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1、第八章 生物与环境第三节 生态系统四、生态系统的物质循环教学目的1、生态系统物质循环的概念（D：应用）2、碳循环的过程（D：应用）3、能量流动和物质循环的关系（D：应用） 教学重点碳循环的过程教学难点能量流动和物质循环的关系教学用具光合作用过程示意图（投影片）、呼吸作用过程示意图（投影片）、碳循环示意图（图8-25）、能量流动和物质循环的关系示意图（教师教学用书第二册P89图8-12）教学方法讲授法、讨论法课时安排一课时教学过程复习提问1、生态系统的能量源头是什么？2、输入这个生态系统的总能量是什么？3、能量流动的主渠道是什么？4、简述能量流动的特点。（单向，不循环，逐级递减。能量在流经生态系
2、统的各营养级的时候，由于各营养级的生物自身呼吸作用消耗了一部分能量，并且各营养级的生物总有一部分未被一下个营养级生物利用，因而能量流动是：单向的，不循环的，逐级递减的）生态系统中能量的源头是太阳能，而生态系统中的物质却是由地球提供的。地球为什么能为生物源源不断地提供各种物质呢？比如，生物在不停的呼吸过程中，每天都要消耗大量的氧，为什么我们并未感到大气中的氧不断减少呢？原来，在生物群落与无机环境之间，物质是不断地循环的。（一）生态系统物质循环的概念在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本化学元素不断地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称为生态系统的物质循环
3、。概念中的物质是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本化学元素而不是指由这些元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等生物体内所特有的物质。概念中所说的循环是指物质在生物群落与无机环境之间的反复往返运动。概念中所说的物质循环范围即生态系统指的是地球上最大的生态系统生物圈，其中的物质循环带有全球性，所以又叫生物地球化学循环，简称生物地化循环。因此，生态系统的物质循环是指组成生物体的基本元素在生物群落与无机环境之间的往返运动，其中伴随着复杂的物质变化和能量变化而不是物质的单纯移动，生态系统的物质循环离不开能量的驱动。（二）碳循环1、碳在生物圈中的存在形式 碳在无机环境中以碳酸盐和CO的形式存在；在生物群落
4、中以有机体内各种含碳有机物的形式存在。 2、碳循环的形式和途径（1）碳在生物群落之间的转移形式和途径碳在生物群落之间的转移是以含碳有机物（食物）的形式，沿着食物链（网）进行（转移到分解者体内是通过另一种形式的食物链-腐生链）。（2）碳在无机环境与生物群落之间的循环形式和途径碳在无机环境与生物群落之间以CO的形式循环。无机环境中的CO通过绿色植物（生产者）的光合作用进入生物群落，再通过动植物的呼吸作用、微生物的分解作用及化石燃料的燃烧等重新回到无机环境中。（光合作用过程示意图投影片；据图回答，光合作用过程中碳的传递过程；呼吸作用过程示意图投影片；据图回答，呼吸作用过程中、微生物的分解作用中碳的传
5、递过程）3、碳循环的过程（不断循环并维持动态平衡）课本P92，碳循环示意图（图8-25）绿色植物通过光合作用，把大气中的CO和HO合成为糖类等有机物。生产者合成的含碳有机物被各级消费者所利用。生产者和消费者在生命活动过程中，通过呼吸作用，又把CO释放到大气中。生产者和消费者的遗体被分解者所利用，分解后产生的CO也返回到大气中。另外，煤和石油等通过燃烧把大量的CO排放到大气中，也加入到生态系统的碳循环中。由此可见，碳在生物群落中的流动是以有机体内各种含碳有机物的形式进行的，而在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO的形式进行的。大气中CO能够随着大气环流在全球范围内运动，因此，碳循环具有全球性
6、。4、温室效应大气中CO越多，对地球上逸散到外层空间的热量的阻碍作用就越大，从而使地球温度升高得越快，这种现象就叫温室效应。温室效应对生物圈和人类社会都有着不可忽视的影响。滥伐森林会使碳循环过程受阻，大气中碳的含量就会明显增多。化石燃料的燃烧也会使使大气中CO的含量增高，进而导致气温升高。（三）能量流动和物质循环的关系1、区别能 量 流 动物 质 循 环形 式以有机物形式流动以无机物形式流动过 程沿食物链（网）单向流动在无机环境和生物群落之间反复循环特 点单向，不循环，逐级递减 在无机环境和生物群落之间重复利用，反复循环；全球性范 围生态系统的各个营养级在无机环境和生物群落之间（生物圈）2、联
7、系能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，生态系统的存在是由能量流动和物质循环来维持的，能量流动和物质循环之间有着密切关系。在生物群落中两者都是以食物链和食物网为渠道流动的，而且能量流动必须伴随着物质循环来进行，二者同时进行，彼此互为因果、相辅相成，不可分割。物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动，能量的固定、储存、转移和释放都离不开物质的合成与分解；能量作为动力，又使物质能够不断地在生物群落与无机环境之间循环往复。因此，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。板 书四、生态系统的物质循环（一）生态系统物质循环的概念（二）生态系统物质循环的举例碳循环1、碳在生物圈中的存在形式 2、碳循环的形式和途径（1）碳在生物群落之间的转移形式和途径 （2）碳在无机环境与生物群落之间的循环形式和途径3、碳循环的过程 4、温室效应（三）能量流动和物质循环的关系1、区别 2、联系课后记载：可与地理知识联系讲解82
