第九章 生态系统中的物质循环

第7课时生态系统的物质循环、信息传递课标要求 1.分析生态系统中的物质在生物群落与非生物环境之间不断循环的规律。

2.举例说明利用物质循环，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。

3.阐明某些有害物质会通过食物链不断地富集的现象。

4.举例说出生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调节起着重要作用。

考点一生态系统的物质循环1．物质循环(1)概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程。

(2)特点：全球性、反复利用、循环流动。

(3)与能量流动的关系：二者同时进行，相互依存，不可分割。

(4)意义：使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。

2．碳循环(1)循环形式：在生物群落与非生物环境之间主要以CO2的形式循环。

(2)过程图解归纳总结(1)碳的存在形式与循环形式①在生物群落和非生物环境间：主要以二氧化碳形式循环。

②在生物群落内部：以含碳有机物形式传递。

③在非生物环境中：主要以二氧化碳和碳酸盐形式存在。

(2)碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用和化能合成作用。

(3)碳返回非生物环境的途径：生产者、消费者的呼吸作用；分解者的分解作用(实质是呼吸作用)和化石燃料的燃烧。

3．生物富集(1)概念：生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。

(2)特点①食物链中营养级越高，生物富集的某种物质浓度就越大。

②生物富集也具有全球性。

4．能量流动、物质循环和生物富集的关系项目能量流动物质循环生物富集范围生态系统各营养级生物圈生态系统各营养级特点单向流动，逐级递减全球性、反复利用单向流动、逐级积累、全球性形式光能→化学能→热能无机物↔有机物不易分解或排出的重金属化合物或有机化合物过程沿食物链(网)在生物群落与非生物环境间往复循环沿食物链(网)联系①在群落中它们的流动渠道都是食物链和食物网，且相互联系，同时进行、相互依存，不可分割；②能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解；③物质是能量沿食物链(网)流动的载体，能量是物质在生物群落和非生物环境间循环往返的动力，也是生物富集的动力；④某些物质在沿食物链(网)流动时会发生生物富集源于选择性必修2 P67“练习与应用·拓展应用1”：生物圈是(填“是”或“不是”)一个在“物质”上自给自足的系统，不是(填“是”或“不是”)一个在“能量”上自给自足的系统，因为物质可以在生物圈内循环利用，而能量不能循环利用，它必须由生物圈外的太阳能源源不断地输入，方可维持正常运转。

