第3章 第3节 生态系统的物质循环（教用Word）-【金榜题名】2026-2027学年高二生物选择性必修2同步学案（人教版2019）

第3节　生态系统的物质循环

一、物质循环

1．概念

(1)循环的物质：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素。

(2)循环的途径：生物群落和非生物环境。

(3)循环的范围：生物圈。

2．物质循环的特点

(1)全球性；

(2)循环往复运动。

二、实例——碳循环

1．形式

在生物群落与非生物环境之间，碳主要是以二氧化碳的形式进行循环。

2．过程

3．温室效应

(1)形成原因：化石燃料的开采和使用。

(2)形成结果：大气中CO2含量迅速增加。

(3)措施：减少CO2的排放；大力提倡植树种草。

三、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。

2．特点

(1)铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高。原因：进入生物体内的铅，能够形成多种比较稳定的铅化合物，分布于生物体的多种组织细胞中，导致铅不易排出，含有铅的生物被更高营养级的动物食用，铅沿着食物链逐渐聚集，最终积累在食物链的顶端。

(2)全球性。原因：镉、汞等重金属，DDT等有机物以及一些放射性物质可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地。

四、能量流动与物质循环的关系

1．联系

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非生物环境之间循环往返。生态系统中的各种组成成分，正是通过能量流动和物质循环，才能够紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。

2．区别

在物质循环过程中，非生物环境中的物质可以被生物群落反复利用；能量流动则不同，能量在流经生态系统各营养级时，是逐级递减的，而且流动是单方向不循环的。

五、探究土壤微生物的分解作用

[自学效果诊断]

1．判正误

(1)参与循环的物质是组成生物体的各种化合物( × )

(2)碳循环在生物群落内部以CO2形式进行( × )

(3)植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环( √ )

(4)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( × )

(5)能量流动与物质循环是两个独立的过程( × )

(6)能量流动伴随着物质循环在生态系统中反复利用( × )

2．微思考

(1)如果滥伐森林，对生态系统的碳循环及生态环境有何影响？

[提示]　破坏碳循环的平衡，使CO2含量增加，进而导致温室效应。

(2)物质循环和能量流动的起点和终点是否相同？

[提示]　不同。能量流动的起点和终点分别是生产者固定的太阳能和以热能的形式散失；而物质循环过程中物质是循环利用的，所以是没有起点和终点的。

新知探究一　物质循环过程分析

观察教材P62图3－10碳循环示意图，思考并探究下列问题。

1．碳循环的过程

(1)大气中的二氧化碳进入生物群落的途径有哪些？图中涉及的途径是哪一途径？

[提示]　光合作用和化能合成作用　光合作用

(2)碳元素由生物群落进入非生物环境的途径有哪些？

[提示]　生产者和消费者的呼吸作用、分解者的分解作用、化石燃料的开采和使用等。

(3)化石燃料的过量开采和使用对碳循环及环境可能会有什么影响？

[提示]　引起温室效应。在使用过程中，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。

2．碳循环模式图的分析

以下两幅图均为生态系统物质循环常见图解。

(1)探究各图中A～E代表的成分。

[提示]　图1：A：生产者；B：非生物的物质和能量；C：消费者；D：分解者。图2：A：生产者；B：初级消费者；C：非生物的物质和能量；D：次级消费者；E：分解者

(2)尝试总结判断生态系统碳循环模式图中各成分的方法。

[提示]　根据有双向箭头关系，两者中其他成分都有箭头指向的为非生物的物质和能量，则另一者为生产者；除了非生物的物质和能量，其他成分中除自身外，都有箭头指向的为分