第5章第3节生态系统物质循环
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第五章生态系统第三节生态系统的物质循环一、生物地球化学循环生物地球化学循环是指各种化学元素在不同层次、不同大小的生态系统内,乃至生物圈里,沿着特定的途径从环境到生物体,又从生物体再回归到环境,不断地进行着流动和循环的过程。
1.生物地球化学循环的库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合物所构成的。
对于某一种元素而言,存在一个或多个主要的蓄库。
在库里,该元素的数量远远超过正常结合在生命系统中的数量,并且通常只能缓慢地将该元素从蓄库中放出。
物质在生态系统中的循环实际上是在库与库之间彼此流通的。
在一个具体的水生生态系统中,磷在水体中的含量是一个库,在浮游生物体内的磷含量是第二个库,而在底泥中的磷含量又是另一个库,磷在库与库之间的转移(浮游生物对水中磷吸收以及生物死亡后残体下沉到水底,底泥中的磷又缓慢释放到水中)就构成了该生态系统中的磷循环。
2.生物地球化学循环的速度为了表现物质循环的快慢,常用周转率和周转期两个重要指标。
周转率是指系统达到稳定状态后,某一组分中的物质在单位时间内所流出的量或流入的量占库存总量的分数值。
周转期是库中物质全部更换平均需要的时间,也是周转率的倒数。
物质的周转率用于生物库的更新称为更新率。
某段时间末期,生物的现存量相当于库存量;在该段时间内,生物的生长量相当于物质的输入量。
不同生物的更新率相差悬殊,一年生植物当生育期结束时的生物的最大现存量与年生长量大体相等,更新率接近l,更新期为1年。
森林的现存量是经过几十年甚至几百年积累起来的,所以比年净生产量大得多。
如某一森林的现存量为324t/hm2,年净生产量为28.6t /hm2,其更新率为28.6/324,即0.088,更新期约11.3年。
至于浮游生物,由于代谢率高,生物现存量常常是很低的,但却有着较高的年生产量,如某一水体中浮游生物的现存量为0.07t/hm2,年净生产量为4.1t/hm2,其更新率为4.1/0.07,即59,更新期只有6.23天。
1. 生态系统的物质循环发生在( )A.生物群落中 B.生产者和消费者之间C.生产者和分解者之间D.生物群落和无机环境之间2. 与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是( )A.内质网和高尔基体B.叶绿体和线粒体C.核糖体和叶绿体 D.核糖体和高尔基体3. 在生态系统物质循环和能量流动过程中,连接生物群落与无机环境的重要生理作用和重要环节分别是( )①蒸腾作用②光合作用③呼吸作用④生产者⑤消费者⑥分解者A.①②④⑥ B.②③④⑥ C.②③④⑤ D.①③④⑥4.下列有关生态系统物质循环的叙述中,正确的是( )A.物质循环发生在种群和无机环境之间B.物质循环与能量流动是两个相对独立的过程C.碳元素在生态系统内循环的主要形式是CO2和含碳有机物D.生物圈在物质和能量上是一个自给自足的系统5.下图表示生物圈中碳循环的部分示意图。
A、B、C、D构成生物群落,箭头①~⑨表示循环过程。
下列有关说法正确的是( )A.大气中的气体X是指二氧化碳和一氧化碳B.完成①过程的能量主要是由⑧过程提供的C.D经⑤、⑥、⑦过程获得的能量占A、B、C总能量的10%D.C处在第三营养级6. 秸秆经过切割即可直接作为燃料投入锅炉燃烧进行生物发电。
国际能源机构的有关研究表明,秸秆是很好的清洁可再生能源,平均含硫量只有3.8‰。
远低于煤1%的平均含硫量。
下列叙述不恰当的是( )A.生物发电产生的能量最终来自太阳能,有利于环境保护B.以作物秸秆为燃料发电,可做到对农作物中物质和能量的多级利用C.以作物秸秆为燃料发电产生的灰分还田有利于作物的光合作用D.以作物秸秆为燃料发电帮助人们合理地调整能量流动关系,使能量流向对人类最有益的部分7.如图表示碳元素在无机环境和生物群落中循环流动的一部分,下列说法正确的是( )A.CO2只能通过光合作用从无机环境到生物群落B.有机物中的碳只有通过呼吸作用返回无机环境C.A、B是存在于不同组织中的同一类化合物,但转化形式不同D.某种植食性动物体重若要增加l千克,则其消耗的植物至少为10千克8.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。
《生态系统的物质循环》教学设计方案(第一课时)一、教学目标1. 理解生态系统物质循环的观点和过程。
2. 掌握生态系统物质循环的主要环节,并能够诠释其在生态系统中的作用。
3. 了解碳循环和氮循环的重要性,以及与物质循环的干系。
二、教学重难点1. 教学重点:生态系统物质循环的主要环节,以及它们在生态系统中的作用。
2. 教学难点:让学生理解物质循环的过程和机制,并能够将其与实际环境问题相联系。
三、教学准备1. 准备相关的PPT课件,包含图片、图表和动画,以帮助学生更好地理解。
2. 准备一些关于生态系统物质循环的实际案例,以便在讲解过程中进行讨论。
3. 准备一些土壤、水和大气样本,以便学生亲手进行实验操作。
4. 准备一些关于碳循环和氮循环的基础知识,以便在讲解过程中进行补充。
四、教学过程:本节课的教学设计分为四个环节,分别是课前预习、新课导入、知识讲解和教室小结。
1. 课前预习:在课前安置预习任务,让学生在家自行预习本节课的内容,通过查阅资料和小组讨论,了解生态系统的物质循环观点和过程。
通过预习,让学生对本节课有初步的了解,有助于提高教室效率。
2. 新课导入:起首通过多媒体展示一些生态系统的图片和视频,让学生观察并思考生态系统的构成和功能。
接着提出“生态系统的物质循环是什么?其过程如何?”等问题,引导学生进入本节课的主题。
3. 知识讲解:通过实验演示和讲解,让学生了解生态系统的物质循环过程。
可以选择一些典型案例进行分析,如氮循环、碳循环等,让学生了解生态系统中的物质是如何流动和转化的。
同时,可以通过小组讨论和发言的形式,让学生发表自己的看法和理解,增进学生对知识的理解和掌握。
4. 教室小结:在教室结束前,对本节课的内容进行总结和归纳,强调重点和难点。
同时,鼓励学生思考和讨论,提出自己的问题和疑惑,老师进行解答和指导。
通过这种方式,可以帮助学生更好地理解和掌握知识,同时也能激发他们的学习兴趣和积极性。
在教室上,老师应该注重突出重点和难点,让学生能够明确地知道哪些是学习的重点和需要掌握的内容。