时生态系统的物质循环

2.特点：；反复出现，。3.实例——碳循环在无机环境和生物群落之间以形式循环在群落内部通过关系以形式流动（1）循环形式全球性循环流动CO2捕食含碳有机物碳进生物群落的生理过程：生产者的光合作用和（2）碳出生物群落的生理过程：、消费者、的产生CO2的非生物途径：（3）环境问题：平衡打破会造成。循环过程化能合成作用生产者分解者呼吸作用化学燃料燃烧温室效应练一练1.从物质循环的角度看，人体内的C元素究其根源来自（）A.食物中的碳B.大气中的CO2C.燃料中的碳D.生物环境中的碳B2.在碳循环中，无机环境和生物群落相联系的生理作用是（）①光合作用②呼吸作用③蒸腾作用④化能合成作用A.①②B.①②④C.②③④D.②③解析在碳循环中，碳进入生物群落通过自养型生物的同化作用才能实现。自养型生物的同化作用有两种基本类型：一是绿色植物的光合作用；二是一些细菌的化能合成作用。生物群落中的碳回到无机环境中，必须通过异化作用才能实现，如动植物的呼吸作用、微生物的分解作用。蒸腾作用是植物水分代谢的一部分，在水循环中起一定的作用。B二、物质循环和能量流动的关系物质循环流动，能量单向流动不循环，所以不能说能量伴随着物质循环而循环。能量流动物质循环形式以的形式流动因不同元素而异，如碳以或有机物的形式循环特点物质被，即具有循环性和范围生态系统的各个营养级内联系二者都是生态系统的功能，进行,相互依存,不可,物质是能量的,能量则是物质循环的提醒有机物CO2单向流动，逐级递减反复利用全球性生物圈同时分割载体动力构建知识网络高频考点突破考点一碳循环1.过程图解及解读（1）图示（2）析图①大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用（主要途径）或硝化细菌等的化能合成作用完成的。②碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2；碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行，传递形式为有机物。分解者的分解作用动植物的细胞呼吸化学燃料的燃烧④碳元素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是双向的，其他成分都是单向的。（判断成分的依据）③大气中CO2的主要来源2.温室效应（1）成因①工厂、汽车、飞机、轮船等对化学燃料的大量使用，向大气中释放大量的CO2。②森林、草原等植被大面积的破坏，大大降低了对大气中CO2的调节能力。（2）危害加快极地冰川融化，导致海平面上升，对陆地生态系统和人类的生存构成威胁。（3）缓解措施①植树造林，增加绿地面积。②开发清洁能源，减少化学燃料燃烧。对位训练1.分析下面碳循环示意图并据图回答问题：（1）从微观上看，过程①是在细胞内中进行的；过程③主要是在细胞内中进行的。（2）碳从无机环境进入生物群落的主要途径①是,除此之外,某些特殊的生态系统还可通过进入生物群落；②表示的是关系，④表示。（3）从上图可知，减缓温室效应的关键措施是（至少回答两个方面）。叶绿体线粒体光合作用化能合成作用捕食分解者分解作用保护植被,大力植树造林,增加绿地；减少化学燃料燃烧；开发绿色清洁新能源考点二物质循环和能量流动的关系1.图示2.析图（1）生物群落中物质和能量最终来自无机环境。（2）连接生物群落和无机环境的两大成分——生产者和分解者；图示中未标出生产者还可以利用化学能进行化能合成作用。（3）二者均开始于生产者，通过光合作用合成有机物、固定太阳能，然后沿共同的渠道——食物链（网）一起进行。（4）能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成与分解等过程。（5）物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动。（6）能量作为动力，使物质在生物群落和无机环境之间不断地循环往返。（7）上述关系，总体上体现了二者相互依存、不可分割，并且同时进行。对位训练2.下图1为某草原生态系统的碳循环示意图，图2表示在该生态系统中能量流经第二营养级的示意图。