生態系統的物質循環【學習目標】知道物質循環的概念，以碳循環為例形成物質循環模型舉例說明生物富集的成因和危害理解物質循環與能量流動的關系【課前預習案】一、溫故知新1、生態系統的主要功能是什么？能量流動的特點是什么？某營養級能量的去路有哪些？熟悉新課1、組成生物體的，都不斷進行著從非生物環境到生物群落，又從生物群落到非生物環境的循環過程，這就是生態系統的物質循環。這里所說的生態系統，指的是地球上最大的生態系統——生物圈，其中的物質循環具有全球性，因此又叫。）2、碳在無機環境和生物群落間是以形式循環的。無機環境中的碳元素進入生物群落依賴、。生物群落中的碳進入無機環境主要依賴（分解者通常稱之為。），還可以。3、.生物體從周圍環境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物，使其在機體內濃度超過環境濃度的現象，稱作。一旦含有鉛的生物被更高營養級的動物食用，鉛就會沿著食物鏈逐漸在生物體內聚集，最終積累在食物鏈的頂端。4、能量流動和物質循環是生態系統的主要功能，它們同時進行，彼此相互依存，不可分割。能量的固定、儲存、轉移和釋放，都離不開物質的合成和分解等過程。物質作為能量的，使能量沿著流動；能量作為，使物質能夠不斷地在生物群落和非生物環境之間循環往返。生態系統中的各種組成成分，正是通過能量流動和物質循環，才能夠緊密地聯系在一起，形成一個統一的整體。5、盡管能量流動和物質循環緊密交織在一起，但是它們具有不同的特點。在物質循環過程中，非生物環境中的物質可以被生物群落利用；能量流動則不同，能量在流經生態系統各營養級時，是的，而且流動是單方向不循環的。【課堂探究案】探究一碳循環活動1、1、糖類、蛋白質、脂質、核酸的構成元素分別是什么？2、寫出有氧呼吸的反應式3、寫出光合作用的反應式活動2思考?討論：分析碳循環的過程二氧化碳溶入水，因此可在大氣和海洋、河流之間進行交換。此外，碳還可以長期固定或保存在非生命系統中，如固定于煤、石油或木材中。人類對煤和石油等能源的利用，向大氣中排放了大量的二氧化碳。分析討論碳在非生物環境和生物體內分別以什么形式存在？2.碳是如何進出生產者、消費者、分解者的（什么形式、那種生命活動、形成那些產物）?請用關鍵詞、線段、箭頭、方框等表示討論的結果。3、你如何看待人類活動對碳循環的影響？活動3、模型構建1、小組合作，利用給定的材料，把碳循環模型構建在小白板上并展示，然后寫在下列空白處。2、模型展示如下，但是如果考慮海洋的作用，該怎么補充？活動4、模型的應用1、圖甲為陸生生態系統碳循環示意圖，請據圖回答：(1)圖甲中A～D代表的成分依次是？（2）你做出如此判斷的依據是什么？依據下圖填空(1)圖乙中代表生產者的是，代表消費者的是，代表分解者的是，代表大氣中的二氧化碳庫的是。(2)圖丙中，代表生產者的是，代表消費者的是，代表分解者的是，代表大氣中的二氧化碳庫的是。上述三個圖的主要區別是什么？典例1．下圖是自然界碳循環的簡圖，據圖分析，下列敘述錯誤的是()A．甲為分解者，乙為消費者，丙為生產者B．①②③表示CO2通過甲、丙、乙的呼吸作用進入大氣中C．④主要表示大氣中CO2通過光合作用進入生物群落D．碳元素以無機物的形式在丙→乙→甲所示的渠道流動活動5、C循環的概念、特點和小結1.概念：組成生物體的____________________等元素，都不斷進行著從非生物環境到__________，又從生物群落到____________的循環過程。2、特點：（1）物質循環具有，故又稱為生物地球化學循環。（2）從生物群落到非生物環境。3、碳循環小結（1）碳循環的形式（2）循環范圍：（3）碳在生物體內的存在形式：（4）碳進入生物體的途徑：（5）碳在生物群落之間傳遞途徑：（6）碳進入大氣的途徑：（7）物質循環的物質：指構成生物體的典例2．下列關于生態系統的物質循環的敘述，不正確的是()A．所說的物質是指組成生物體的一些基本化學元素B．所說的生態系統是地球上最大的生態系統——生物圈C．