生态系统中的物质循环生态系统是由生物和非生物因素相互作用而形成的自然系统，物质循环是维持生态系统平衡运转的重要过程。

在生态系统内，物质通过生物和非生物因素之间的相互转化和循环，使得生物体能够获取所需的营养和能量。

本文将探讨生态系统中的物质循环，包括碳循环、氮循环和水循环。

一、碳循环碳是构成生物体有机物的主要元素，碳循环是生态系统中最重要的循环之一。

碳的循环包括两种主要形式：有机碳和无机碳。

在生态系统中，植物通过光合作用吸收二氧化碳（CO2）并将其转化为有机物，这是有机碳的来源。

有机碳可通过食物链传递到其他生物体内，最终被分解成二氧化碳释放到大气中。

同时，有机碳还可以通过灭活作用进入土壤中，形成有机质，经过时间的累积和转化，最终形成化石燃料。

无机碳主要存在于大气中的二氧化碳和水中的碳酸盐。

生物体通过呼吸作用将有机碳转化为二氧化碳释放到大气中，同时，水体中的碳酸盐也会通过碳酸盐平衡和海洋生物作用而转化为二氧化碳。

此外，自然和人为过程也会释放大量的二氧化碳，如火山喷发、燃烧等。

二、氮循环氮是构成生物体蛋白质和核酸的重要元素，氮循环是维持生态系统中氮平衡的关键循环。

氮的循环包括有机氮和无机氮。

在生物体内，氮通过食物链传递，最初由植物通过根系吸收土壤中的无机氮（氨、硝酸盐等）转化为有机氮。

有机氮可通过食物链传递到其他生物体内，最终通过分解作用返回到土壤中。

在土壤中，有机氮经过腐解和氧化的过程，被微生物转化为无机氮。

无机氮可通过硝化作用转化为硝酸盐，可被植物吸收；同时也可通过反硝化作用转化为氮气，进入大气中。

三、水循环水循环是生态系统中最基本的循环之一，它将涉及到的物质包括水和溶解在水中的各种溶质。

水循环的过程非常复杂，主要包括蒸发、凝结、降水、地下水渗透、地表径流等。

蒸发是水从地面和水体表面升华为水蒸气的过程，凝结是水蒸气在大气中冷却形成水滴的过程，降水是水滴以雨、雪、露、霜等形式降落到地面。

地下水渗透是水通过土壤进入地下水层，地表径流则是水在地表流动的过程。

生态系统的物质循环生态系统的物质循环是指在生物圈中，各种物质的循环利用过程。

这些物质包括水、氧气、二氧化碳、氮、磷等，它们在生态系统中相互流动和转化，起到维持生命平衡和促进各种生物活动的重要作用。

下面将从水循环、碳循环和氮循环三个方面来探讨生态系统的物质循环。

一、水循环水循环是生态系统中最基本的物质循环之一，也是维持生命活动和生态平衡的重要环节。

水循环包括蒸发、降水、地下水、地表水和湿地等环节。

首先，水蒸发是水从地表转化为水蒸气的过程。

蒸发主要通过植物的蒸腾作用和水体的蒸发来实现。

水蒸气在大气中上升，形成云层。

其次，降水是水从大气中以形式变为液态的过程。

大气中的水蒸气凝结成雨、雪、露、霜等降落到地表。

同时，地下水也是生态系统中的重要水源之一。

降水通过渗透和下渗进入地下成为地下水，地下水通过泉眼、河流等方式重新回到地表。

湿地作为自然的水过滤器，是生态系统中的重要部分，具有调节降水和净化水质的功能。

二、碳循环碳循环是地球上重要的生物地球化学循环之一，对维持生物圈的稳定具有重要作用。

首先，碳循环的起点是植物通过光合作用将二氧化碳转化为有机物，同时释放出氧气。

其次，动物通过呼吸作用将氧气与有机物反应，生成二氧化碳和水，并释放出能量。

此外，植物和动物的生死过程中也参与了碳循环。

植物的死亡会将有机物释放到土壤中，进而以土壤有机质的形式长期储存。

而动物的尸体也会通过分解作用将有机物转化为二氧化碳和水。

最后，碳循环的结果是将二氧化碳在大气和生物圈之间持续地转化和交换，维持着生态系统中生物的生长和活动。

三、氮循环氮循环是生态系统中重要的元素循环过程，它对维持生态平衡和生物多样性具有重要的作用。

首先，氮的固氮是氮循环的起点。

固氮指的是将大气中的氮气转化为植物可以利用的氨或硝酸盐等无机形式的氮。

其次，植物通过吸收土壤中的氮养分来合成蛋白质等有机物。

动物则通过食物链摄取植物的有机物来获取氮养分。

同时，氮的歧化是氮循环的重要环节。

生态系统中的物质循环生态系统是由许多生物和非生物要素组成的，这些要素之间通过物质循环来保持平衡和稳定。

