高二上学期生物人教版必修3-5.3 生态系统的物质循环（课件）.pptx

1、第3节生态系统的物质循环1.说出物质循环的概念、过程和特点。2.掌握物质循环与能量流动之间的关系。课标要求1.生命观念：分析物质循环和能量流动的关系，树立生命系统的物质和能量观。2.科学思维：结合图解理解碳循环的过程及特点。素养要求一、生态系统的物质循环二、物质循环与能量流动的关系三、土壤微生物的分解作用梳理网络要语必背随堂演练知识落实课时对点练内容索引一、生态系统的物质循环1.概念概念组成生物体的 ，都不断进行着从 到_，又从 到 的循环过程。2.范围范围：，又叫 。3.特点特点(1)全球性：物质循环的概念中所说的“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

2、环具有 的特点。(2)循环性：无机环境中的物质可以被生物群落 ，即生物群落和无机环境之间的物质可以反复出现、循环利用，周而复始地进行循环，不会消失。C、H、O、N、P、S等元素无机环境生物群落生物群落无机环境生物圈生物地球化学循环全球性反复利用基础梳理预习新知夯实基础4.实例实例碳循环碳循环(如图如图)(1)碳在无机环境中的存在形式主要是 ，在生物群落中的存在形式主要是 。(2)大气中碳元素进入生物群落的途径是 和化能合成作用，形式是 。(3)生物群落中的碳元素回到无机环境中的途径有分解者的 、动物和植物的 、化石燃料的 ，形式是 。CO2和碳酸盐含碳有机物光合作用CO2分解作用呼吸作用燃烧C

3、O2(4)碳在无机环境与生物群落间循环的形式是 ，在生物群落内部传递的形式是_ ，途径是 。(5)碳循环的平衡是_ _ 。(6)温室效应的形成原因是 。缓解温室效应的方法是 。CO2含碳有机物食物链(网)植物通过光合作用从大气中摄取碳的速率与通过生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率相等化石燃料的大量燃烧，打破了碳平衡减少化石燃料的燃烧，大力植树造林等(1)物质循环中的“物质”指的是组成生物体的各种化合物()(2)沼渣等作为肥料还田，使物质能够循环利用()(3)碳循环在生物群落内部以CO2形式进行()(4)化石燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因()(5)碳元素在无机环境与生物群落之间传递时，

4、只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他成分间是单向的()判断正误辨析易混易错下列各图均为生态系统碳循环示意图，请据图回答：(1)图甲中AD代表的成分依次是_ 。(2)图乙中代表生产者的是 ，代表消费者的是 ，代表分解者的是 ，代表大气中的CO2库的是 。(3)图丙中，代表生产者的是 ，代表消费者的是 ，代表分解者的是 ，代表大气中的CO2库的是 。生产者、大气中的CO2库、消费者、分解者AB、DECEF、D、BCA深度思考探究重点突破难点二、物质循环与能量流动的关系项目能量流动物质循环形式 光能 热能(一般形式)形式流动过程沿 单向流动在 间循环往返范围生态系统_特点_联系同时进行、相互

5、依存，不可分割：能量的 、转移和释放，离不开物质的 ；物质是能量沿 流动的载体；能量是物质在生态系统中往复循环的_化学能化学元素食物链(网)无机环境和生物群落各营养级全球性单向流动，逐级递减反复利用，循环流动固定储存合成和分解食物链(网)动力基础梳理预习新知夯实基础(1)物质循环和能量流动是两个独立的过程()(2)生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网，所以物质和能量都是循环往复的()(3)只有在光照的条件下，生态系统的物质循环和能量流动才是同时进行的()判断正误辨析易混易错如图为生态系统中能量流动和碳循环的关系图，据图回答下列问题：(1)对物质循环起关键作用的成分是 和 。(2

6、)图中的表示的生理过程分别是 ，。a 生产者d分解者光合作用呼吸作用分解作用深度思考探究重点突破难点三、土壤微生物的分解作用1.实验原理实验原理(1)土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物，一般来说，它们在生态系统中的成分为 。(2)分解者的作用是将环境中的有机物分解为无机物，其分解速度与环境中的 、等生态因子相关。分解者温度水分基础梳理预习新知夯实基础2.案例设计案例设计项目案例1案例2实验假设土壤微生物能分解落叶使之腐烂土壤微生物能分解淀粉实验设计实验组对土壤 处理A烧杯中加入30 mL土壤浸出液淀粉糊对照组对土壤 处理(自然状态)B烧杯中加入_ _ 与A等量的淀粉糊自变量土壤中_是

