同步練習 生態系統中的物質循環 Word版含答案-高中生物北師大版必修3教學案 - 下載本文

第3課時 生態系統中的物質循環

1.生態系統中的物質循環主要包括水的循環、碳的循環和氮的循環。

2.對碳的循環有積極作用的碳庫是水圈和大氣圈,CO2是碳循環中主要的形式。

3.物質循環的特點是全球性、循環性。 4.物質循環和能量流動同時進行、相互依存,不可分割。

水的循環、碳的循環、氮的循環 [自讀教材·夯基礎]

1.水循環過程圖解

2.碳的循環

(1)循環形式:在生物群落與無機環境之間主要以CO2的形式進行。 (2)過程圖解:

3.氮的循環

(1)固氮:將處于游離狀態的氮氣轉變成為無機氮的化合物(主要是硝酸鹽和氨),供給植物

直接利用的過程。

(2)固氮的微生物:根瘤菌、氨化細菌、亞硝酸鹽細菌、硝化細菌等。

CO2是以什么方式進入生物群落的,在生物群落中以什么形式傳遞?

提示:CO2通過生產者的光合作用或化能合成作用進入生物群落,在生物群落中以含碳有機物形式傳遞。

[跟隨名師·解疑難] 碳循環圖示分析

圖乙

(1)由甲圖可知:

①大氣中的碳元素進入生物群落,是通過植物的光合作用或化能合成作用。

②碳在生物群落和無機環境之間循環是以CO2的形式進行的。碳元素在生物群落中的傳遞,主要靠食物鏈和食物網,傳遞形式為有機物。

③大氣中CO2的來源有三個:一是分解者的分解作用;二是動植物的細胞呼吸;三是化石燃料的燃燒。

(2)由乙圖可知:

①碳在無機環境與生物群落之間傳遞時,只有生產者與無機環境之間的傳遞是雙向的,其他各成分之間的傳遞都是單向的。

②煤、石油、天然氣等化石燃料的燃燒,使大氣中的CO2濃度增高,是形成“溫室效應”的最主要原因。

物質循環的特點及與能量流動的關系 [自讀教材·夯基礎]

(1)特點:循環流動,具有全球性。

(2)物質循環與能量流動的關系:

①聯系:二者是同時進行的,彼此相互依存,不可分割。 具體如下圖:

②差異:能量流動是單向性的,而且逐級遞減;物質循環是循環性的,可以被生物反復利用。

1.探討物質循環中的“物質”是指元素還是化合物。

提示:物質循環中的“物質”指組成生物體的C、H、O、N、P、S等化學元素。 2.結合能量流動和物質循環過程,說一下生產者的作用。

提示:在能量流動中,生產者固定太陽能;使能量流入生物群落;在物質循環中,生產者將無機物轉化成有機物,在生物群落中以有機物的形式傳遞。

[跟隨名師·解疑難] 能量流動和物質循環的關系

生態系統的主要功能是進行能量流動和物質循環,這兩大功能之間既有明顯的差別,又有必然的聯系。

(1)區別:

項目 形式 特點 范圍

(2)聯系:同時進行、相互依存、不可分割。

①生態系統的能量流動是隨著物質循環而進行的。能量的固定、轉移和釋放,離不開物質的合成與分解。相反,物質的合成與分解必然伴隨能量的儲存與釋放。

②物質作為能量的載體,使能量沿著食物鏈(網)流動;能量作為動力,使物質能夠不斷地在生物群落和無機環境之間循環往返。

③生態系統中的各種組成成分,正是通過能量流動和物質循環,才能夠緊密地聯系在一起,形成一個統一的整體。

能量流動 以有機物為載體 單向傳遞,逐級遞減 生態系統的各營養級 物質循環 無機物 反復循環 生物圈(全球性)

碳循環的過程

[例1] 下面是生態系統中碳循環的簡明示意圖,請據圖回答下列問題:

(1)A過程是____________的____________作用,具體包括____________和____________兩種類型。

(2)圖中缺少的一個重要箭頭是____________。

(3)與A過程本質相同的有____________過程(用圖中字母填寫)。

(4)碳在無機環境中以____________形式存在,而在無機環境與生物群落之間以____________形式進行循環。碳循環始終與__________結合在一起進行。

(5)生態系統的四種成分通過____________和____________緊密聯系在一起而形成一個統一的整體。

(6)2001年2月聯合國環境規劃署的專家警告說,溫室效應將使全球每年因氣候變暖而造成的損失達到3000多億美元。為了防止CO2在大氣中含量的上升,可采取哪些措施:①________________________________;②______________________。(寫兩條)

[精講精析] 碳元素在無機環境和生物群落之間的循環,離不開生產者(主要是綠色植物)。首先通過綠色植物的光合作用,被合成有機物進入植物體內,再通過食物鏈流到各級消費者體內,最后再流入分解者,被分解成CO2釋放到大氣中,同時各種生物的呼吸作用也產生CO2,直接回到大氣中。另外,人們目前常用的能源,如石油、天然氣、煤等燃料燃燒時釋放的CO、CO2等物質也直接散放到大氣中。要使大氣中CO2濃度不再上升,采取的措施應加大吸收CO2和減少CO2排放。

[答案] (1)分解者 分解 無氧呼吸 有氧呼吸 (2)從大氣中的CO2庫到綠色植物 (3)B、C (4)CO2或碳酸鹽 CO2 能量流動 (5)物質循環 能量流動 (6)①植樹造林,加大對CO2的吸收 ②減少化石燃料的燃燒,進而減少CO2的排放,開發新能源

規律方法 有關碳循環示意圖中生態系統成分的判斷

(1)首先判斷雙箭頭的兩端是生產者和大氣中的CO2庫,除雙箭頭外生產者(A)只有出發箭頭,大氣(B)只有接受箭頭。

(2)消費者(C)接受一個箭頭而出發兩個,分解者(D)則接受兩個出發一個,兩者之間物質流動方向是從消費者(C)到分解者(D)。

(3)在具體物質循環圖中特別注意化石燃料等其他環節,在前兩步的基礎上靈活判斷。

1.如圖是自然界碳循環的簡圖,圖中的甲、乙、丙各代表( ) A.甲為生產者,乙為分解者,丙為消費者 B.甲為消費者,乙為分解者,丙為生產者 C.甲為分解者,乙為生產者,丙為消費者 D.甲為生產者,乙為消費者,丙為分解者 答案:A

能量流動和物質循環的關系

[例2] 下面為生物圈中碳循環的部分示意圖。A、B、C、D構成生物群落,箭頭①~⑨表示循環過程。下列有關說法正確的是( )

A.大氣中的氣體X是指二氧化碳和一氧化碳 B.完成①過程的能量主要是由⑧過程提供的

C.D經⑤、⑥、⑦過程獲得的能量占A、B、C總能量10%~20% D.C處在第三營養級

[精講精析] 生物群落與無機環境之間的碳循環是以CO2形式進行的,故圖中大氣中的氣體X代表CO2;圖中A為生產者,B為初級消費者(第二營養級),C為次級消費者(第三營養級);分解者分解釋放的能量(熱量)不能再被生產者所利用;捕食食物鏈中相鄰營養級間的林德曼效率為10%~20%。

[答案] D

2.下面是生態系統中碳循環示意圖,圖中“→”表示碳的流動方向。請回答:

(1)寫出圖中含有三個營養級的食物鏈(用字母表示) → →

(2)在物質循環的過程中,同時伴隨著________。若生產者有5 000 kg,按能量最大傳遞效率計算,位于第三營養級的生物可增重________kg。





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