3.3.1 生态系统的物质循环、生物富集 导学案-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

3.3.1　生态系统的物质循环、生物富集 学习目标 1.概述生态系统的物质循环过程。 2.通过分析生物富集的过程,说明生物富集的危害,认同应采取措施减少危害。 3.说明能量流动和物质循环的关系。 4.尝试探究土壤微生物的分解作用。 预习梳理 一、碳循环 1.碳循环 (1)大气中的碳主要是　　　　。  (2)碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以　　　　的形式进行的。  (3)碳循环具有　　　　。  (4)　　　　　　的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放,加剧了温室效应。  (5)海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用。 ①当大气中二氧化碳含量增加,水圈中的二氧化碳含量也随之增加; ②如果大气中的二氧化碳发生局部短缺,水圈中的二氧化碳也能及时进入大气。 2.生态系统的物质循环 (1)概念:组成生物体的　　　　　　　　　　　　　　　,都在不断进行着从　　　　　　　　　到　　　　　　,又从　　　　　　　到　　　　　的循环过程,又叫生物地球化学循环。   (2)物质循环的范围:　　　　。  (3)特点:具有　　　　、循环往复运动。   二、生物富集 1.概念:生物体从周围环境吸收、积蓄某种　　　或难以降解的　　　　　,使其在机体内浓度超过　　　　　　的现象。   2.物质:　　　　　　　　等重金属,DDT、六六六等人工合成的有机化合物以及一些放射性物质。   3.渠道:存在生物富集现象的物质会沿着　　　　逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链的　　　　。  4.特点:具有　　　　。  预习检测 (1)大气中的CO2进入生物群落的唯一方式是光合作用。 (　) (2)与碳循环有关的生理活动有光合作用、化能合成作用和呼吸作用等。 (　) (3)碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行。 (　) (4)物质循环特点告诉我们,所有物质都可以较快地通过食物链回归到非生物环境。 (　) (5)营养级越高的生物,其体内富集的有害物质的浓度越高。 (　) (6)要降低温室效应,可以减少而不是禁止化石燃料的燃烧。 (　) 任务活动 任务一　碳循环 【资料1】 阅读教材P62图3-10 “碳循环示意图”。 1.碳在非生物环境中主要以　　　　的形式存在(其次还有　　　　);在生物体内主要以　　　　　　　　的形式存在。  2.建构碳进出生产者、消费者、分解者、非生物环境的模型(如下图所示)。 (1)①A、B、C分别代表生态系统的组成成分中的　　　　、　　　　、　　　　,D代表化石燃料。  ②a、b、c、e代表的生理过程分别是　　　　　　　、　　　　　　、　　　　　　、　　　　　　。  (2)碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以　　　　　　的形式进行的,在生物群落内部以　　　　　　的形式进行传递。  (3)与自然界碳循环关系最为密切的两种细胞器是　　　　和　　　　。  (4)碳在生物群落中传递的主要途径:　　　　　　　　　。  【资料2】 阅读教材P63“与社会的联系”。 1.化石燃料的开采和使用大大增加了　　　　　的排放,森林、草原等植被遭到大面积破坏,加剧了温室效应,其结果是引起　　　　　　　　　　　。  2.缓解措施:我国一方面采取积极措施(开发新能源)减少二氧化碳排放,另一方面大力　　　　　,提高森林覆盖率,这在吸收和固定二氧化碳方面发挥了重要作用,以及提高秸秆还田率,提高土壤储碳量。  归纳拓展 1.常见碳循环模式图的分析 (1)图甲中,A为生产者,B为大气中的CO2库,C为消费者,D为分解者。 (2)图乙中,A为生产者,B为大气中的CO2库,C为初级消费者,D为次级消费者,E为分解者。 (3)图丙中,E为生产者,A为大气中的CO2库,B、D、F为消费者,C为分解者。 (4)图甲中的食物链为A→C,图乙中的食物链为A→C→D,图丙中的食物链为E→F→D→B。 2.碳循环模式图中各成分判断技巧 3.辨析物质循环的三个易错点 (1)生态系统的物质循环中所说的“生态系统”并不是一般的生态系统,而是指地球上最大的生态系统——生物圈,因此物质循环具有全球性。 (2)生态系统的物质循环中所说的“物质”并不是指组成生物体的化合物,而是指组成生物体的化学元素,如C、H、O、N、P、S等。 (3)碳在生态系统各成分之间的传递并不都是双向的,只有生产者与非生物环境之间的传递是双向的,其他各成分间的传递均是单向的。 反馈评价 例1 [2024·湖南衡阳一中高二月考] “落红不是无情物,化作春泥更护花”体现了生态系统中物质循环的原理。根据这一原理,下列说法错误的是(　) A.物质循环中的“物质”指的是组成细胞的各种化合物 B.物质循环中的“循环”指的是在非生物环境与生物群落之间反复出现、循环流动 C.传统农业中的耕地技术可以加快生态系统的物质循环 D.