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1、
高二生物導(dǎo)學(xué)講義 22
5.3 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)
（共 1 課時）
【課標(biāo)要求】 ：
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. 關(guān)注碳循環(huán)平衡失調(diào)與溫室效應(yīng)的關(guān)系。【創(chuàng)設(shè)情境】
情境 1: 在生活中我們常常發(fā)現(xiàn)，自然界的熱帶雨林中不需要人工施肥植物長得非常茂
盛，而農(nóng)田中若不施肥莊稼的長勢則會不好。 為什么熱帶雨林不需要施肥而農(nóng)田需要經(jīng)常施肥？
情境 2: 遠離人類居住地的南極大陸生活著許多無憂無慮的企鵝，可科學(xué)家卻發(fā)現(xiàn)在一
些長期生活在南極大陸的企鵝體內(nèi)也含
2、有人類使用過的農(nóng)藥 ddt ，你能說出其中道理嗎？
【學(xué)習(xí)活動】
活動一：碳循環(huán)
[ 思考 ] （閱讀教材 P100-101 “碳循環(huán)” 的內(nèi)容及圖 5-11 ，思考下列問題）
（ 1） 碳元素以什么形式在無機環(huán)境與生物群落之間循環(huán)的？
（ 2） 碳元素以什么途 徑從無機環(huán)境進入生物群落的？
（ 3） 碳元素在生物體之間以什么渠道傳遞的？
（ 4）碳元素以什么途徑從生物群落進入大氣？
（ 5）為什么說碳循環(huán)具有全球性？
（ 6）物質(zhì)循環(huán)的含義？
[ 精講 ]
1. 碳元素的存在與
3、循環(huán)形式：
①在無機環(huán)境中以
的
形式存在。
②在生物群落中以
的
形式存在。
③在無機環(huán)境與生物群落間以
的
形式循環(huán)。
2. 碳元素進入生物群落的方式：
CO2 進入生物群落是通過自養(yǎng)型生物完
成的，主要是 ，
也有 作用。
3. 碳元素返回?zé)o機環(huán)境的方式
① 。 ②
4、“物質(zhì)循環(huán)”中的 物質(zhì)是指：組成生物體的
5. 物質(zhì)循環(huán)的特點
（ 1） 。（2）具有
。 ③
性。因此又叫
4、。
。
循環(huán)。
[ 訓(xùn)練 ]
1、請用關(guān)鍵詞、線段、箭頭等來構(gòu)建碳循環(huán)的過程模型
:
草
大氣中的 CO
2
兔
鷹
腐生細菌、真菌
2、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，其物質(zhì)是指
. （
）
A. 細胞中的蛋白質(zhì)和核酸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. 組成細胞的各種化合物
3、與自然界的碳循環(huán)關(guān)系最密切的兩種細胞 器是（ ）
A. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體
5、B. 葉綠體和線粒體
C. 核糖體和 葉綠體 D . 核糖體和高爾基體
4. 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)發(fā)生在（ ）
A. 生物群落中 B. 生產(chǎn)者和消費者之間
C. 生產(chǎn)者和分解者之間 D. 生物群落與無機環(huán)境之間
[ 變式 ]
1
、下圖示生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，圖中
D 為大氣中的 CO 2，請據(jù)圖回答：
C
（1
）此生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從
[ ]
固定太陽能開始的。
（2
）碳元素在大氣中與 A、 B、C 之間的流動是以
形式
進行的，在生態(tài)系統(tǒng)各成分中
A 為
， B 為
。
6、
D
（3
）圖中 D
C 過程是通過
作用實現(xiàn)的，
A
B
C
D 過程是通過
作用實現(xiàn)的， B
D 過程是通過
作用實現(xiàn)的。
（4
）生物群落中有一部分碳以
形式儲藏在地層中。碳在無
機環(huán)境中以
形式存在。
2.在自然界的物質(zhì)循環(huán)中，對物質(zhì)轉(zhuǎn)化必不可少的生物因素是（ ）
A. 綠色植物和動物
B. 綠色植物和微生物
C. 動物和微生物
D. 綠色植物或微生物
活動二：碳循環(huán)平衡失調(diào)與溫室效應(yīng)的關(guān)系
[ 思考
7、 ] ：（閱讀教材 P101“與社會聯(lián)系”的內(nèi)容，口頭回答下列問題）
1、“溫室效應(yīng)”的產(chǎn)生原因？
2、要是地球持續(xù)升溫，將會有什么危害？
3. 既然溫室效應(yīng)有這么多危害，我們應(yīng)該怎么做？
[ 精講 ] ：溫室效應(yīng)
（1）形成原因：化石燃料短時間內(nèi)大量燃燒，使大氣中
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
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
含量迅速增加，打破了生
，進而對人類和其他許多
① 開發(fā)新能源（核能、水能等）
8、
，盡量減少煤炭、石油的燃燒
（減少
CO2的來源）。
② 大力推行
（增加 CO2的去路）
[ 訓(xùn)練 ]
1、目前地球大氣的二氧化碳濃度增高，導(dǎo)致溫室效應(yīng)，主要原因是 （