所說的循環是指物質在生物群落與非生物環境之間循環往復運動D．物質在循環過程中不斷遞減【深度思考】1、你能說出氮循環途徑嗎？具有碳循環的特點嗎？既然物質是循環的，為什么農田還要施加氮肥？典例2（2022山東高考11題）探究二、生物富集小組展示課前查閱的生物富集的實例和危害，在下列空白處進行簡要記錄根據生物富集的概念總結其特點概念（2）、特點①在環境和生物體中存在形式是比較______的；②必須是生物體能夠______的且__________的；③在生物代謝過程中是_____________的；④生物富集的主要途徑。⑤營養級越高被富集的物質濃度。思考是否具有全球性？為什么？典例3．如圖中食物網所代表的生態系統中，施用了殺蟲劑林丹，這種殺蟲劑自然降解的速度極慢。這種殺蟲劑在下列生物體內的濃度最高的是()A．A B．HC．G D．F探究三、物質循環與能量流動的關系活動1、帶問題看書65頁并回答光合作用固定太陽能，伴隨著二氧化碳合成有機物，說明什么？能量能否在生物體獨立存在?生物體的生命活動如物質合成、運輸、生長、發育是否需要能量？活動2、能量流動和物質循環的關系比較項目能量流動物質循環范圍形式特點過程聯系典例4.在自然生態系統中，物質是能量的載體。下列敘述正確的是A.能量可驅動物質循環B.物質和能量可循環利用C.能量只能在食物鏈中流動D.能量和生物數量金字塔均可倒置活動3、總結模型比較【課后鞏固案】單項選擇題1、施用農藥DDT的地區，雖然占陸地面積的一小部分，可是遠離施藥地區的南極，動物體內也發現了DDT，這種現象說明了()A．DDT是揮發性物質B．DDT已加入全球性的生物地球化學循環C．考察隊將DDT帶到了南極D．南極動物也偶爾到施用農藥的地區尋食2．從生態系統的物質循環角度看，人體內碳元素的根本來源是()A．大氣中的CO2B．生產者C．分解者D．消費者3．生態系統的碳循環與生物群落的哪些活動直接有關()①光合作用②蒸騰作用③呼吸作用④微生物的分解作用4、如圖為碳元素在生態系統中循環的模式圖，圖中甲、乙、丙表示生態系統的生物成分，箭頭表示生理過程。下列相關敘述中，不正確的是()A．b過程主要代表光合作用，d過程代表呼吸作用B．甲所示的營養級在食物鏈中占有的碳元素最多C．碳元素在甲、乙、丙之間以CO2的形式傳遞D．碳元素可在非生物環境和生物群落之間反復利用5．某地土壤和水體中鎘超標，鎘進入生態系統后蓄積在動物肝、腎中引發“痛痛病”。某生態系統有甲、乙、丙、丁四個營養級，在某一時間測得所含鎘的相對濃度如圖所示。下列相關敘述中，正確的是()A．當地人要預防“痛痛病”應少吃動物肝、腎等內臟B．丙營養級所含能量最多C．該生態系統肯定沒有分解者D．四個營養級所同化的能量值的關系可表示為丁<甲＋乙＋丙6．下列關于能量流動和物質循環的說法正確的是()A．在物質循環過程中，非生物環境中的能量可以被生物群落循環利用B．在生態系統中，先進行物質循環，后進行能量流動C．物質是能量的載體，能量隨著物質在非生物環境和生物群落之間循環流動D．物質循環與能量流動相互依存7、下列關于生態系統食物鏈中能量和物質的敘述，正確的是()①物質是單向流動、不可循環的②物質是可循環的③能量是單向流動、不可循環的④能量是單向流動、可循環的⑤能量是伴隨著物質而流動的⑥能量不是伴隨物質而流動A．①③⑤B．①④⑥C．②③⑤D．②③⑥8、如圖表示某生態系統中的碳循環過程，據圖分析下列敘述錯誤的是()A．在生態系統的成分中A屬于生產者，C屬于分解者B．①②代表的生理過程分別是光合作用和呼吸作用C．圖中化石燃料的大量燃燒會引起溫室效應D．綠色植物的光合作用和消費者的呼吸作用在生態系統中對碳循環起到關鍵作用9．如圖表示某生態系統一年中CO2的釋放和消耗狀況，其中①是生產者經呼吸作用釋放的CO2量，②是分解者經呼吸作用釋放的CO2量，③是消費者經呼吸作用釋放的CO2量，④是生產者經光合作用消耗的CO2總量。下列敘述正確的是()A．②的數值越小，說明該農田生態系統施用的有機肥料越多B．