第3节 生态系统的物质循环

课标要求

1、什么叫物质循环？物质是指什么？

2、熟练地构建碳循环模型图；

3、尝试探究土壤微生物的分解作用，知道原理、方法、过程；

　　 4、关注碳循环平衡失调与温室效应的关系；

教学重、难点

分析以碳元素为例的生态系统中的物质循环

教学方法

问题引导，启发讨论，实验探究

　　　教 学 内 容 学法指导

关键点拨 　问题探讨：

　生态系统依靠太阳不断的提供能量,而生态系统中的物质却都是由地球提供的:

为什么维持生态系统所需的大量物质,例如氧、水、氮、碳和许多其他物质，亿万年来却没有被生命活动所耗尽？

引入：课题-生态系统的物质循环

教学过程：

一、 生态系统的物质循环的概念

阅读课本P101第二段内容,回答下列问题：

（1）这里的物质是指什么？

（2）这里的生态系统是指什么？

（3）在哪两者之间循环？

1．定义：组成生物体的 等元素，都不断进行着从 到

　 ，又从 到 的 过程。

2．特点： 、 。（与能量流动的特点一样吗？）

例1.下列关于生态系统的物质循环的叙述中，错误的是 （ ）

　A．所指的物质是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素

　B．所说的生态系统是指生物圈

　C．物质在循环过程中不断减少的

　D．所说的循环是指物质在生物与无机环境之间反复出现、循环利用

二、碳循环

看图回答：在该草原生态系统中有哪些生物？它们分别属于什么成分？

（一）碳循环过程

　思考题：

（1）碳元素在自然界中主要以什么形式存在？碳元素在生物体内以什么形式存在？

（2）碳元素以什么途径从无机环境进入生物群落的？

（3）碳元素在生物体之间以什么渠道传递的？

（4）碳元素以什么途径从生物群落进入大气？

（5）碳元素又以什么形式在无机环境与生物群落中循环的？

思考讨论：（小组讨论）

（1）碳元素通过什么途径进、出草体内的？

（2）请用关键词、线段、箭头等来构建碳循环的过程模型:

　例2.下图示生态系统碳循环示意图，图中D为大气，请据图回答：

　（1）此生态系统的能量流动是从[ ]

　固定太阳能开始的。

　（2）碳元素在大气中与A、B、C之间的流动是以 形式

　进行的，在生态系统各成分中A为 ，B为 。

　（3）图中D C过程是通过 作用实现的，

C D过程是通过 作用实现的，B D过程是通过 作用实现的。

　（4）生物群落中有一部分碳以 形式储藏在地层中。碳在无机环境中以

形式存在。

小结：碳循环的过程：（注意与课本P101图5-11碳循环模式图比较）

（二）探究"土壤微生物对淀粉的分解作用"

（1） 提出问题：

（2） 作出假设：

（3） 制定、实施计划：

①实验变量：

②其他实验条件：

③实验步骤的设计：

　　（4） 实验结果的分析：

碘液 斐林试剂 分析结果 A(土壤

浸出液) A1 A2 B(蒸馏水) B1 B2 （5） 实验结论：

三、温室效应（阅读课本P101与社会的联系相关内容）

　1、概念：由于大气中的 的增加，导致 升高的现象。

　2、原因：由于人类大量使用 ，使地层中经过千百万年而积存的 ，在很短的时间内释放出来，打破了生物圈中 的平衡。

　3、危害：

　4、缓解措施：

巩固练习：

1．生态系统的物质循环，其物质是指. （ 　　）

　A.细胞中的蛋白质和核酸 B. 组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素

　C.组成生物体的各种元素 D.组成细胞的各种化合物

2．与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是 （ 　　）

　A.内质网和高尔基体 B. 叶绿体和线粒体

　C.核糖体和 叶绿体 D . 核糖体和高尔基体

3．在自然界的物质循环中，对物质转化必不可少的生物因素是 （ 　　）

　A.绿色植物和动物 B. 绿色植物和微生物

　C.动物和微生物 D. 绿色植物或微生物

4．生态系统的物质循环发生在 （ 　　）

　A.生物群落中 B.生产者和消费者之间

　C.生产者和分解者之间 D.生物群落与无机环境之间

5．目前地球大气的二氧化碳浓度增高，导致温室效应，主要原因是 （ 　　）

　A.人口剧增，呼出的二氧化碳增多 B.化石燃料的燃烧和自然资源的不合理利用

　C. 大量生物遭灭绝 D.自然因素破坏了生态稳定

6.生态系统的碳循环与生物群落的哪些活动有关 （ 　　）

①光合作用 ② 呼吸作用 ③蒸腾作用 ④微生物的分解作用

　A. ① ② B. ① ② ④ C. ① ② ③ D.① ④

7.下图是生态系统中碳循环图解，图中甲、乙、丙各是 （ 　　）

　A 甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者 甲

　B. 乙是生产者，甲是消费者，丙是分解者 乙 丙

　C. 丙是生产者，乙是消费者，甲是分解者 CO2＋H2O

　D. 甲是生产者，丙是消费者，乙是分解者

8.在水藻→小鱼→大鱼组成的食物链中，小鱼不会吃大鱼，但大鱼可以吃小鱼，该食物链不可逆性，说明在一个生态系统中 （ 　　）

　A.物质循环是单向的 B.能量流动是单向的

　C.碳循环是单向的 D.水循环是单向的

9．右图是生态系统中碳循环示意图，图中" "表示碳的流动方向。

请回答：

(1)写出图中含有四个营养级的食物链(用字母和箭头表示)

(2)在物质循环的过程中，同时伴随着 。若生产者有10000kg，按能量最大传递效率计算，位于第四营养级的生物可增重 kg。

　　(3)分析A D和E B过程中碳循环的形式的不同点

(4)若由于某种原因，E种群数量大量减少，其他各种群数量随即发生的变化是 。

(5)人类大量开采并燃烧由古代动植物遗体变成的煤和石油，使地层中经过千百万年积存的碳元素在短期内释放，对环境产生的影响主要是 。

10．读下图回答以下问题：

(1)绿色植物可以通过 作用吸收C02，可以通过

作用将C02释放到大气中。

(2)人类活动可经由多种途径增加大气中的C02，请写出下列会产生C02的化学反应方程式：

①煤炭燃烧

②汽油燃烧

(3)随着人类社会的发展，化石燃料的消耗激增，导致大气中的C02显著增多。这一变化始于历史上的 时期。

(4)如果以CO2为主的一些气体在大气中的积聚造成所谓温室效应，那么由于 、 将会导致海平面上升。

反 思