A. 人口劇增，呼出的二氧化碳增多 B. 化石燃料的燃燒和自然資源的不合理利用
C. 大量生物遭滅絕 D. 自然因素破壞了生態(tài)穩(wěn)定
）
[ 變式 ]
1 、下列哪項述說不是溫室效應(yīng)的危害
（ ）
A、氣候異常
B 、極地冰川加
9、速融化
C、沿海城市被淹沒
D、地震頻繁
活動三：能量流動與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系
[ 思考 ] ：（閱讀教材 P103 最后自然段內(nèi)容，思考下列問題）
1、生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)在能量流動中有何作用？
2、生態(tài)系統(tǒng)中的能量在物質(zhì)循環(huán)中有何作用？
[ 精講 ] ：
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
形式 以 形式流動
物質(zhì)循環(huán)
因不同元素而異， 如碳以
式循環(huán)
形
特點
、
10、物質(zhì)被
，具有
范圍
生態(tài)系統(tǒng)的
聯(lián)系
兩者同時進行，相互依存，不可分割。
① 能量流動不能離開物質(zhì)循環(huán)而單獨進行， 能量的 、 、 和
，離不開物質(zhì)的 。
② 物質(zhì)是能量的 ，使能量沿著食物鏈 （網(wǎng)）流動；能量作為 ，
使物質(zhì)能不斷地在 和 之間循環(huán)往返。
③ 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 和 才緊密聯(lián)系在一起的，形成
一個統(tǒng)一的整體。
[ 訓(xùn)練 ] ：
1、下圖為能量流動和
11、碳循環(huán)的關(guān)系示
意圖。根據(jù)圖回答下列問題。
（ 1）對能量流動和物質(zhì)循環(huán)起關(guān)鍵作
用 的 生 態(tài) 系 統(tǒng) 成 分 分 別 是 圖 中 的
_______和 _______ 。
（ 2） 圖中能量使物質(zhì)能夠不斷地在
__________________ 之間循環(huán)往復(fù)。
（ 3）在生態(tài)系統(tǒng)中能量的固定、 儲存、轉(zhuǎn)移和釋放，離不開物質(zhì)的
等過程。
（4）碳循環(huán)的同時一定伴 隨著
。
[ 變式 ] ：
1.對于一個處于相對穩(wěn)定狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)，下列敘述不正確的是
A. 物質(zhì)不斷循環(huán)
12、
B. 組成成分相對穩(wěn)定
C. 能量不斷流動
D. 生物個體數(shù)量不變
2.下列哪項敘述是不正確的
（ ）
A．物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能之一 B ．物質(zhì)是能量流動的載體
C．能量是物質(zhì)循環(huán)的動力 D．物質(zhì)在流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)各個營養(yǎng)級的時候，是逐級遞減
的
【課堂反饋】
1． 碳在生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者和消費者之間流動的形式是（
）
Ａ．ＣＯ ２ Ｂ．無機碳
Ｃ．碳酸鹽
Ｄ．含碳有機物
2． 下列說法不正確的是 ( )
A
13、．碳在生物群落與無機環(huán)境之間的循環(huán)主要是以二氧化碳的形式進行的B．生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)是物質(zhì)在整個生物圈的循環(huán)
C．組成生物體的 C、 H、 O、 N、 P、 S等元素都能在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)D． 物質(zhì)循環(huán)和能量流動沒有任何聯(lián)系
3．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 ( )
① 光合作用 ② 蒸騰作用 ③ 呼吸作用 ④ 化能合成作用
A．①②③ B．①③④ C． ①②④ D． ①②③④
4.生物群落中的碳返回大氣的途徑是（ ）
Ａ．呼吸作用和光合作用 Ｂ．呼吸作用和化石燃料的燃燒
Ｃ．呼吸作用和蒸騰作用 Ｄ．微生物的分解作用和動植物的呼
14、吸作用
5.右圖是自然界碳循環(huán)的簡圖，圖中的甲、乙、丙各代表
A．甲為生產(chǎn)者，乙為分解者，丙為消費者
B．甲為消費者，乙為分解者，丙為生產(chǎn)者
C．甲為分解者，乙為生產(chǎn)者，丙為消費者
D．甲為生產(chǎn)者，乙為消費者，丙為分解者
6、下圖是生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，圖中“→”表示碳的流動方向?；卮穑?
(1)寫出圖中的食物鏈：
(用字母和箭頭表示 )。
(2)分析 A→E 和 D→B 過程中碳的流動形式分別是：
。
(3)若生產(chǎn)者有 10000kg，按能量最大傳遞效率計算，則三級消費者的生物可增重
(4)人類大量開采并燃燒由古代動植物遺體變成的煤和石油，使地層中經(jīng)過千百萬年積存的
碳在短期內(nèi)釋放，對環(huán)境產(chǎn)生的影響主要是 。
《生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)》導(dǎo)學(xué)案何鋒
