第十三章 生态系统的物质循环

《生态系统的物质循环》知识清单一、什么是生态系统的物质循环生态系统的物质循环，简单来说，就是组成生物体的各种化学元素在生态系统中的往返流动。

就好像一个巨大的“物流网络”，将各种物质在生物与环境之间不断运输和交换。

这些物质包括碳、氮、磷、硫等重要元素。

它们不是静止不动的，而是处于不断的动态变化之中。

例如，植物通过光合作用吸收二氧化碳，将其转化为有机物；动物吃了植物，又通过呼吸作用和分解作用，将这些有机物中的碳以二氧化碳的形式释放回大气中。

二、物质循环的类型1、水循环水是生命之源，在生态系统中，水循环是最为重要的物质循环之一。

水从海洋、湖泊、河流等地蒸发，形成水蒸气进入大气。

随着大气环流，水蒸气遇冷凝结，形成降水回到地面。

一部分降水渗入地下，成为地下水；另一部分则在地表流动，形成河流、湖泊等，最终汇入海洋，如此循环往复。

2、碳循环碳在自然界中主要以二氧化碳的形式存在。

植物通过光合作用将大气中的二氧化碳转化为有机物，这是碳从无机环境进入生物群落的主要途径。

而生物的呼吸作用、分解者的分解作用以及燃烧化石燃料等过程，则会将有机物中的碳重新转化为二氧化碳，释放回大气中。

3、氮循环氮是构成蛋白质和核酸等重要生物分子的元素。

大气中的氮主要以氮气的形式存在，大多数生物不能直接利用氮气。

一些固氮微生物，如根瘤菌，可以将氮气转化为氨，这一过程称为生物固氮。

氨经过一系列的转化，形成硝酸盐和亚硝酸盐等，被植物吸收利用。

动物摄取植物中的含氮有机物，通过代谢排出含氮废物，这些废物经过分解者的作用，又转化为氮气回到大气中。

4、磷循环磷在生态系统中的循环相对比较简单。

磷主要存在于岩石和土壤中，通过风化和侵蚀等作用，磷被释放到土壤溶液中，被植物吸收。

植物中的磷通过食物链传递给动物，动植物死亡后，遗体中的磷被分解者分解，重新回到土壤和岩石中。

三、物质循环的特点1、全球性物质循环不是局限在某个局部生态系统，而是在整个地球的生物圈中进行。

生态系统的物质循环例题和知识点总结生态系统是由生物群落和它们所生活的环境共同组成的一个相互关联的整体。

在生态系统中，物质不断地在生物与环境之间循环流动，这一过程对于维持生态系统的平衡和稳定至关重要。

下面我们将通过一些例题来加深对生态系统物质循环的理解，并对相关知识点进行总结。

一、生态系统物质循环的概念生态系统的物质循环是指组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等元素，都不断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。

这里的物质循环具有全球性，也被称为生物地球化学循环。

二、生态系统物质循环的类型1、水循环水是生命之源，在生态系统中，水通过蒸发、降水、地表径流等过程不断循环。

例如，海洋中的水蒸发形成水蒸气，上升到大气中，通过大气环流输送到陆地上空，遇冷凝结形成降水，一部分降水渗入地下形成地下水，一部分形成地表径流，最终汇入海洋。

2、碳循环碳在生物群落与无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环。

植物通过光合作用将二氧化碳转化为有机物，消费者通过摄取植物获取含碳有机物，动植物的呼吸作用、微生物的分解作用以及燃烧等过程又将有机物中的碳以二氧化碳的形式释放回大气中。

3、氮循环氮是蛋白质和核酸等重要生物大分子的组成元素。

氮循环包括固氮、氨化、硝化和反硝化等过程。

固氮作用将大气中的氮气转化为氨或硝酸盐，被植物吸收利用；动植物遗体中的含氮有机物经微生物的氨化作用转化为氨；氨经过硝化细菌的硝化作用转化为硝酸盐，可被植物吸收；硝酸盐在反硝化细菌的作用下又转化为氮气返回大气。

三、物质循环的特点1、全球性物质循环不受地域和空间的限制，在整个地球范围内进行。

2、反复循环利用物质在生态系统中被反复利用，不会因参与循环而减少。

四、例题分析例题 1：在一个草原生态系统中，植物通过光合作用固定了 1000 克碳。

在这个生态系统中，这些碳最终通过呼吸作用和分解作用以二氧化碳的形式释放回大气中的量是（）A 1000 克B 大于 1000 克C 小于 1000 克D 无法确定解析：植物通过光合作用固定的碳，一部分用于自身的生长、发育和繁殖，一部分通过呼吸作用以二氧化碳的形式释放回大气中；植物死亡后，其遗体中的含碳有机物经微生物分解作用也会以二氧化碳的形式释放回大气中。

