3.3生态系统的物质循环课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2
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精品
摘要:
该高中生物学课件围绕生态系统物质循环,以碳循环为核心,结合西津国家湿地公园案例,系统讲解碳氮循环、生物富集及分解者作用。通过“湿地游玩呼CO₂”情境问题导入,从碳循环流程切入,经模型构建、人类活动影响分析,延伸至氮循环与实验探究,形成完整知识脉络。
其亮点在于以真实湿地为情境载体,融合生命观念(物质循环规律)、科学思维(模型构建与案例分析)、探究实践(土壤微生物分解实验设计),如碳循环模型构建、湿地碳汇功能探讨。学生通过情境学习提升解决实际问题能力,教师可借助案例与活动设计高效落实素养教学。
内容正文:
课程思政与学科融合:第3章 生态系统及其稳定
《3.3生态系统的物质循环》
高中生物学选择性必修2
湿地被誉为地球的“肾”,西津国家湿地公园作为横州市郁江流域的核心生态区域,整合了水库、河流、沼泽、库岸林地等多种生境,其物质循环以水 - 土壤 - 生物为核心载体,围绕碳、氮、磷等关键元素,在非生物环境与生物群落间形成多路径、复合型闭环流动。依托湿地独特的水文调节、净化功能及丰富的生物多样性,物质循环既保留了淡水生态系统的基础特征,又呈现出湿地 “储存 - 转化 - 净化 - 循环” 的独特规律。
二氧化碳分子在生物群落和非生物环境之间是不断循环的。
假如你在西津国家湿地公园游玩,呼一口气,许多二氧化碳分子就离开你的身体,进入大气中。
你能想象这些CO2的去向吗?
这些二氧化碳分子中的碳元素和氧元素又是怎样来到你体内的?
食物
人体的细胞呼吸
CO2
植物的光合作用
【思考.讨论】
二氧化碳能溶于水,因此能在大气和海洋、河流之间进行交换。因此,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。人类对煤和石油等能源的利用,向大气排放了大量的二氧化碳。
讨论 1. 碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在?
注意:碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以 CO2的形式进行的。
CO2(主要)、碳酸盐
含碳有机物
非生物环境中:
生物群落中:
一.碳循环
任务一: 分析碳循环的过程
4
2. 碳是是如何进出生产者、消费者、分解者的?(什么形式、通过哪种生命活动、形成那些产物)
生产者
消费者
分解者:
出
进
生产者:
消费者:
分解者:
光合作用和化能合成作用等,
摄食等,
食腐、腐生等,
化石燃料的燃烧
分析碳循环的过程
呼吸作用
分解作用
一.碳循环
将二氧化碳转化为有机物;
将前一营养级的有机物转化为自身的有机物;
将现成有机物转化为自身有机物;
将有机物分解为二氧化碳
【思考.讨论】
一.碳循环
请在导学案中用箭头和简短的文字表明C元素在西津国家湿地公园生态系统的联系。
生产者
消费者
分解者
大气中CO2库
3.活动:结合教材图3-10构建碳循环的模型
煤、石油等化石燃料
水圈中CO2库
遗体和排遗物
摄食
燃烧
生产者
消费者
分解者
化石燃料
呼吸作用
呼吸作用
光合作用等
大气中的CO2库
分解作用
非生物环境
生物
群落
水圈中的CO2库
构建碳循环模型
(2)碳的流动形式:
①生物群落与非生物环境之间: 。
②生物群落内部: 。
③在生物群落内部沿着__________________传递。
(3)碳进入生物群落的途径: 。
(4)碳返回非生物环境的途径: 、 、
和 。