增加对农田的物质投入可以有效防止土壤肥力下降 例2 [2025·广东广州高二期末] 某森林生态系统碳循环过程如图所示,其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分,A、B、C、D是乙中存在捕食关系的生物。下列叙述错误的是 (　) A.甲和丙是连接生物群落和非生物环境的关键成分 B.乙中的碳主要以有机物的形式传递 C.乙中的D属于第二或第三营养级 D.甲、乙、丙中的碳可通过非细胞呼吸的方式释放到丁 任务二　生物富集作用 【资料】 阅读教材P64图3-11“铅沿食物链不断积累和浓缩的过程示意图”。 1.铅的富集过程 2.存在生物富集现象的物质的特点是能够被生物体吸收、化学性质　　　　或者进入生物体后形成　　　　的化合物,不易排出,不易在生物代谢过程中被分解。  3.生态系统中的生物富集现象　　　　(填“具有”或“不具有”)全球性的特点。  4.如何有效地减少生物富集现象? 反馈评价 例3 [2024·安徽芜湖高二期末] 下列关于生物富集的说法,错误的是 (　) A.生物富集会使某些有害物质在生物体内的浓度高于环境中的浓度 B.物质循环具有全球性,而生物富集现象不具有全球性 C.在生物体内积蓄的有害物质可能是难以降解的化合物 D.生物富集可使有害物质浓度沿食物链递增 例4 [多选][2025·河北保定高二期末] 某水域中具有捕食关系的五种鱼体内汞和铅两种重金属的含量(ng·g-1)情况如下表所示。下列相关叙述正确的是 (　) 鱼的种类 甲 乙 丙 丁 戊 汞 17.8 61.9 70.4 117.0 112.0 铅 27.3 34.9 52.5 84.3 75.8 A.在五种鱼中,戊所处营养级的总能量最多 B.由表可推测,丁和戊可能处于同一营养级 C.汞、铅等具有生物富集现象,不参与物质循环 D.有害物质可通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地,使生物富集具有全球性 答案 预习梳理 一、1.(1)二氧化碳　(2)二氧化碳　(3)全球性　(4)化石燃料 2.(1)碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素　非生物环境　生物群落　生物群落　非生物环境 (2)生物圈　(3)全球性 二、1.元素　化合物　环境浓度 2.铅、镉、汞 3.食物链　顶端 4.全球性 预习检测 (1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√　(6)√ [解析] (1)CO2从非生物环境进入生物群落的方式有两种:光合作用和化能合成作用。 (4)并非所有物质都能较快地通过食物链回归非生物环境,如一些重金属以及人工合成的有机化合物。 任务活动 任务一 [资料1] 1.二氧化碳　碳酸盐　含碳有机物 2.(1)①生产者　消费者　分解者 ②光合作用(和化能合成作用)　呼吸作用　呼吸作用　分解作用 (2)二氧化碳　含碳有机物 (3)线粒体　叶绿体 (4)食物链、食物网 [资料2] 1.二氧化碳　全球性的气候变化 2.植树种草 反馈评价 例1　A　[解析] 物质循环中的“物质”指的是组成细胞的各种元素,A错误;物质循环中的“循环”指的是在无机环境与生物群落之间反复出现、循环流动,B正确;传统农业中的耕地技术可以加快庄稼根部的呼吸作用和分解者的分解作用,进而加快生态系统的物质循环,C正确;农田生态系统不断输出农产品,因此增加对农田的物质投入(如施农家肥)可以有效防止土壤肥力下降,D正确。 例2　C　[解析] 据题图分析,甲和丁之间是双箭头,且多数箭头指向丁,因此甲是生产者,丁是非生物的物质和能量,乙和丙之间箭头指向丙,乙是消费者,丙是分解者,甲生产者和丙分解者是物质循环中连接非生物环境和生物群落的关键成分,A正确; 乙是消费者,在生物群落中,乙中的碳主要以有机物的形式传递,B正确;A、B、C、D均为消费者,根据食物链判断,D是第三或者第四营养级,C错误; 甲、乙、丙中的碳可通过非细胞呼吸的方式释放到丁,如燃烧,D正确。 任务二 [资料] 1.大气　土壤　水体　比较稳定的铅化合物　食物链　顶端 2.稳定　稳定 3.具有 4.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。 反馈评价 例3　B　[解析] 生物富集会使某些有害物质(如DDT)沿着食物链逐渐在生物体内聚集,导致其在生物体内的浓度高于环境中的浓度,A、D正确;物质循环和生物富集现象都具有全球性,B错误;生物富集是指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,故在生物体内积蓄的有害物质可能是难以降解的化合物,C正确。 例4　BD　[解析] 汞和铅等重金属会随着食物链的传递而逐渐积累,生物体内含量越高说明其所处营养级越高。而在食物链中,营养级越低,能量越多。在这五种鱼中,甲体内汞和铅的含量最低,所以甲所处营养级最低,总能量最多,A错误。丁和戊体内汞和铅的含量相近,根据生物富集现象,可推测它们可能处于同一营养级,B正确。汞、铅等虽然具有生物富集现象,但它们也参与物质循环,C错误。 有害物质可通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地,使生物富集具有全球性,D正确。 1 学科网（北京）股份有限公司 $