请据图分析回答：（1）碳在生物群落内以的形式被利用。（2）碳从无机环境进入生物群落的途径①主要是作用；生物群落中的碳进入无机环境的途径为图1中的（填数学序号）。（3）图2中A表示的能量。B比A的能量少，原因是。（4）从图2中可以总结出能量流动的特点是。（5）狼是该生态系统没有的生物种类，现将它引入其中。请在给出的坐标图上用曲线表示狼的数量最可能的变化情况（纵坐标上的点表示狼的起始数量）。解析碳循环中碳是通过食物链和食物网以有机物的形式在生物群落中被利用的。碳以二氧化碳的形式通过光合作用和某些自养微生物的化能合成作用进入到生物群落中，生物群落中的碳通过各种生物的呼吸作用又以二氧化碳形式返回到无机环境中。摄入到初级消费者体内的能量，只能够被同化一部分，且首先要用于呼吸作用，其次才能被下一营养级利用或者被分解者利用。由图2可看出能量流动的特点是单向流动、逐级递减。引入狼后，短期内狼的数量会迅速增长，但是由于食物和生活环境的限制，最终狼的数量会稳定在一个水平上。答案（1）有机物（2）光合③④⑤（3）初级消费者同化在细胞呼吸中，以热能的形式散失（4）单向流动、逐级递减（5）见图实验强化在平时15.“土壤微生物的分解作用”的探究活动实验假设案例1案例2微生物能分解落叶使之腐烂微生物分解淀粉实验设计实验组对土壤高温处理A杯中加入30mL土壤浸出液对照组对土壤不做任何处理B杯中加入30mL蒸馏水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（注：在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林试剂）实验现象在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组AA1不变蓝A2产生砖红色沉淀BB1变蓝B2不变色结论分析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对位训练3.右图表示a、b、c三地区森林土壤有机物分解状况，则分解者的作用强弱是（）A.a＞b＞cB.c＞b＞aC.c=b＞aD.a＞c=b解析由题意可知，土壤中有机物量指的是未被分解者分解的有机物的数量，由图可知，a的数量少，分解的落叶量最多；b次之；c数量最多，分解的落叶量最少。由此可推知，分解落叶的能力a＞b＞c。A4.如图是两个生态系统中腐殖质总量随时间的变化情况，这两个生态系统分别是（）A.A是热带草原，B是热带雨林B.A是热带雨林，B是温带草原C.A是冻土苔原，B是热带雨林D.A是冻土苔原，B是温带草原解析腐殖质是落叶等与土壤的混合物,含有大量的未完全分解的动植物的残体。对这些残体进行分解的是分解者，分解者在热带雨林中的数量和种类最多,因此在该环境中，腐殖质的数量少,而矿质元素等营养物质的含量高。答案C解题思路探究思维误区警示易错分析对碳循环示意图辨析不清（1）碳循环过程示意图弄清箭头的方向及代表含义。（2）将上图换成字母，并尝试判断四种成分（找依据）据图判断A、B、C、D各代表哪种成分？先根据双向箭头确定A和B应为生产者和非生物物质和能量，不能写“无机环境”，也不能写“生物类别”，再根据A→C确定C为消费者，剩下D为分解者。知识拓展解读下图根据①与③之间的双向箭头判断：①是生产者，③是非生物物质和能量。根据①②④的碳都流向⑤，可进一步判断：②是初级消费者，④是次级消费者，⑤是分解者。纠正训练右图为生态系统中碳循环的模式图，1、2、3、4分别代表生态系统的不同成分。下列相关叙述正确的是（）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.在食物链中含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环境之间循环解析考查生态系统中碳循环的相关知识。1代表生产者；2代表消费者；3是分解者；4是环境中的二氧化碳。碳元素在1、2、3间以含碳有机物的形式传递。1（生产者）是其他营养级的能量来源，因此含碳元素最多。碳元素通过光合作用或化能合成作用进入生物界。答案C知识综合应用重点提示通过“治理水体污染等环境方面与课本知识有机结合”的考查，提升“理论联系实际，综合运用所学知识解释自然界和社会生活中的一些生物学现象”的能力。