(1)碳的存在形式:
①非生物环境中: 。
②生物群落内部: 。
CO2(主要)和碳酸盐
含碳有机物
CO2
含碳有机物
西津国家湿地公园碳循环相关知识总结
生产者的光合作用或化能合成作用
生产者和消费者的呼吸作用
分解者的分解作用
化石燃料的燃烧
(5)实现碳循环的关键成分: 。
生产者和分解者
食物链和食物网
(6)特点:
具有全球性,循环往复。
最为密切的两种细胞器是 。
叶绿体和线粒体
西津国家湿地公园碳循环:湿地 “碳汇” 功能的核心支撑
固定过程:湿地内的生产者构成多元碳固定体系 —— 沉水植物(苦草等)、挺水植物(芦苇等)、浮游植物(绿藻等)通过光合作用吸收大气和水体中的 CO₂,转化为有机碳;库岸林地的乔木、灌木进一步强化陆地碳固定,使湿地公园成为区域重要 “碳汇”。
传递过程:有机碳沿 “植物→植食性生物→肉食性生物” 逐级传递。植食性生物(草鱼、鲮鱼、田螺、水蚤)摄食植物后转化自身有机碳,次级消费者(麦穗鱼、餐条、青虾、蛇)和顶级消费者(鲶鱼、鳜鱼、白鹭、夜鹭、鹰)通过捕食完成碳的多级传递。
分解与回归过程:生物遗体、排遗物经细菌、真菌及腐生生物(蚯蚓、蜣螂)分解,有机碳转化为 CO₂和碳酸盐,回归水体与大气;湿地土壤和水库底泥具有强大的碳储存能力,部分有机碳长期沉积形成稳定 “碳库”,延缓碳释放,增强固碳效应。
湿地特色环节:水生植物残体在湿地浅水区缓慢分解,形成 “腐殖质 - 营养盐” 循环,既储存碳又滋养水体。
大气中的CO2库
生产者
分解者
消费者
大气中的CO2库
生产者
初消
次消
三级消
分解者
注意:碳循环中各成分包括生产者、消费者、
分解者和大气中的CO2库。
辨图要点:
1. 碳循环中,只有生产者与非生物环境(大气中的CO2库)之间的箭头是双向的;
2. 箭头指向最多的是大气中的CO2库,其次
是分解者。
生产者
初级消费者
大气中的CO2库
次级消费者
分解者
【方法技巧】巧辨图形判断参与碳循环的四种成分
1.图1——先根据双向箭头确定A和B应为生产者和非生物的物质和能量,不能写“无机环境”,也不能写“生物类别”,再根据A→D和C→D,确定A为生产者,D为分解者,则C为消费者。
2.图2——根据A与C之间是双向箭头判断:A和C中一个是生产者,另一个是非生物的物质和能量。根据A、B、D都有箭头指向E,可进一步判断:A是生产者,B是初级消费者,C是非生物的物质和能量,D是次级消费者,E是分解者。
3.图3——首先找出相互之间具有双向箭头的两个成分,即A和E,一个为生产者,则另一个是大气中的CO2库。又因为其他各个成分都有箭头指向A,所以A为大气中的CO2库,E为生产者。然后观察剩余的几个成分,其中其他生物部分的箭头都指向C,所以C是分解者,剩余的B、D、F则为消费者。整个图解中,食物链是E→F→D→B。
E→F→D→B
碳循环示意图变式分析:(写出下图的食物链)
A→B→D
4. 你如何看待人类活动对碳循环的影响?
化石燃料的大量燃烧
大气中CO2含量增加
温室效应
消极影响:
全球性气候变化
积极影响:
开发新能源、植树造林、秸秆还田等
降低大气中的CO2浓度
一、碳循环
温室效应
1)原因
①化石燃料的大量燃烧(主要原因)
②森林、草原等植被的破坏
2)危害
3)缓解措施
②极地和高山冰川加速融化
③海平面上升
①气温升高
④对人类和其他生物的生存构成威胁
冰川融化
化石燃料的燃烧
(打破碳循环的平衡)
碳排放≠碳储存
CO2过多加剧温室效应
①减少二氧化碳排放: 开发新能源,减少化石燃料燃烧;
②增加二氧化碳吸收和固定量:大力植树种草,提高森林覆盖率; ③提高秸秆还田率,提高土壤储碳量。
减少碳排放
增加碳储存
大力开展植树造林;
开发新能源;
发展节能产业等。
如何实现“碳中和”?
