生态系统的物质循环【 知识建构+精讲专练 】 高考生物 课件（全国通用）

生态系统的物质循环生态系统的物质循环目标要求目标要求1.掌握生态系统物质循环的概念；掌握生态系统物质循环的概念；2.掌握碳循环的循环过程、特点；掌握碳循环的循环过程、特点；3.比较能量流动与物质循环；比较能量流动与物质循环；4.探究土壤微生物的分解作用。探究土壤微生物的分解作用。一、物质循环的概念一、物质循环的概念 组成生物体的组成生物体的等基本元素，在等基本元素，在 和和 之间之间往返循环往返循环利用的过程，又称利用的过程，又称为为生物地球化学循环生物地球化学循环。C、H、O、N、P、S无机环境无机环境生物群落生物群落生物群落生物群落无机环境无机环境1.物质：物质：2.范围：范围：4.特点：特点：3.循环：循环：是指地是指地球上球上最大的生态系统最大的生态系统生物圈。其中的物生物圈。其中的物质循环带有全球性，所以又叫生物地球化学循环。质循环带有全球性，所以又叫生物地球化学循环。组成生物体组成生物体C、H、O、N、P、S等基本元素。不等基本元素。不是单质，不是化合物。是单质，不是化合物。具有全球性，反复利用，循环流动。具有全球性，反复利用，循环流动。组成生物体的组成生物体的C、H、O、N等元素等元素生物生物 群落群落无机无机 环境环境反复循环反复循环 注意注意二、碳循环二、碳循环大气中的大气中的CO2燃燃烧烧光光合合作作用用呼呼吸吸作作用用植物植物动物动物摄食摄食微微生生物物的的分分解解作作用用呼呼吸吸作作用用动植物的遗体和排出物动植物的遗体和排出物泥炭、煤、石油泥炭、煤、石油1.碳循环示例碳循环示例碳循环的形式：碳循环的形式：碳在自然界中的存在形式：碳在自然界中的存在形式：碳在生物体内的存在形式：碳在生物体内的存在形式：碳进入生物体的途径：碳进入生物体的途径：碳在生物体之间传递途径：碳在生物体之间传递途径：主要是主要是CO2CO2和碳酸盐和碳酸盐含碳有机物含碳有机物绿色植物的光合作用绿色植物的光合作用食物链（网）食物链（网）2.碳循环的特点碳循环的特点碳进入大气的途径：碳进入大气的途径：生物的呼吸作用生物的呼吸作用微生物的分解作用微生物的分解作用化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧2.碳循环的特点碳循环的特点3.常见的碳循环模型图常见的碳循环模型图模型模型1消费者消费者分解者分解者大气中的大气中的CO2库库生产者生产者模型模型23.常见的碳循环模型图常见的碳循环模型图大气中的大气中的CO2库库F、D、B都为消费者都为消费者生产者生产者分解者分解者模型模型3消费者消费者3.常见的碳循环模型图常见的碳循环模型图大气中的大气中的CO2库库分解者分解者生产者生产者拓展：拓展：氮氮元元素素在在生生物物群群落落与与无无机机环环境境间间能能循循环环利利用用。为为什什么么需需要要不不断断向向农田中施加氮肥：农田中施加氮肥：农产品不断地从农田生态系统输出，农产品不断地从农田生态系统输出，氮氮元素并不能全部归还土元素并不能全部归还土壤，所以需要施加氮肥。壤，所以需要施加氮肥。4.社会热点：温室效应社会热点：温室效应温室气体：温室气体：CO2过多过多CO2增多的原因增多的原因化石燃料的大量燃烧化石燃料的大量燃烧森林、草原等植被的破坏森林、草原等植被的破坏温室效应的危害温室效应的危害极地冰川加速融化极地冰川加速融化沿海城市被淹没沿海城市被淹没农田减少，粮食减产农田减少，粮食减产如何解决如何解决“温室效应温室效应”减少煤、石油等化石燃料的燃烧，提高能效。减少煤、石油等化石燃料的燃烧，提高能效。开发新的洁净能源，如核能、太阳能、风能、水能等。开发新的洁净能源，如核能、太阳能、风能、水能等。大面积植树造林，降低空气中大面积植树造林，降低空气中CO2含量。含量。三、能量流动与物质循环的关系三、能量流动与物质循环的关系生态系统的存在是靠物质循环和能量流动来维持的。生态系统的存在是靠物质循环和能量流动来维持的。生生态态系系统统的的能能量量流流动动和和物物质质循循环环都都是是通通过过食食物物链链和和食食物物网网的的渠渠道道实实现现的的，二二者者相相互互依依存存，又又相相辅辅相相承承，形成密不可分的统一整体。形成密不可分的统一整体。能量流动物质循环形式过程范围特点联系生态系统各营养级生态系统各营养级全球性、全球性、往复循环往复循环能量流动的过程离不开物质的合成与分解；能量流动的过程离不开物质的合成与分解；物质是能量流动的物质是能量流动的载体载体；能量是物质循环的能量是物质循环的动力动力。