典例分析（2009·广东卷，32）为加强水体治理，珠江流域某城市构建了较大面积的人工湿地。（1）当污染物随水流进入该湿地时，湿地水体中碳元素的迁移和转化途径如下图。请用箭头和文字补充虚线框中的碳转化途径。（2）一段时间后，湿地中出现了轮虫等浮游动物，可控制绿藻等浮游植物的增殖；管理员还放养了一些鱼和鸭，为城市增添自然气息。请写出可能存在的食物链（两条）。。（3）如果含有重金属的工业废水进入该系统，请根据生态学基本原理，指出可能产生哪些负面影响。。解析（1）碳循环过程中，植物可通过细胞呼吸放出CO2，又可通过光合作用吸收CO2，从而使得碳元素在无机环境与生物群落之间循环流动。（2）由题意知，轮虫等浮游动物可以绿藻等浮游植物为食，鱼和鸭又可以轮虫为食，鸭还可直接捕食绿藻等，据此可写出相应的食物链。（3）重金属属于难分解的物质，进入食物链后可沿食物链流动，并通过生物富集作用，随营养级的升高，生物体内重金属的含量随之升高，产生剧毒生物。答案（1）（2）①绿藻→轮虫→鱼→鸭,②绿藻→鸭，③绿藻→轮虫→鸭（任写两条,其他答案合理也可）（3）导致重金属污染，使处于高营养级的生物重金属含量过高拓展提升处理污染水体、土壤常借助于微生物的分解作用——特别关注微生物代谢类型与环境关系。（1）自养型微生物处理无机物污染，如富营养化问题的解决、重金属污染等。（2）异养型微生物处理有机物污染，如生活污水、农药等。（3）异养需氧型微生物处理时保证充足的空气——采用搅拌、通气等措施。（4）异养厌氧型微生物处理时保证厌氧环境——密封、池底沉积物等措施。变式训练（2009·山东理综,4）利用泥浆生物反应器处理污染土壤，原理是将污染土壤用水调成泥浆状，同时加入部分营养物质和菌种等，在有氧条件下剧烈搅拌，使污染物快速分解。由此推知，该反应器（）A.能够实现物质循环B.主要处理有机污染C.可看作一个小型生态系统D.存在能量输入、传递、转化和散失解析本题通过泥浆生物反应器的介绍考查了对于生态系统结构和功能的理解。解答本题的关键在于抓住题目中污染物的分解是在有氧条件下剧烈搅拌而使污染物快速分解，所以肯定是菌种进行有氧呼吸而分解有机物,故B正确。本题中的反应器中有土壤、营养物质和菌种,无生产者,不满足生态系统（生物群落及其无机环境）的概念范畴,更谈不上生态系统功能中的物质循环和能量流动,A、C、D均错误。答案B随堂过关检测题组一:有关物质循环或碳循环概念的理解1.（2008·广东文基，75）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A2.关于生态系统物质循环的叙述，不正确的是（）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地球上最大的生态系统——生物圈C.所说的循环是指物质在生物群落与无机环境之间反复出现、循环流动D.物质在循环过程中不断递减解析由生态系统物质循环的概念可知，本题的A、B、C选项都是正确的。物质在循环过程中是不会递减的，因为物质只能进行转移和变化，但不会消失。D题组二:关于碳循环的特点及应用3.关于生态系统中碳循环的说法，错误的是（）A.各级消费者所利用的碳都直接或间接来自生产者B.分解者在碳循环中起重要作用C.碳在无机环境中仅以CO2形式存在D.碳在无机环境与生物群落间是以CO2形式进行循环的解析生态系统中，碳在无机环境中还能以碳酸盐的形式存在。C4.不同的生态系统中枯枝落叶分解的速率不同（如下表）。造成这种分解率差异的非主要影响因素是（）A.光B.微生物C.湿度D.温度解析生态系统中的枯枝落叶主要是由微生物分解的,微生物的生命活动受到温度、湿度等的影响。从热带雨林到冻原,枯枝落叶分解的速率逐渐下降，主要影响因素是温度、湿度、微生物。生态系统热带雨林温带草原北方森林冻原分解达95%所需时间（年）0.5214100A5.如图是生态系统中碳循环示意图，图中D为大气，请据图回答：（1）此生态系统的能量流动是从［］固定的太阳能开始的。（2）碳元素在大气与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