生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的學(xué)案

1、 主備人：王巍巍 審閱人：高二生物教師 時間：2011年 10 月 日 5.3 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)學(xué)案 班級 姓名 學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.以碳循環(huán)為例，分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)。2. 說明能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。 3.嘗試探究土壤微生物的分解作用。4.關(guān)注碳循環(huán)平衡失調(diào)與溫室效應(yīng)的關(guān)系。知識點一 碳循環(huán)（一）生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)：在生態(tài)系統(tǒng)中，組成生物體的 等化學(xué)元素，不斷的進(jìn)行從無機環(huán)境到 ，又從_回到無機環(huán)境的循環(huán)過程，叫生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。1 物質(zhì)：組成生物體的等元素。2 循環(huán)途徑：無機環(huán)境 。3 范圍： 。4. 特點：全球性，反復(fù)循環(huán)，因此又叫 循環(huán)。（二）過程圖解小結(jié)：1.碳元素的存在形式：

2、在無機環(huán)境中以 和 的形式。在生物群落中以 的形式，沿 渠道傳遞。在生物群落與無機環(huán)境以 形式傳遞。2.碳元素進(jìn)入生物群落的方式：CO2進(jìn)入生物群落是通過自養(yǎng)型生物完成的，主要是綠色植物的光合作用，也有化能合成作用。3.碳元素返回?zé)o機環(huán)境的方式動植物的呼吸作用。 分解者的分解作用。 化石燃料的燃燒（三）溫室效應(yīng)1 形成原因：化學(xué)染料短時間內(nèi)大量燃燒使大氣中 含量迅速增加，打破了生物圈 的平衡。2 危害：加快極地和高山冰川的融化，導(dǎo)致海平面 ，進(jìn)而對人類和其他許多生物的生存構(gòu)成威脅。3 防止和減緩溫室效應(yīng)的主要措施改善能源結(jié)構(gòu)，開發(fā)新能源（核能、水能等），盡量減少煤炭的燃燒量（減少CO2的來源）

3、。大力推行 （增加CO2的去路）知識點二 能量流動與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系（一）生態(tài)系統(tǒng)的主要功能 和 。1 二者的，彼此相互依存，不可分割。2 物質(zhì)作為，使能量沿著食物鏈（網(wǎng)）流動；能量作為，使物質(zhì)能夠不斷地在和之間循環(huán)往返。（二） 能量流動與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系的比較表：項目能量流動物質(zhì)循環(huán)形式以 形式流動 等基本元素的循環(huán)過程 沿食物鏈（網(wǎng)）單向流動在無機環(huán)境和生物群落間反復(fù)循環(huán)性質(zhì)開放式：地球之外的太陽能源源不斷地輸入生態(tài)系統(tǒng)，傳遞是逐漸遞減耗盡為止封閉式：生物圈是在物質(zhì)上自給自足的系統(tǒng)特點 、 物質(zhì)被反復(fù)利用，具有 范圍生態(tài)系統(tǒng)的 各營養(yǎng)級 聯(lián)系兩者同時進(jìn)行，相互依存，不可分割。如圖： 能量流動不

4、能離開物質(zhì)循環(huán)而單獨進(jìn)行， 能量的固定、儲存、轉(zhuǎn)移和釋放，離不開物質(zhì)的合成和分解。 物質(zhì)是能量的載體，使能量沿著食物鏈（網(wǎng)）流動； 能量作為動力，使物質(zhì)能不斷地在生物群落和無機環(huán)境之間循環(huán)往返。 生態(tài)系統(tǒng)中的各種組成成分-非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費者和分解者，正是通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)才緊密聯(lián)系在一起的，形成一個統(tǒng)一的整體。特別提醒：任何一個生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)都保持著相對的平衡，這是一個生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定的重要保證。生物的富集作用概念：生物的富集作用是指環(huán)境中的一些污染物如重金屬、化學(xué)農(nóng)藥，這些污染物在生物體內(nèi)難分解，通過食物鏈在生物體內(nèi)大量積累的過程。分類：生物富集作用可以分為

5、水生生物富集作用和陸生生物富集作用。知識點三 探究土壤微生物的分解作用1 探究性試驗的一般步驟：（1）_（2）_（3）_（4）_（5）_。2 案例1案例2實驗假設(shè)實驗設(shè)計實驗組對照組自變量土壤中是否含微生物土壤中是否含有分解淀粉的微生物實驗現(xiàn)象在相同時間內(nèi)實驗組落葉腐爛程度小于對照組AA1A2BB1B2結(jié)論分析大 氣植物五動物物物土壤中的微生物例1我國北方處于穩(wěn)定狀態(tài)的某森林生態(tài)系統(tǒng)，其碳循環(huán)如右圖，箭頭和字母分別表示碳元素的傳遞方向和轉(zhuǎn)移量。下列選項正確的是 a b dA.夏季,abce B.秋季,efg gC. 春季,gbef D.冬季,dcf c e f c解析：我國北方的夏季晝長夜短，