“中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”,这是我国对世界作出的承诺。“碳达峰”指在某一个时间点,二氧化碳的排放不再增长而达到峰值,之后逐步回落;“碳中和”是指在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳(温室气体)排放总量和通过一定途径吸收的二氧化碳总量相等,实现二氧化碳“零排放”。
新课程P76迁移通关1
一、碳循环
组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都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。
这里的物质是:
在哪两者之间循环:
组成生物体的元素。不是指单质,也不是化合物。
这里的生态系统是指:
生物圈
2. 特点:
全球性、
循环往复运动
生物地球化学循环
生物群落与非生物环境之间
1. 概念:
在生物群落内部物质是沿 单向流动的。
食物链和食物网
3. 物质循环的过程中起重要作用的生物:
完成了物质和能量的输入;
实现了物质和能量的输出;
加快了物质循环;
生产者
分解者
消费者
二.生态系统的物质循环
15
①动物的取食、消化能促进物质循环;
稻田养鸭养鱼,请你从物质循环角度说说它的好处?
③动物呼出的CO2可为水稻的光合作用补充原料
②动物粪便被分解者分解后,其中的N、P可供水稻吸收利用;
④其在水里游动,加快水稻对养分吸收,也改良了土壤通透性。
4. 在农业方面的应用:
种养结合模式
如:稻-鸭/鱼
二.生态系统的物质循环
一、碳循环
离子
固氮生物的固氮作用
3. 生物群落中的氮最终通过什么途径返回大气中?
反硝化作用
2. 大气中的氮气通过什么途径进入生物群落?
拓展:氮循环过程
1. 植物吸收的氮以 形式存在。
4. 据图可知氮元素是不断循环的,但农田生态系统为什么仍需不断施加氮肥?
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。
(拓展应用 P67)
S z L w h
西津国家湿地公园氮循环:湿地净化功能的关键载体
输入途径:氮元素通过大气沉降(闪电固氮)、地表径流(周边土壤氮素流失)、生物固氮(湿地蓝细菌、豆科植物根瘤菌)、污水输入(少量生活污水)等多种途径进入系统,以氨态氮、硝态氮、有机氮等形式存在。
转化与吸收过程:生产者优先吸收无机氮,合成蛋白质、核酸等有机氮;消费者通过捕食获取有机氮,用于生长繁殖;湿地特有的硝化 - 反硝化过程是氮循环的核心 —— 硝化细菌将氨态氮转化为硝态氮,反硝化细菌在厌氧环境(如底泥、植物根系周围)将硝态氮转化为氮气释放到大气,完成 “无机氮 - 有机氮 - 氮气” 的闭环。
湿地净化作用:湿地土壤的吸附作用、植物根系的拦截吸收,以及微生物的转化分解,能有效去除水体中的过量氮素,降低面源污染风险,体现 “氮循环 - 水质净化” 的协同效应;库湾、沼泽等区域因微生物活动旺盛,氮素净化效率显著高于开阔水域。
能量流动 物质循环
范围
形式
特点
过程
联系
生物群落(生态系统各营养级之间)
生物圈
主要以有机物中的化学能的形式
碳在生物群落和非生物环境间主要以二氧化碳的形式
单向流动、逐级递减
全球性、循环往复运动
沿食物链、食物网单向流动
在生物群落和非生物环境之间循环往返
二者是生态系统的主要功能,它们同时进行,相互依存,不可分割:
①能量的固定、储存、转移和释放,都离不开物质的合成和分解;②物质作为能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动;
③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。
三.能量流动和物质循环的关系
物质循环和能量流动的起点和终点是否相同?(新课程P74微思考2)
不同。能量流动的起点是生产者固定的太阳能,终点是以热能的形式散失。物质循环没有起点和终点。
新课程p75
物质循环具有全球性
农田
南极的企鹅
DDT杀虫剂
问题:是不是所有的物质都能较快地通过食物链回归非生物环境呢?
四.生物富集
如图为水体和多种水生生物体内的铅浓度示意图
为什么浮游生物体内的铅含量比水体中的铅含量高?
为什么营养等级越高,体内含有的铅浓度越大?