7、否加土壤浸出液高温不做任何30 mL蒸馏是否含有微生物水实验现象在相同时间内实验组落叶腐烂程度 对照组AA1不变蓝A2_BB1变蓝B2_结论分析 _ _注：注：在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林试剂并加热。小于产生砖红色沉淀不产生砖红色沉淀微生物对落叶有分解作用土壤浸出液中的微生物能分解淀粉(1)可采用加热烘干的方法除去实验组中的土壤微生物()(2)应将实验组和对照组的土壤放在隔绝空气的条件下()(3)对照组中落叶的分解速度明显高于实验组()(4)实验组和对照组可以分别选择不同种类的落叶进行实验()判断正误辨析易混易错梳理网络要语必背理清网络1.生态系统的物质循环是指组成生物体的C

8、、H、O、N、P、S等元素都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。2.物质循环的特点是全球性、循环性。3.温室效应形成的主要原因是化石燃料短时间内大量燃烧使大气中CO2含量迅速增加，打破了生物圈碳循环的平衡。4.缓解温室效应的措施：(1)减少化石燃料的燃烧；(2)植树造林。5.能量流动和物质循环的关系：物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往复。生态系统中的各种组成成分正是通过能量流动和物质循环，才能够紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。背熟要语随堂演练知识落实123451.如图是生态系统中碳循环

9、示意图，“”表示碳的流动方向，下列说法正确的是A.图中A是生产者，B、D、E是消费者，C是分解者B.该生态系统的成分包括A、B、C、D、非生物的物质和能量C.该生态系统中的食物链可表示为：ADED.A和B的种间关系为捕食12345解析图A、C之间为双箭头，A、C为生产者或大气中CO2库，由于生产者、消费者、分解者均能进行呼吸作用产生CO2流向大气中的CO2库，因此C是大气中的CO2库，A是生产者，则D、E为消费者，B为分解者，A项错误；该生态系统的成分包括A、B、D、E、非生物的物质(包括C)和能量，B项错误；该生态系统中的一条食物链可表示为：ADE，C项正确；B为分解者，所以A和B的种间关系

10、不是捕食，D项错误。123452.如图是某宇宙飞船生态系统模式图，下列叙述错误的是A.该系统可为宇航员提供氧气B.飞船实现了物质和能量的循环利用C.分解罐可以为藻类提供二氧化碳和无机盐D.太阳能经过藻类的光合作用转化为化学能解析藻类进行光合作用将太阳能转化为化学能并释放氧气，A、D正确；分解罐可以分解粪便等排泄物，为藻类提供二氧化碳和无机盐，C正确；飞船实现了物质循环利用，但能量是不循环的，B错误。123453.下列关于物质循环和能量流动的关系的叙述，不正确的是A.物质为载体，使能量循环往复B.二者相互依存，不可分割C.能量是动力，使物质循环往复D.物质循环和能量流动同时进行123454.某生

11、物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5 cm左右)为实验材料，研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用，对土壤处理情况如表所示。下列有关叙述不正确的是组别1组2组3组4组土壤处理灭菌不灭菌灭菌不灭菌湿润湿润较干燥较干燥A.该实验能探究不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用B.为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理C.若该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理，实验中的对照组是1组和3组D.预期结论是1、3组的落叶不被分解，2、4组中的落叶被不同程度地分解解析由表格信息可知，该实验中2组的土壤湿润、4组的土壤较干燥，且2组和4组的土壤均不灭菌，其中含有微生物，因此2、4组对照

12、可用于探究不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用，A项正确；该实验的自变量是土壤是否湿润或者土壤是否含有微生物，而落叶属于实验中的无关变量，落叶上存在的微生物会影响实验结果，因此落叶也应进行灭菌处理，B项正确；若该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理，则1、2组对照可探究湿润土壤中微生物对落叶的分解作用，3、4组对照可探究较干燥土壤中微生物对落叶的分解作用，其中2组和4组均为未经处理的空白对照，属于对照组，1组和3组为实验组，C项错误；123451、3组的土壤经灭菌后，其中的微生物会被杀死，而土壤中的微生物主要充当分解者，因此预测这两组的落叶不被分解，而2、4组的土壤中含有微生物，但是土

