5.3《生态系统的物质循环》学案及答案

-1-第三节生态系统的物质循环预习导学案学习目标：1.以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环，关注碳循环失调与温室效应的关系。2.尝试探究“土壤微生物的分解作用”。3.说明能量流动和物质循环的关系。4.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。学习重点：分析生态系统中的物质循环。学习难点：说明能量流动和物质循环的关系。一、碳循环1.循环形式：在生物群落与无机环境之间主要以的形式进行。2.过程图解3.特点：具有、循环性。4.温室效应（1）形成原因：化学染料短时间内大量燃烧使大气中含量迅速增加，打破了生物圈的平衡。（2）危害：加快极地和高山冰川的融化，导致海平面，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。（3）防止和减缓温室效应的主要措施①改善能源结构，开发新能源（核能、水能等），尽量减少煤炭的燃烧量（减少CO2的来源）。②大力推行（增加CO2的去路）思考讨论：（1）碳循环在生物群落内以什么形式进行？（2）与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是什么？二、生态系统的物质循环1．含义（1）物质：组成生物体的＿＿＿＿＿＿等元素。（2）循环途径：无机环境。（3）范围：。2.特点（1）循环流动。（2）具有全球性，因此又叫循环。思考题：a.“物质循环”中的“物质”指的是元素还是化合物？b.既然物质是循环的，为什么人们还不断地向农田中施加肥料呢？-2-小结：1.碳元素的存在形式：①在无机环境中以碳酸盐和CO2的形式。②在生物群落中以含碳有机物的形式。2.碳元素进入生物群落的方式：CO2进入生物群落是通过自养型生物完成的，主要是绿色植物的光合作用，也有化能合成作用。3.碳元素返回无机环境的方式①动植物的呼吸作用。②分解者的分解作用。③化学燃料的使用。特别提醒：①碳在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递时相互的，其他各成分之间的传递都是单向的。②造成温室效应的主要原因是化学染料的大量燃烧。③物质循环的范围是生物圈。三、能量流动与物质循环的关系（1）二者＿＿＿＿＿＿的，彼此相互依存，不可分割。（2）物质作为＿＿＿＿＿＿，使能量沿着食物链（网）流动；能量作为＿＿＿＿＿，使物质能够不断地在＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿之间循环往返。（3）能量流动与物质循环的关系的比较表：项目能量流动物质循环形式以形式流动因不同元素而异，如碳以形式循环特点、物质被反复利用，具有范围生态系统的、联系两者同时进行，相互依存，不可分割。如图：①能量流动不能离开物质循环而单独进行，能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解。②物质是能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动；能量作为动力，使物质能不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。③生态系统中的各种组成成分---非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，正是通过能量流动和物质循环才紧密联系在一起的，形成一个统一的整体。特别提醒：任何一个生态系统的能量流动和物质循环都保持着相对的平衡，这是一个生态系统相对稳定的重要保证。-3-例1、如下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。请据图回答：（1）生态系统的碳循环是指碳元素在__________________________之间不断循环的过程。（2）X与甲中图示生物类群的能量来源不同，X代表的生物为_________________；Y的细胞结构与丙中图示生物不同，Y的细胞结构最主要的特点是________________。（3）大气中的CO2在甲中图示的_________处（在a~d中选择）合成有机物；含碳有机物在甲中图示的____________处（在a~d中选择）可以分解为CO2。（4）化石燃料除燃烧外，还可以通过_____________________途径产生CO2。答案(1)生物群落与无机环境(2)化能自养细菌(或硝化细菌等)有核膜包围的细胞核(3)ca和b(4)微生物的分解-4-四、探究土壤微生物的分解作用学习检测：1、关于碳循环的叙述，错误的是（）A.不依赖于水B.需要能量驱动C.产生温室气体D.具有全球性2、如图为生态系统中碳循环的模式图。相关叙述正确的是（）A.①代表生产者，5可以代表化能合成作用B.碳元素在①、②、③、④间以含碳有机物的形式传递C.在食物链中占有碳元素最多的营养级可能是①D.①、②、③中含有的有机物可以作为动力来促进碳元素在群落和无机环境之间循环3．在生态系统碳循环过程中把CO2释放到大气中有多种形式，其中起主导作用的是（）案例1案例2实验假设实验设计实验组对照组自变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实验现象在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组AA1A2BB1B2结论分析-5-A．植物和动物的呼吸作用B．化石燃料的燃烧作用C．分解者对有机物的分解作用D．化工厂对碳酸盐的分解作用4．在生态系统中，碳元素参与物质循环的主要形式（）A．二氧化碳B．碳酸盐C．碳酸D．碳水化合物5．右图表示a、b、c三个地区森林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→b6．细菌和真菌在生态系统中物质循环不可缺少是因为（）A．食物链中重要一环B．能把有机物分解为无机物，归还到无机环境中C．与人类关系非常密切D．与生产者、消费者都有关系7．生产者和消费者的遗体被分解者分解（）A．只有物质循环过程B．只有能量利用过程C．既有物质循环又有能量利用过程D．无法确定8．下列哪项叙述是不正确的（）A．能量流动是生态系统的主要功能B．物质是能量流动的载体C．能量是物质循环的动力D．能量在流经生态系统各个营养级的时候，是逐级递减的9．对于绿色植物来说，与生态系统碳循环密切有关的生理过程是（）①渗透吸水②吸胀吸水③光合作用④蒸腾作用⑤矿质元素的吸收⑥呼吸作用⑦顶端优势A．②⑤B．③④C．①⑦D．③⑥10．如图为碳循环图解，请回答下列问题：（1）物质循环实质上是物质在圈与圈之间转移。请在下列表格中填出各圈中碳素的贮存形式，用“十”或“—”标明是否参与碳素交换过程。项目岩石圈大气圈水圈生物群落碳素贮存形式是否参与交换上述分析得知，碳循环带有__________性。（2）碳主要以__________形式循环的。（3）碳从无机环境进入生物群落的唯一途径是［］__________；由绿色植物通过②__________传递到各级消费者。（4）碳从生物群落返回无机环境的途径③表示______；④表示______；⑤表示__________。