水
浮游生物
鱼
水鸟
2 ppm
5 ppm
200 ppm
1600 ppm
进入体内的铅,可以形成多种稳定的化合物,不易分解、不易排出,生物不断的摄入无机环境中的化学物质,导致体内铅含量不断积累以致高于水体中的铅含量。
高营养级的生物捕食多种低营养级的生物,导致体内积累更多的铅,因此,铅就会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链顶端
四.生物富集
21
1.实例--铅的富集:
煤燃烧、有色金属冶炼
铅被排放进入大气
沉降在土壤和植被表面
进入土壤
进入水体
植物根吸收,叶片摄入铅
水生植物、动物直接吸收铅
铅进入体内形成多种比较稳定的铅的化合物,分布于生物体的多种组织细胞中,导致铅不易被排出,积蓄在体内。
含铅生物被更高营养级动物食用,沿食物链聚集
最终积累在食物链的顶端
铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高
四.生物富集
人类活动加速了铅的循环,改变了铅在环境中的分布。
铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高
22
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. 存在生物富集现象的物质
人工合成的有机物: 如DDT、六六六等。
重金属:如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等。
3. 发生生物富集的物质的特点:
①在环境和生物体中存在形式是比较_____的;
②必须是生物体能够______的且__________的;
稳定
吸收
不易排出
4. 生物富集的主要途径:___________________。
食物链、食物网
1. 概念:
水
植物
小鱼
大鱼
鱼鹰
某些放射性物质
四.生物富集
23
材料一:导致生物富集的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;
在农田中大量使用的DDT杀虫剂,会在南极的企鹅体内检测到。
①具有全球性
②有害物质在生物体内的浓度会沿食物链不断升高
鱼鹰(2.5×10-5)
大鱼(2×10-6)
小鱼(5×10-7)
植物(4×10-8)
水(3×10-12)
有害物质在生物体内的浓度
材料二:如右图测定结果显示DDT浓度沿食物链放大了一千万倍。
5. 生物富集现象的特点:
(即随营养级升高,浓度逐级递增)
用例子引出,特点
随营养级升高,浓度逐级递增,
呈现生物放大现象。
进入人体的甲基汞在体内代谢缓慢,且不易排出,严重时会引起中毒。通过血脑屏障进入大脑的汞会侵害脑神经,导致脑萎缩。
1956年,日本5万多只猫集体跳海自尽
2017年9月24日《水俣公约》第一届缔约国会议开幕 ,日本患者呼吁加强管控
对生物体有害,且富集的物质会沿着食物链积累,最终威胁食物链顶端的生物(如人类)。
7. 生物富集的危害:
合理利用资源,减少污染物排放,实施垃圾分类,
种植能吸收有害重金属元素的植物等。
a. 芦苇:可以吸收水中的有毒物质,抗毒能力非常强;
在湖泊里种植大量芦苇,然后将芦苇进行封存,防止
有毒物质重新进入环境。
b. 某些有益的物质(如:黄金、钽等珍贵稀有物质)也可沿食物链浓缩,这就为人类从生物体中提取某些稀有物质或元素提供一种方法。
7. 有效地减少生物富集的措施:
8. 生物富集的应用:
四.生物富集
如何有效地减少生物富集现象?
26
例:下面是甲、乙、丙、丁四个种群在一个达到生态平衡的环境中残留农药的DDT的平均浓度:
写出四个种群的能量流动渠道:_____________
乙
甲
丙
丁
根据生物富集现象构建食物链(网)
(教材P67拓展应用)3.下表为生活在某库区水域中层的几种鱼体内重金属的含量(单位: ng.g-1)。请据表推测这几种鱼中,草食性的鱼是______,杂食性的鱼是_______,肉食性的鱼是_______,为什么?
D和E
A
B和C
练习与应用
鱼的种类 A B C D E
Hg 17.8 61.9 70.4 117.0 112.0
Pb 27.3 34.9 52.5 84.3 75.8
Cd 8.8 14.1 10.3 21.9 41.6
这三种重金属(Hg、Pb、Cd)会富集在鱼体内,并沿食物链逐渐在鱼体内聚集,营养级越高,它们的相对含量越高。A鱼体内三种重金属的含量都是最低的,因此A为草食性,鱼B和C鱼体内,三种重金属的含量都高于A,但低于D和E,因此B和C可能是杂食性鱼;D和E鱼体内,三种重金属的含量都远高于A、B和C,因此D和E可能是肉食性鱼。
生态系统的物质循环
物质循环
对象:组成生物体的元素
特点:全球性,循环往复运动
碳循环
过程
范围:生物圈
实例
本节总结
学以致用
1.西津国家湿地公园整合了水库、沼泽、林地等复合生境,其物质循环围绕核心元素展开且依赖湿地特有功能。请回答下列问题:
(1)湿地公园中,沉水植物(如苦草)、挺水植物(如芦苇)通过__________作用固定大气中的 CO₂,是碳循环的关键起点,使湿地成为区域重要 “碳汇”。
(2)能量流动和物质循环的生态系统的主要功能,其中物质作为能量的_______,能量作为物质循环的______,它们彼此依存,不可分割。
(3)在湿地公园生态系统的组成成分中,___________将有机残体分解为无机盐,生产者的根系能吸收无机盐,共同实现水质净化。
(4)人类活动中,周边农业化肥流失会导致氮、磷过量输入,打破物质循环平衡,可能引发水体__________现象,生物体从环境吸收、积蓄某种元素,使其在有机体内的浓度超过__________的现象,称为生物富集。
光合
载体
动力
分解者
富营养化
环境浓度
(1)土壤中存在种类、数目繁多的细菌、丝状真菌、呈放射状的放线菌等微生物,它们在生态系统中的成分为_______。
(2)分解者的作用是将环境中的_______分解为_______,其分解速度与环境中的______、______等生态因子相关。
秋天刚收获的花生
第二年春天从土中刨出的花生
背景资料
提出问题
作出假设
设计实验方案
进行实验
分析结果、得出结论
表达交流
五.