物质循环是生态系统中各种物质在不同组织、生物和环境介质之间的转移和转化过程。

本文将探讨生态系统中的物质循环及其重要性。

一、物质循环的基本概念与类型物质循环是指物质在生态系统中按照一定路径循环流动的过程。

生态系统中的物质循环主要包括有机物循环和无机物循环两种类型。

有机物循环是指生物体通过新陈代谢过程产生的有机物在生态系统中的循环。

这种循环主要包括碳、氮、磷等元素的循环。

其中，碳循环是最为重要的循环之一。

碳在生态系统中通过光合作用和呼吸作用相互转化，同时还受到微生物的降解作用。

无机物循环是指无机物质在生态系统中的循环。

这种循环主要包括水循环、矿物循环、气体循环等。

其中，水循环是最为常见和重要的循环过程之一。

水循环通过蒸发、降雨、融化等过程，使水从地球表面蒸发升入大气层，形成云雾，最终降雨回流到地面。

二、物质循环的过程与机制物质循环是由一系列过程和机制组成的。

这些过程和机制包括：1. 光合作用：光合作用是生物体将太阳能转化为化学能的过程，它是生态系统中能量和有机物循环的基础。

通过光合作用，植物通过吸收阳光和二氧化碳，合成有机物质，并释放出氧气。

2. 呼吸作用：呼吸作用是生物体将有机物质氧化分解为能量和二氧化碳的过程。

通过呼吸作用，生物体释放出能量，同时还将有机物质中的碳转化为二氧化碳，参与到碳循环中。

3. 分解作用：分解作用是微生物和其他生物体分解有机物质的过程。

这些分解作用不仅将有机物质还原为无机物质，同时还释放出二氧化碳和其他气体。

这些分解产物进一步参与到物质循环中。

4. 吸附与释放：吸附与释放是指物质在土壤和水体中的吸附和解吸过程。

土壤和水体中的颗粒和微生物可以吸附和释放许多无机和有机物质，从而影响物质的循环和迁移。

三、物质循环的重要性物质循环在生态系统中起着至关重要的作用，它对维持生态系统的稳定性和功能具有重要意义。

生态系统的物质循环和能量流动教案第一章：引言教学目标：1. 理解生态系统的概念。

2. 掌握生态系统中物质循环和能量流动的关系。

教学内容：1. 生态系统的定义和组成。

2. 物质循环和能量流动的概念。

3. 物质循环和能量流动在生态系统中的重要性。

教学活动：1. 引入生态系统的概念，引导学生思考生态系统的组成和作用。

2. 讲解物质循环和能量流动的定义，并通过实例解释其在生态系统中的运作。

3. 讨论物质循环和能量流动在生态系统中的重要性，引导学生思考其对生物圈的影响。

作业：1. 复习生态系统的定义和组成。

2. 思考物质循环和能量流动在生态系统中的作用。

第二章：物质循环教学目标：1. 理解物质循环的概念和过程。

2. 掌握物质循环在生态系统中的作用。

教学内容：1. 物质循环的定义和过程。

2. 物质循环的主要途径。

3. 物质循环在生态系统中的作用。

教学活动：1. 复习物质循环的定义，引导学生思考物质循环的过程。

2. 讲解物质循环的主要途径，如水循环、碳循环等，并通过实例解释其在生态系统中的运作。

3. 讨论物质循环在生态系统中的作用，如养分循环、生物地球化学循环等，引导学生思考其对生物圈的影响。

作业：1. 复习物质循环的定义和过程。

2. 思考物质循环在生态系统中的作用。

第三章：能量流动教学目标：1. 理解能量流动的概念和过程。

2. 掌握能量流动在生态系统中的作用。

教学内容：1. 能量流动的定义和过程。

2. 能量流动的途径和形式。

3. 能量流动在生态系统中的作用。

教学活动：1. 复习能量流动的定义，引导学生思考能量流动的过程。

2. 讲解能量流动的途径和形式，如食物链、食物网等，并通过实例解释其在生态系统中的运作。

3. 讨论能量流动在生态系统中的作用，如能量转换、能量传递等，引导学生思考其对生物圈的影响。

作业：1. 复习能量流动的定义和过程。

2. 思考能量流动在生态系统中的作用。

第四章：物质循环和能量流动的关系教学目标：1. 理解物质循环和能量流动之间的关系。

第十一章生态系统中的物质循环10.1 物质循环的特点生态系统中的物质循环又称为生物地化循环（biogeochemical cycle）。