13、壤湿度不同，所以落叶被分解的程度不同，D项正确。12345123455.如图是生态系统的碳循环图解。图中AD代表生态系统的4种成分，代表碳元素在生态系统中循环的途径。请分析并回答下列问题：(1)图中A代表_，碳在C中以_的形式存在。(2)图中代表光合作用的是_，代表分解作用的是_。(3)图中B代表_，它在生态系统中的作用是_。(4)碳元素在和中以_的形式流动，在和中以_的形式流动。生产者含碳有机物分解者将动植物的遗体和动物的排遗物分解成无机物CO2含碳有机物解析由图中A和D进行双向的物质传递，而且A指向B、C、D，而A、B、C指向D，A、C指向B，可知A是生产者，C是消费者，B是分解者，D是大

14、气中的CO2库。图中的箭头表现了生物群落中的不同生物与无机环境的相互作用。是光合作用，将大气中的CO2转化为有机物中的碳。动植物的遗体、和动物的排遗物中的有机物通过分解者(B)分解成无机物。为生物群落中的各种生物将有机物通过呼吸作用分解为CO2返回大气中的过程。12345课时对点练A组 基础对点练题组一生态系统的物质循环1.生态系统的碳循环与生物群落的哪些活动直接有关光合作用蒸腾作用呼吸作用微生物的分解作用A.B.C.D.解析生产者能从无机环境中固定二氧化碳，固定二氧化碳的生理过程有光合作用和化能合成作用；生产者、消费者的呼吸作用以及分解者的分解作用都能产生二氧化碳，并释放到无机环境中。123

15、456789 102.如图为生态系统碳循环示意图，下列分析错误的是A.丙是生态系统中的初级消费者和次级消费者B.甲丁中碳以含碳有机物的形式流动C.能量流动发生在甲、乙、丙、丁之间并被反复利用D.图中缺少植物呼吸作用的箭头123456789 103.下列关于生态系统中碳循环的说法，错误的是A.碳在生物群落中的传递主要沿着食物链(网)以有机物的形式进行B.大城市产生的过多CO2能够随着大气环流在全球范围内流动C.大力植树造林，利用植物大量吸收CO2，可维持大气CO2平衡D.只要减少化石燃料的燃烧，就一定可以从根本上治理温室效应123456789 10解析碳在生物群落中的传递沿着食物链(网)以有机物

16、的形式进行，A项正确；碳循环具有全球性的特点，大城市产生的过多CO2能够随着大气环流在全球范围内流动，B项正确；大力植树造林，利用植物大量吸收CO2，可维持大气CO2平衡，C项正确；温室效应主要是大气中CO2的含量升高引起的，减少化石燃料的燃烧，可以缓解温室效应，但不能从根本上治理温室效应，D项错误。123456789 10题组二物质循环和能量流动的关系4.下列有关生态系统物质循环和能量流动的叙述，错误的是A.碳循环具有全球性B.多吃素食可以使地球承载更多的人口数量C.最高营养级生物所同化的能量不再流向其他生物D.光能可以通过绿色植物的光合作用流入生物群落123456789 10解析食物链中的

17、最高营养级生物所同化的能量不会再提供给其他消费者，但能提供给分解者，C错误。5.下列关于生态系统的物质循环的叙述，不正确的是A.能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返B.所指的物质是指组成生物体的化合物C.所说的生态系统是地球上最大的生态系统生物圈D.所说的循环是指物质在生物群落与无机环境之间的循环解析物质循环指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素在生物群落和无机环境之间不断循环的过程，即所指的物质是指组成生物体的元素，B错误。123456789 106.下列关于生态系统物质循环和能量流动的叙述中，正确的是A.使用粪便作肥料，粪便中的能量可以流向植物，从而实现了对能

18、量的多级利用B.一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10%20%的能量流入狼的体内C.碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的D.食物链中，生物所处的营养级越高，其数量一定越少123456789 10题组三探究土壤微生物的分解作用7.某同学完成了“土壤微生物的分解作用”的对照实验，对照组的处理是A.土壤不做处理，自然状态B.土壤进行处理C.排除土壤微生物的作用D.尽量避免土壤理化性质的改变解析采用对照实验的方法，设计实验组和对照组，对照组的土壤应不做处理，处于自然状态，实验组为了排除土壤微生物的作用应对土壤进行处理。123456789 108.如图表示a、b、c三个地区森林