探究·实践:探究土壤微生物的分解作用
分解者
有机物
无机物
温度
水分
采集土壤微生物的方法
背景资料
提出问题
作出假设
设计实验方案
进行实验
分析结果、得出结论
表达交流
采集带有落叶的土壤
土壤垂直剖面模式图
枯枝落叶
有机碎屑层
腐殖质层
淀积层
枯枝落叶层
有机碎屑层
带有落叶的土壤中含有土壤微生物较多,
好氧微生物主要生活于土壤表层。
五.
探究·实践:探究土壤微生物的分解作用
1.案例1中,实验的自变量、因变量、无关变量是什么?对照组和实验组如何处理?实验现象是什么?
2.案例2中,实验的自变量、因变量、无关变量是什么?实验中选用什么试剂检测因变量的变化?对照组和实验组如何处理?实验现象是什么?该实验的设计思路是什么?
请自主阅读教材P65-66,小组合作讨论完成问题:
五.
探究·实践:探究土壤微生物的分解作用
提出问题
作出假设
实验设计 自变量
无关变量
对照组
实验组
落叶在土壤微生物的作用下可以腐烂
土壤中是否含微生物
对土壤高温灭菌处理
对土壤不做任何处理(自然状态)
因变量:
落叶腐烂情况
温度、湿度、落叶类型、土壤理化性质、处理时间等
不能加热烘干,会导致土壤理化性质发生改变;
正确做法:可将土壤用塑料袋包好,放在60℃恒温箱中1小时灭菌。
案例1:
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗?
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗?
土壤进行处理,排除土壤微生物的作用,同时要尽可能避免土壤理化性质的改变。
将土壤用塑料袋包好,放在60℃恒温箱处理1h可以消灭微生物,同时保持土壤的理化性质
34
①准备土壤
实验组:土壤灭菌处理
对照组:土壤不做处理
②准备落叶
1. 叶片数量、大小基本一致;
2. 两组均做灭菌处理
实验过程:
案例1:
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗?
土壤进行处理,排除土壤微生物的作用
将同种植物叶片均分为两份,置于相同的网袋中,
一袋叶片掩埋在未做处理的土壤中,
另一袋叶片掩埋在处理过的土壤相同深度,其他条件相同。
一段时间后检查两袋叶片的分解状况
35
③一袋叶片掩埋在未做处理的土壤中,另一袋叶片掩埋在高温灭菌处理过的土壤,相同深度,其他条件相同。
实验组
对照组
④一段时间后,检测树叶分解情况
实验现象:
相同时间内对照组落叶腐烂程度较大,实验组腐烂程度较小
土壤微生物对落叶有分解作用
实验结论:
一袋叶片掩埋在未做处理的土壤中,
另一袋叶片掩埋在处理过的土壤相同深度,其他条件相同。
一段时间后检查两袋叶片的分解状况
36
案例2:
探究土壤微生物对淀粉的分解作用
实验原理:
淀粉
碘液
变蓝
淀粉
葡萄糖
砖红色沉淀
分解
斐林试剂
加热
提出问题
作出假设
实验设计 自变量
因变量
无关变量
实验组
对照组
土壤微生物能分解淀粉吗?