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。

高中生物：生态系统的物质循环知识点知识点1 物质循环1、概念物质：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素两个支点：无机环境和生物群落范围：生物圈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：通过能量流动和物质循环使生态系统中的各种组成成分紧密地联系在一起，形成一个统一整体。

知识点2 碳循环1.碳循环过程图解2．析图（1）碳的循环途径：（2）循环形式：碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2；碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行，传递形式为有机物。

（3）方向：碳元素在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他成分都是单向的。

（4）实现碳在生物群落和无机环境之间进行循环的关键是生产者和分解者。

知识点3 温室效应1．成因①工厂、汽车、飞机、轮船等对化学燃料的大量使用，向大气中释放大量的CO2。

②森林、草原等植被大面积的破坏，大大降低了对大气中CO2的调节能力。

2．危害加快极地冰川融化，导致海平面上升，对陆地生态系统和人类的生存构成威胁。

3．缓解措施①开发清洁能源，减少化学燃料燃烧。

②植树造林，增加绿地面积。

知识点4 能量流动和物质循环的关系生态系统的主要功能是进行能量流动和物质循环，这两大功能之间既有明显的差别，又有必然的联系。

二者关系比较如下：知识点5 物质循环过程中的生物富集作用1.概念：是指环境中的一些污染物（如重金属、化学农药）通过食物链在生物体内大量积累的过程。

2.富集物特点：化学性质稳定不易被分解；在生物体内积累而不易排出。

3.富集过程：随着食物链的延长而不断加强，即营养级越高，富集物的浓度越高。

4.危害：有害物质的浓度通过生物富集作用增高，会对人体或动物造成危害。

项目案例一案例二实验假设微生物能分解落叶使之腐烂微生物能分解淀粉实验设计实验组对土壤高温处理A烧杯中加入30ml土壤浸出液对照组对土壤不做任何处理B烧杯中加入30ml蒸馏水自变量土壤中是否含微生物是否含有分解淀粉的微生物实验现象在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组AA1 不变蓝A2 产生砖红色沉淀BB1 变蓝B2 不产生砖红色沉淀结论微生物对落叶有分解作用土壤浸出液中的微生物能分解淀粉。

高中生物教案：生态系统的物质循环高中生物教案：生态系统的物质循环精选3篇（一）教案标题：生态系统的物质循环教学目标：1. 了解生态系统中的物质循环过程；2. 掌握生态系统中的物质循环途径和关键要素；3. 理解生态系统中物质循环的重要性和意义；4. 培养学生的环境意识和保护环境的责任感。

教学内容：1. 生态系统的物质循环过程；2. 生态系统中的物质循环途径和关键要素；3. 生态系统中物质循环的重要性和意义。

教学准备：1. 物质循环的示意图和实例图片；2. PPT和投影仪。

教学步骤：引入：1. 通过引入问题，激发学生的学习兴趣。

例如：“你知道生态系统中的物质是如何循环利用的吗？为什么生态系统中的物质循环对生态平衡至关重要呢？”探究：2. 使用PPT介绍生态系统中的物质循环过程。

解释生物体的营养需要如何满足，以及通过食物链和食物网的方式，能量和有机物如何从一个生物体传递给另一个生物体。

3. 通过示意图和实例图片，详细解释生态系统中的物质循环途径和关键要素，如水循环、碳循环、氮循环等。

4. 进一步讲解物质循环的重要性和意义。

探讨物质循环保持生态系统稳定的原因，以及对环境污染和气候变化的影响。

拓展：5. 提出问题并分组讨论。

例如：“在我们日常生活中，我们如何能够参与到物质循环的保护中去？”鼓励学生提出切实可行的建议，如节约用水、垃圾分类、减少化学品的使用等。

小结：6. 通过简短的小结，强调物质循环对维持生态平衡和保护环境的重要性，激发学生的环保意识和责任感。

课后作业：1. 要求学生自主查询并了解某一种物质循环的过程及其在生态系统中的意义；2. 布置作文题目：“我如何从日常生活中开始，保护生态系统的物质循环？”鼓励学生结合自身实际情况，表达自己的思考和方案。

教学提示：1. 引导学生将生物体之间的物质循环和能量流动进行区分。

2. 强调物质循环是生态系统持续运转的重要基础，与保护生态环境的重要性息息相关。

高中生物教案：生态系统的物质循环精选3篇（二）一、教学目标1.了解生态系统的稳定性概念及其重要性；2.理解生态系统中的相互关系对稳定性的影响；3.掌握什么是生态平衡及其维持机制。