6、氣溫較高，生產(chǎn)者同化作用占優(yōu)勢，生長較快，因此abce ；在秋季，植物的遺體、殘枝、敗葉相對增多，動物糞便增多，而土壤中的微生物數(shù)量相對穩(wěn)定，由于氣溫變低，土壤中的微生物代謝變緩、繁殖變慢，因而efg ；在冬季，動物呼吸作用加強以維持體溫，即d值增大，而動物可攝入的有機物相對減少，即c值減少，可能的關(guān)系是dfc。答案：A 例2右圖示生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，圖中D為大氣， C請據(jù)圖回答問題 （1）此生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從 固 D定太陽能開始的。 （2）碳元素在大氣中與A、B、C、之間的流動是以 A B 形式進(jìn)行的，在生態(tài)系統(tǒng)的各成分中，A為 ，B為 。 （3）圖中DC過程是通過 作用實現(xiàn)的，CD過

7、程是通過 作用實現(xiàn)的，BD過程是通過 作用實現(xiàn)的。 （4）生物群落中的一部分碳返回大氣中，而另一部分則以 形式儲存在地層中，碳在生物群落與無機環(huán)境之間主要以 的形式循環(huán)。 （5）碳循環(huán)的同時一定伴隨著 。解析：在生態(tài)系統(tǒng)中，碳元素主要以二氧化碳的形式在生物群落與無機環(huán)境之間循環(huán)，始終伴隨著能量流動，而生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從綠色植物的光合作用開始的，并進(jìn)入生物群落隨食物鏈而流動。生物群落中的碳是以二氧化碳的形式返回到大氣中，但其中一部分碳則以化石燃料的形式儲存于地層中。答案：（1）C 生產(chǎn)者 （2）二氧化碳 消費者 分解者 （3）光合 呼吸 分解（4）化石燃料 二氧化碳 （5）能量流動課堂隨練1

8、 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)的特點不包括下列的： （ ）A. 帶有全球性 B. 物質(zhì)是指組成生物體的基本元素C. 在群落的各營養(yǎng)級之間循環(huán)往復(fù) D. 在群落與無機環(huán)境之間循環(huán)往復(fù)2與自然界的碳循環(huán)關(guān)系密切的兩種細(xì)胞器是： （ ）A. 線粒體和染色體 B. 葉綠體和線粒體C. 葉綠體和核糖體 D. 線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)3 下列關(guān)于物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)系敘述不正確的是： （ ）A. 物質(zhì)為能量的載體，使能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動B.能量作為動力，使物質(zhì)在生物群落與無機環(huán)境之間循環(huán)往復(fù)C. 先進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)，后發(fā)生能量流動 D. 二者相互依存，不可分割4.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，其物質(zhì)是指.（ ）A.細(xì)胞中的蛋白質(zhì)和核酸

9、B. 組成生物體的C、H、O、N、P、S等基本元素 C.組成生物體的各種元素 D.組成細(xì)胞的各種化合物5 在自然界的物質(zhì)循環(huán)中，對物質(zhì)的轉(zhuǎn)化起重要作用的是A化能自養(yǎng)生物 B動物和微生物 C微生物和綠色植物 D綠色植物和動物6火災(zāi)常給森林帶來較大危害，但是在寒帶地區(qū)有時對森林中的殘值落葉等進(jìn)行有限度的人工火燒，以對森林進(jìn)行資源管理，這種人工火燒的主要目的是A消滅森林病蟲害 B刺激樹木種子萌發(fā) C加速生態(tài)系統(tǒng)的分解過程 D提高森林的蓄水能力7大氣中的碳進(jìn)入生物群落的形式和作用是 A碳酸鹽；呼吸作用 B二氧化碳；光合作用和化能合成作用 C含碳有機物；光合作用 D二氧化碳；分解作用8 施用農(nóng)藥DDT的

10、地區(qū)，雖然只占陸地面積的一小部分，可是遠(yuǎn)離施藥地區(qū)的南極，動植物內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了DDT，該現(xiàn)象說明了： （ ）A. DDT使揮發(fā)性物質(zhì) B. DDT已加入全球性的生物地化循環(huán)C. 科考隊將DDT帶到了南極 D. 南極動物也偶爾到施藥地區(qū)覓食9細(xì)菌和真菌在生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)不可缺少是因為（）A食物鏈中重要一環(huán) B能把有機物分解為無機物，歸還到無機環(huán)境中C與人類關(guān)系非常密切 D與生產(chǎn)者、消費者都有關(guān)系10在碳循環(huán)過程中，使無機環(huán)境和生物群落相聯(lián)系的生理作用是 ( )光合作用 蒸騰作用 呼吸作用 化能合成作用ABCDCO2O2CBA動植物遺體和排泄物D煤,石油14 看圖回答問題1) 這是 元素的循環(huán)。2)

11、 寫出所示過程的名稱： 3) 圖中A、B、C、D各是什么生物？A B C D 4) 圖中缺少的生理過程是 ，用箭頭在圖中表示出來。5) 由該循環(huán)可見，生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)具有以下特點： 14如圖為碳循環(huán)圖解，請回答下列問題：（1）物質(zhì)循環(huán)實質(zhì)上是物質(zhì)在圈與圈之間轉(zhuǎn)移。請在下列表格中填出各圈中碳素的貯存形式，用“十”或“”標(biāo)明是否參與碳素交換過程。項目巖石圈大氣圈水圈生物群落碳素貯存形式是否參與交換上述分析得知，碳循環(huán)帶有_性。（2）碳主要以_形式循環(huán)的。（3）碳從無機環(huán)境進(jìn)入生物群落的唯一途徑是_；由綠色植物通過_傳遞到各級消費者。（4）碳從生物群落返回?zé)o機環(huán)境的途徑表示_；表示_；表示_。案例1案例2實驗假設(shè)微生物能分解