19、土壤有机物的分解状况，则分解者的作用由弱到强依次是A.a、b、cB.c、b、aC.b、a、cD.a、c、b解析由图示可知，a点落叶供给量最多，土壤中有机物的含量却最少，说明分解者的分解作用最强，c点正好相反，故选B项。123456789 109.为了了解土壤微生物能否分解农药，并尽快得出实验结论，有人用“敌草隆”(一种除草剂)进行实验。取等量沙土分装于相同的两个容器中，a组灭菌，b组不灭菌。下列相关叙述正确的是A.向a、b中喷入等量的“敌草隆”，再置于同一恒温箱中培养相同时间B.检测“敌草隆”的消失情况，预计a组“敌草隆”全部消失，b组基本不变C.只用沙土的实验效果比用几种典型土壤混合后的好D

20、.再增加c组作为对照，不喷入“敌草隆”，其他处理与a、b组相同123456789 10解析实验组为a组，对照组为b组，自变量为有无土壤微生物，根据单一变量原则，其他无关变量应保持一致且适宜，A项正确；a组土壤经过灭菌，不含土壤微生物，不能分解“敌草隆”，预计a组的“敌草隆”含量基本不变，b组因含有土壤微生物，预计“敌草隆”的含量将减少，但不一定会完全消失，B项错误；不同土壤所含的微生物种类和数量不同，所以用几种典型土壤混合后的实验效果比只用沙土的实验效果好，C项错误；本实验已有对照组，没有必要再增加一个对照组，D项错误。123456789 1010.如图表示生态系统中碳循环示意图，请据图回答：

21、(1)大气中CO2进入生物群落是通过图中_(填序号)实现的。解析分析题图可知，是分解者的分解作用，是呼吸作用；是光合作用，是化石燃料的燃烧。大气中CO2进入生物群落是通过图中实现的。123456789 10(2)碳元素在生物群落和无机环境之间的循环形式主要是_；在生物群落内部，碳元素以_形式进行流动。CO2解析碳元素在生物群落和无机环境之间主要是以CO2的形式循环。在生物群落内部，是以含碳有机物的形式进行流动的。有机物123456789 10(3)进行过程的生物在生态系统中的成分是_。分解者解析进行过程的生物在生态系统中的成分是分解者。123456789 10(4)人类活动对碳循环干扰最大的是

22、_途径，这一干扰在短时间内增加了_的含量，造成的主要环境问题是_。煤和石油等化石燃料的燃烧解析人类活动对碳循环干扰最大的是过程煤和石油等化石燃料的燃烧，这一干扰使CO2在短时间内大量增多，打破了碳循环平衡，造成了温室效应。CO2温室效应123456789 10B组 综合强化练1.下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述，正确的是A.富营养化水体出现蓝藻水华的现象，可以说明能量流动的特点B.生态系统中能量的初始来源只有太阳能C.食物链各营养级中10%20%的能量会被分解者利用D.无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用12345678解析富营养化水体出现蓝藻水华现象，是由于水体中含有

23、的N、P等植物生长所需的矿质元素过多，引起植物大量繁殖，未涉及沿食物链进行的能量流动，A项错误；生态系统中能量的初始来源也可能是化学能，如硝化细菌的化能合成作用，B项错误；能量是单向流动、逐级递减的，每个营养级约有10%20%的能量流向下一营养级，而不是被分解者利用，C项错误；无机环境中的物质可以通过多种途径如光合作用、化能合成作用、根的吸收等进入生物群落被生物利用，D项正确。123456782.如图是自然界碳循环的简图，据图分析，下列叙述错误的是A.甲为分解者，乙为消费者，丙为生产者B.表示CO2通过甲、丙、乙的呼吸作用进入大气中C.主要表示大气中CO2通过光合作用进入生物群落D.碳元素以无