是生态系统主要功能，同时进行，相互依存，不可分割是生态系统主要功能，同时进行，相互依存，不可分割无机物无机物有机物有机物光能光能化学能化学能热能热能沿食物链（网）沿食物链（网）单向流动单向流动在无机环境与生物群在无机环境与生物群落之间反复循环落之间反复循环单向流动，逐级递减单向流动，逐级递减生物圈生物圈注意：注意：生生物物圈圈是是一一个个在在“物物质质”上上自自给给自自足足的的系系统统，不不是是一一个个在在“能能量量”上上自自给给自自足足的的系系统统，因因为为物物质质可可以以在在生生物物圈圈内内循循环环利利用用，而而能能量量不不能能循循环利用，能量必须由太阳能不断地输入环利用，能量必须由太阳能不断地输入。四、探究土壤微生物的分解作用四、探究土壤微生物的分解作用案例案例1：微生物能分解落叶使之腐烂：微生物能分解落叶使之腐烂对照组对照组实验组实验组对对土壤不作任何处理土壤不作任何处理(自然状态自然状态)对对土壤土壤灭菌灭菌处理，排除其中微生物处理，排除其中微生物观察在相同时间内实验组落叶腐烂程度观察在相同时间内实验组落叶腐烂程度结果：结果：在相同时间内在相同时间内_落叶腐烂程度小于落叶腐烂程度小于_实验组实验组对照组对照组结论分析：结论分析：微生物对落叶有分解作用微生物对落叶有分解作用案例案例2：微生物能分解淀粉：微生物能分解淀粉对照组对照组实验组实验组1B烧杯加入淀粉糊烧杯加入淀粉糊、蒸馏水蒸馏水A烧杯加入等量淀粉糊、土壤浸出液烧杯加入等量淀粉糊、土壤浸出液2室温下放置室温下放置7天天3取两支试管取两支试管取两支试管取两支试管B1B2A1A2410mlB10mlB10mlA10mlA5加碘液加碘液斐林试剂斐林试剂加碘液加碘液斐林试剂斐林试剂结果：结果：结论分析：结论分析：土壤微生物对淀粉有分解作用。土壤微生物对淀粉有分解作用。不变蓝不变蓝产生砖红色沉淀产生砖红色沉淀变蓝变蓝无砖红色沉淀无砖红色沉淀对照组对照组实验组实验组B烧杯加入淀粉糊烧杯加入淀粉糊、蒸馏水蒸馏水A烧杯加入等量淀粉糊、土壤浸出液烧杯加入等量淀粉糊、土壤浸出液B1B2A1A210mlB10mlB10mlA10mlA加碘液加碘液斐林试剂斐林试剂加碘液加碘液斐林试剂斐林试剂1.(2020全全国国，6)生生态态系系统统的的物物质质循循环环包包括括碳碳循循环环和和氮氮循循环环等等过过程程。下下列有关碳循环的叙述，错误的是列有关碳循环的叙述，错误的是A.消费者没有参与碳循环的过程消费者没有参与碳循环的过程B.生产者的光合作用是碳循环的重要环节生产者的光合作用是碳循环的重要环节C.土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节D.碳在无机环境与生物群落之间主要以碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2形式循环形式循环A2.下列有关生态系统的物质循环和能量流动的叙述，错误的是下列有关生态系统的物质循环和能量流动的叙述，错误的是A.碳在无机环境与生物群落之间主要以二氧化碳的形式循环碳在无机环境与生物群落之间主要以二氧化碳的形式循环B.处于最高营养级的生物所同化的能量不会再提供给其他生物处于最高营养级的生物所同化的能量不会再提供给其他生物C.生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入了生物群落生产者通过光合作用合成有机物，能量就从无机环境流入了生物群落D.提倡素食能够使人类的食物链缩短，减少生态系统中的能量损失提倡素食能够使人类的食物链缩短，减少生态系统中的能量损失B3.某某红红树树林林生生态态系系统统的的碳碳循循环环如如下下图图所所示示。图图中中A是是无无机机环环境境，B、C、D、E和和F表示构成生物群落的各种生物，箭头表示碳流动的方向表示构成生物群落的各种生物，箭头表示碳流动的方向。(1)图中生物图中生物B属于第属于第_营养级。从营养级。从生态系生态系统统的组成成分考虑，生物的组成成分考虑，生物F属于属于_，在在生态系统物质循环过程中生态系统物质循环过程中发挥的发挥的重要重要作用作用是是 。三三分解者分解者分解分解动植物遗体及动物粪便，加速动植物遗体及动物粪便，加速生态系统生态系统物质循环物质循环(2)生生态态系系统统的的碳碳循循环环以以二二氧氧化化碳碳、含含碳碳有有机机物物形形式式进进行行，右右图图有有_处处箭箭头头所所示示过过程程是是以以含含碳碳有有机机物物形形式式进进行行碳碳循循环环的的。该该生生态态系系统统的的能能量量流流动具有动具有 的的特点。特点。7单向流动、逐级单向流动、逐级递减递减