能量流动和物质循环是生态系统的两个基本过程，正是这两个基本过程使生态系统各个营养级之间和各种成分（非生物成分和生物成分）之间组织成为一个完整的功能单位。

但是能量流动和物质循环的性质不同，能量流经生态系统最终以热的形式消散，能量流动是单方向的，因此生态系统必须不断地从外界获得能量。

而物质的流动是循环式的，各种物质都能以可被植物利用的形式重返环境（图5-34）。

能量流动和物质循环都是借助于生物之间的取食过程而进行的，但这两个过程是密切相关不可分割的，因为能量是储存在有机分子键内，当能量通过呼吸过程被释放出来用以作功的时候，该有机化合物就被分解并以较简单的物质形式重新释放到环境中去。

图11-1 生态系统中的能量流动与物质循环生物地化循环可以用“库”（pools）和“流通率”（flux rates）两个概念加以描述。

库是由存在于生态系统某些生物或非生物成分中一定数量的某种化学物质所构成的，如在一个湖泊生态系统中，水体中磷的含量可以看成是一个库，浮游植物中的磷含量是第二个库。

这些库借助有关物质在库与库之间的转移而彼此相互联系。

物质在生态系统单位面积（或单位体积）和单位时间的移动量就称为流通率。

这些关系可以用一个简单的池塘生态系统（图5-35）加以说明。

营养物质在生态系统各个库之间的流通量和输入输出生态系统的流通量可以有多种表达方法。

为了便于测量和使其模式化，流通量通常用单位时间单位面积（或体积）内通过的营养物质的绝对值来表达，为了表示一个特定的流通过程对有关各库的相对重要性，用周转率（turnover rates）和周转时间（turnover times）来表示更为方便。

周转率就是出入一个库的流通率（单位／天）除以该库中的营养物质总量：图11-2 池塘生态系统中库在流通率的模式在图5-35中，最大的周转率发生在从水体库到生产者库的流通中（0.20）和从生产者库到沉积层库的流通中（0.16）。

生态系统的物质循环1。

下列关于碳循环的说法错误的是（）A.生物群落中的碳元素主要是依靠光合作用固定的B.生态系统的各种成分都参与碳循环过程C.光合作用固定的CO2与呼吸作用释放的CO2相等时，大气中的CO2即可维持稳定D。

碳循环过程中伴随着能量流动2。

碳循环是生态系统中常见的物质循环类型之一.下列有关碳循环的叙述不正确的是（）A.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行，在生物群落内部的传递主要以含碳有机物的形式进行B.碳循环的“循环"过程发生在生物群落和非生物环境之间C。

生态系统的各种成分都参与碳循环过程D。

大气中的CO2要变成含碳有机物只能通过绿色植物的光合作用3。

关于生态系统的物质循环的叙述，不正确的是（）A.所指的物质是组成生物体的C、H、O、N、P、S等一些基本化学元素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非生物环境之间循环往复运动D。

由于生物营养级越高得到的能量越少，故物质在循环过程中是不断递减的4。

如图为生物圈中碳循环过程，下列有关叙述正确的是（）A。

图中缺少一个由甲到大气中的CO2的箭头B。

③④过程均可产生ATP，且合成ATP所需的能量来源相同C。

减少化石燃料的燃烧及乙的数量都可缓解温室效应D.丙是动物，只能利用现成的有机物并从中获得能量5.下列关于生态系统中物质循环的图解，正确的是（ )A。

B。

C。

D。

6。

生态系统中的物质是循环利用的，为什么要向农田中施加N、P、K等肥料?（）A。

在没有物质输出的情况下,物质在某一个封闭生态系统中是循环的B。

生态系统中的物质自给自足的前提是物质循环的全球性C.一块农田中的一些无机盐会随着农产品输出而导致农田中的无机盐减少D.一块农田不是一个生态系统,物质不能循环利用7。

下图表示某生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分,①～⑦表示生理过程。

下列有关该图的分析，错误的是（）A。