③的數值可間接表示該生態系統中消費者的同化量C．④的數值可間接表示流經該生態系統的總能量D．該農田生態系統一年中CO2的釋放量與消耗量相等10．深海熱泉生態系統中存在硫細菌，該細菌能利用氧化硫化物釋放的能量將二氧化碳合成有機物。生活在熱泉附近的生物，直接或間接地以硫細菌為食。下列相關敘述不正確的是()A．硫細菌能夠實現碳元素從非生物環境進入生物群落B．直接或間接以硫細菌為食的生物能夠加快生態系統的物質循環C．能量能隨著碳元素的循環而被生態系統循環利用D．若該生態系統的碳循環能夠保持平衡狀態，說明該生態系統存在分解者二、不單項選擇題11．高殘留有機氯農藥甲、乙可在人及動物的脂肪組織內積蓄。某湖泊生態系統農藥殘留量監測結果顯示，水體中農藥甲、乙含量分別為0.3μg/kg、0.1μg/kg，水生生物體中農藥含量如圖所示，下列分析正確的是()A．圖示共有5條食物鏈B．烏魚體內的農藥均來自銅綠方田螺C．農藥殘留量隨營養級升高而增加D．與水體相比，農藥甲在烏魚體內積蓄的倍數大于農藥乙12．分析以下生態系統的能量流動和物質循環的關系簡圖，能得到的結論是(不定項)()A．物質作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網)流動B．能量作為動力，使物質能夠不斷地在生物群落和非生物環境之間循環往復C．能量①②③④的總和便是生產者所固定的太陽能總量D．碳在生物群落和非生物環境之間的循環主要是以CO2的形式進行的簡答題13、如圖是某生態系統中，能量流動與物質循環關系示意圖，據圖回答下列問題。[圖中Δ為有毒物質濃度(百萬分之一，即10－6)，能量單位：kJ/(cm2·a)](1)流經該生態系統的總能量是________kJ/(cm2·a)。(2)根據圖中數值計算能量從A到B、從B到C的傳遞效率依次約為________、________，其余的能量最終通過生物的________散失，由于生物不能在代謝中再利用__________，因此能量流動具有__________________________________的特點。(3)圖中無機物箭頭指________和H2O等物質的流動過程。從生態系統的組成成分上分析，圖中D是________，通過有氧呼吸和無氧呼吸，將生物組織內的碳釋放到空氣中，由此可見D在物質循環中的重要作用是______________________________________。(4)從物質循環的角度看，存在于__________中的有毒物質，通過________在生物體內大量積累的現象稱作______________，________越高的生物受害程度越大。14．如圖是生態系統中碳循環示意圖，圖中D為大氣中的二氧化碳庫，請據圖回答下列問題：(1)此生態系統的能量流動是從[C]________固定太陽能開始的。(2)碳元素在非生物環境與A、B、C之間的流動主要是以______的形式進行的，在生態系統各成分中A為____________，B為____________。(3)圖中D→C過程主要是通過_________作用實現的，C→D過程是通過_________作用實現的，B→D過程是通過__________作用實現的。(4)生物群落中的一部分碳返回大氣中，而另一部分則以________的形式儲藏在地層中。碳在生物群落內部傳遞的形式是____________________。(5)碳循環始終與________________結合在一起。15．圖1是生態系統中碳循環示意圖，圖2代表的是圖1所涉及食物網中能量流動的“金字塔”結構圖。請據圖回答下列問題：(1)圖1中能夠固定大氣中CO2的生物成分是________(填字母)，自然界生物群落中的碳返回大氣的途徑有________(填序號)。(2)圖1中C屬于生態系統組成成分中的__________。(3)圖2構建的“能量金字塔”中處于Ⅰ中的生物屬于________(填成分)，處于Ⅲ中的生物為第______營養級。(4)從圖2“能量金字塔”可