请写出A、B、C、D、E、F各字母分别代表的成分。
1.碳循环模型中各成分的判断
(3)温室效应。
①形成原因:大量化石燃料的燃烧,导致大气中的CO2含量迅速增加,打破了生物圈中碳循环的平衡。
②影响:使气温升高,加快极地和高山冰川的融化,导致海平面上升,进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。
③缓解措施:植树造林,增加绿地面积;减少化石燃料的燃烧;开发清洁能源;秸秆还田,增加农田土壤储碳量。
(3)途径——食物链:随着食物链的延长,营养级越高,生物体内积累越多。
(4)实例:铅的富集过程。
(5)特点:最终积累在食物链的顶端;全球性。
(6)常见物质:重金属,如Pb、Cd、Hg等;化学农药,如DDT、六六六等。
3.生物富集
(1)概念:生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象,称为生物富集。
(2)条件:化学性质稳定;能够被生物体吸收;不易被排出。
4.物质循环和能量流动的关系
太阳能
光合作用
生产者
能量
次级消费者
分解者
呼吸
能量
初级消费者
能量
遗
体
遗
体
残枝败叶
能量
呼吸
呼吸
呼吸作用
③能量是物质循环的动力
①同时进行、相互依存、不可分割
②物质是能量流动的载体
含C有机物
含C有机物
大气中的CO2
大气中的CO2
大
气
中
CO2
5.探究土壤微生物的分解作用
比较项目 案例1 案例2
实验假设 土壤微生物能分解落叶使之腐烂 土壤微生物能分解淀粉
实验设计 实验组 对土壤灭菌处理 A烧杯中加入土壤浸出液和淀粉糊
对照组 对土壤不作处理 B烧杯中加入蒸馏水和淀粉糊
自变量 土壤中是否含微生物 是否含有土壤浸出液
实验现象 在相同时间内实验组落叶的腐烂程度小于对照组 A A1 不变蓝
A2 产生砖红色沉淀
B B1 变蓝
B2 无砖红色沉淀
结论分析 土壤微生物对落叶有分解作用 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
考向1 结合碳循环过程及特点,考查科学思维
1.(2022·山东泰安)我国政府在2020年的联合国大会上宣布,中国将力争于2030年前实现碳达峰(CO2排放量达到峰值),2060年前实现碳中和(CO2排放量与减少量相等)。下图是生物圈碳循环示意图(图中生态系统的组成成分完整,但缺少部分途径)。下列相关分析错误的是( )
A.增加E对CO2的吸收量是实现碳中和的重要举措
B.若增加途径“A→E”,则成分C表示分解者
C.碳在E、D、B间主要以有机物的形式沿食物链单向流动
D.增加途径“C→A”和“A→E”后即可表示完整的碳循环
答案:D
2.(2022·湖北荆州中学)碳中和是指国家、企业或个人等通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”。下列叙述错误的是( )
A.碳循环具有全球性,不是每个自然生态系统都可依靠自身实现碳中和
B.碳循环指CO2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
C.植树造林和减少化石燃料的燃烧,有利于碳中和提前实现
D.过度的人工碳排放可能会导致海平面上升
答案:B
3.(2022·辽宁沈阳二中)某人工马尾松林中有草本植物和多种体型较小的动物。在第N年时,加拿大一枝黄花初次出现,因缺乏天敌,8年后几乎占据了整片树林,加拿大一枝黄花茎直立,高达2.5米,一株植株可形成2万多粒种子;根能分泌一种物质,抑制其他草本植物种子萌发,回答下列问题。
(1)草本植物用于生长、发育和繁殖的能量储存于______________中;若单位体重的田鼠和野兔所含能量相等,两者摄入等量的生产者,增重却有明显的不同,原因是__________________________________________________________。
(2)到N+8年后,加拿大一枝黄花种群数量不再上升的原因是________________________________,其出生率等于死亡