土壤微生物能分解淀粉
土壤中是否含有分解淀粉的微生物
淀粉是否分解
淀粉用量、分解时间、温度等保持适宜且相同
A杯中加入适量淀粉糊+30mL土壤浸出液
B杯中加入等量淀粉糊+30mL蒸馏水
实验过程:
案例2:
探究土壤微生物对淀粉的分解作用
①配制土壤浸出液并检测
纱布
烧杯
土壤
水
玻璃棒
水
取出
碘液
斐林试剂
加热
为何要进行这2个实验的检测?
排除土壤浸出液中含有淀粉或还原糖,使实验结果不科学。
1. 配置土壤浸出液
将取自农田、林地或花盆等处的土壤放入里面垫有厚纱布的烧杯中,加水搅拌,然后将纱布连同土壤一起取出。将留在烧杯中的土壤浸出液静置一段时间备用。
土壤微生物通过分泌淀粉酶能将淀粉分解为还原性糖(麦芽糖、果糖、葡萄糖),通过碘液检测,可以证明淀粉被分解;通过斐林试剂(水浴加热)的检测,可以证明淀粉被分解为还原性糖。
38
淀粉糊
加入30mL土壤浸出液
加入碘液
A
B
加入30mL蒸馏水
A1
A2
B1
B2
加入碘液
加入斐林试剂
加入斐林试剂
不变蓝
出现砖红色沉淀
变蓝
不出现砖红色沉淀
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
案例2:
探究土壤微生物对淀粉的分解作用
②另取两只烧杯,编号A、B
实验过程:
实验现象:
室温(20℃)环境放置7d后
实验结论:
土壤是微生物的天然培养基,大多数的土壤微生物是生态系统中的分解者,能够将土壤中的有机物分解为无机物。土壤微生物的分解能力受温度和土壤湿度影响较大,一般情况下温度与湿度越高,土壤微生物的分解能力越强;反之,则越弱。
补充:同学们在课外活动中发现植物的落叶在土壤里会逐渐腐烂,形成腐殖质。他们猜测落叶的腐烂是由于土壤微生物的作用,不同生态系统的土壤微生物分解能力不同,并设计了实验进行验证。
(1)实验设计首先要遵循的是 原则和 原则。
单一变量
对照
(2)以带有同种落叶的土壤为实验材料,均分为A和B。实验时A不做处理(自然状态);B用塑料袋包好,放在60℃的恒温箱中灭菌1小时。B处理的目的是 。
杀死土壤微生物
(3)(2)中实验的自变量是 ,因变量是 ,无关变量是 (至少写出两点)。
土壤中微生物的有无
落叶的腐烂程度
土壤温度、含水量、pH、落叶的种类和大小等
(4)如果同学们的猜测是正确的,若干天后(2)中B组的落叶 。
腐烂程度小于对照组
3.在生态系统中,使二氧化碳进入生物群落 的生物主要是 ( )
A.细菌 B.真菌 C.动物 D.绿色植物
一、概念检测
1.能量流动和物质循环是生态系统的主要功能。判断下列相关表述是否正确。
(1)物质循环发生在生物群落与非生物环境之间。 ( )
(2)能量流动和物质循环是两个相对独立的过程。 ( )
D
2.竹子中纤维素含量很高。大熊猫每天要吃大量竹子,但一般只能利用其中一小部分纤维素。研究表明,大熊猫的基因组缺少编码纤维素酶的基因,但是肠道中有多种纤维素分解菌。
(1)大熊猫与它肠道内某种纤维素分解菌的种间关系为 ( )
A.捕食 B.寄生 C.互利共生 D.原始合作
(2)下列叙述不合理的是 ( )
A.大熊猫是初级消费者,属于第二营养级
B.大熊猫未消化的纤维素会被分解者利用
C.纤维素分解菌促进了生态系统中的物质循环
D.能量流动方向是竹子→大熊猫→纤维素分解菌
C
D
1. 生物圈是不是一个在物质上自给自足的系统?为什么?
【提示】是。生物圈是指地球上所有生物与其非生物环境的总和,它们通过物质循环构成一个物质上自给自足的系统。
2. 同碳元素一样,氮在生物群落和非生物环境之间也是不断循环的。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。
二、拓展应用
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