24、机物的形式在丙乙甲所示的渠道流动12345678解析根据丙和大气中的CO2库间存在双向箭头，可判断丙为生产者，根据围绕甲的箭头“多进一出”可判断甲为分解者，则乙为消费者，A正确；表示CO2通过甲、丙、乙的呼吸作用进入大气中，B正确；主要表示大气中CO2通过光合作用进入生物群落，C正确；碳元素以含碳有机物的形式在丙乙甲所示的渠道流动，D错误。123456783.如图为碳循环示意图，下列叙述正确的是A.图中由生产者、和构成的食物 链中，能量是单向流动、逐级递减的B.生产者为第一营养级，之和为 生产者固定的总能量C.过程均以有机物的形式进行D.图示的碳循环路径缺少、直接到的途径12345678解析食

25、物链中不含分解者，A错误；生产者固定的总能量是，B错误；过程以CO2的形式进行，过程以有机物的形式进行，C错误；图中缺少由、直接到的碳传递途径，D正确。123456784.下列关于物质循环的叙述，错误的是A.CO2和有机物在生物群落与无机环境之间的循环叫做碳循环B.生产者与分解者的部分生理活动是完成物质循环的重要环节C.能量为物质在生物群落和无机环境之间的循环提供动力D.湖泊生态系统的物质循环不能在该生态系统内独立地进行123456785.下列关于物质循环和能量流动的说法，错误的是A.物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力B.无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用C.通过绿色植

26、物的光合作用，可完成生态系统的碳循环D.食物链和食物网是能量流动和物质循环的渠道12345678解析生态系统的主要功能是能量流动和物质循环，物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力，A正确；无机环境中的物质可被生物群落反复利用，B正确；绿色植物的光合作用将大气中二氧化碳中的碳转化为有机物中的碳，只是碳循环的一部分，并没有完成生态系统的碳循环，C错误；食物链和食物网是生态系统的能量流动和物质循环的渠道，D正确。123456786.深海热泉生态系统中存在硫细菌，该细菌能利用氧化硫化物释放的能量将二氧化碳合成有机物。生活在热泉附近的生物，直接或间接地以硫细菌为食。下列相关叙述不正确的是A.硫细菌能

27、够实现碳元素从无机环境进入生物群落B.直接或间接以硫细菌为食的生物能够加快生态系统的物质循环C.能量能随着碳元素的循环而被生态系统循环利用D.若该生态系统的碳循环能够保持平衡状态，说明该生态系统存在分解者12345678解析由题意可知，硫细菌能利用氧化硫化物释放的能量将二氧化碳合成有机物，说明可以实现碳元素从无机环境进入生物群落，A项正确；硫细菌是生产者，因此直接或间接以硫细菌为食的生物都属于消费者，消费者的存在能够加快生态系统的物质循环，B项正确；生态系统中能量流动的特点是单向流动、逐级递减，C项错误；分解者通过分解作用产生的CO2是大气中CO2的主要来源，没有分解者，碳循环将无法保持平衡状

28、态，D项正确。123456787.图中AD代表生态系统的成分，代表相应的生理或生产活动过程。据图回答下列相关问题：(1)温室效应最主要的原因来自图中的_(用序号作答)，下列做法中不符合“低碳经济”理念的是_(用ad序号作答)。a.改造或淘汰高能耗、高污染的产业b.大力发展火力发电c.研制和开发新能源替代传统能源d.优化建筑结构，增强室内采光，减少照 明用电解析温室效应与大气中二氧化碳增多有关，其主要原因是化石燃料的燃烧。b12345678(2)与两个过程有关的主要细胞器(主要考虑其为真核生物)分别是_、_。解析分别表示光合作用和呼吸作用，与其有关的细胞器分别是叶绿体和线粒体。叶绿体线粒体123

29、45678(3)该生态系统中最重要的两种成分是_(用AD作答)，流经该生态系统的总能量是_。解析生态系统中最重要的成分为生产者A和分解者B。A、B生产者A所固定的总能量123456788.图1是生态系统中碳循环示意图，图2代表的是图1所涉及食物网中能量流动的“金字塔”结构图。请据图回答下列问题：(1)图1中能够固定大气中CO2的生物成分是_(填图中字母)，自然界生物群落中的碳返回大气的途径有_(填数字序号)。(2)图1中C属于生态系统组成成分中的_。碳元素在无机环境和生物群落间循环的主要形式是_。(3)图2构建的“能量金字塔”中处于中的生物属于_(填成分)，处于中的生物为第_营养级。(4)从图2“能量金字塔”可以看出能量流动的特点是_。B消费者二氧化碳生产者三逐级递减12345678