生态系统的物质循环导学案
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《生态系统的物质循环》教案.doc教案章节一:引言1.1 教学目标:让学生了解生态系统的概念及其重要性。
引发学生对生态系统物质循环的兴趣。
1.2 教学内容:生态系统的定义与组成生态系统物质循环的意义1.3 教学方法:提问引导学生思考生态系统的概念利用图片、视频等资料展示生态系统的实例教案章节二:物质循环的基本概念2.1 教学目标:让学生理解物质循环的基本概念。
让学生了解物质在生态系统中的循环过程。
2.2 教学内容:物质循环的定义与特点物质循环的过程与途径2.3 教学方法:利用图表、动画等资料讲解物质循环的基本概念举例说明物质循环在实际生态系统中的应用教案章节三:生物地球化学循环让学生了解生物地球化学循环的概念及其意义。
让学生掌握生物地球化学循环的主要类型。
3.2 教学内容:生物地球化学循环的定义与特点生物地球化学循环的主要类型3.3 教学方法:利用图表、动画等资料讲解生物地球化学循环的基本概念通过实例分析不同类型的生物地球化学循环教案章节四:人类活动对物质循环的影响4.1 教学目标:让学生了解人类活动对生态系统物质循环的影响。
让学生认识到保护环境、维持生态平衡的重要性。
4.2 教学内容:人类活动对物质循环的正面与负面影响保护环境、维持生态平衡的措施4.3 教学方法:利用案例分析人类活动对物质循环的影响引导学生讨论保护环境、维持生态平衡的措施5.1 教学目标:让学生回顾并巩固所学内容。
激发学生对生态系统物质循环研究的兴趣。
展望物质循环研究的发展方向5.3 教学方法:引导学生思考物质循环研究的未来发展方向教案章节六:碳循环6.1 教学目标:让学生理解碳循环在生态系统中的重要性。
让学生掌握碳循环的主要过程。
6.2 教学内容:碳循环的概念与特点碳循环的主要过程及其作用6.3 教学方法:利用图表、动画等资料讲解碳循环的基本概念通过实例分析碳循环在实际生态系统中的应用教案章节七:氮循环7.1 教学目标:让学生了解氮循环的基本过程。
年级:高二 学科:生物 班级: 学生姓名: 制作人: 不知名 编号:2023-41第三章 第3节 生态系统的物质循环课标内容要求学习目标——学科素养1.以碳循环为例,说出物质循环的概念、过程和特点。
2.比较能量流动与物质循环的关系。
1.科学思维:理解生物因素和非生物因素对种群特征的影响。
2.社会责任:关注种群数量的变化在保护濒危物种、防治有害生物等方面的应用。
【预习案】(一)碳循环1. 碳循环的过程(1) 循环形式:在生物群落与非生物环境之间主要以 的形式循环。
(2) 过程图解图中:① ,② ,③植物(生产者),④动物(消费者),⑤ ,⑥ 。
(3) 大气和海洋在碳循环之间的关系当大气中二氧化碳含量增加, 中的二氧化碳含量也随之增加;如果大气中的 二氧化碳发生局部短缺,水圈中的二氧化碳也能及时 。
(4) 温室效应2.物质循环的概念形成原因 主要是 的开采和使用使大气中 含量迅速增加,打破了生物圈碳循环的平衡应对方法一方面要减少 _ ,另一方面要提高(二)能量流动和物质循环的关系(三)生物富集1.概念:生物体从的化合物,使其在机体内浓度的现象。
2.实例3.进入生物体方式(1) 动、植物。
(2) 沿在生物体内逐渐聚集,在食物链的。
4.在生物体的分布:形成比较稳定的分布于多种组织细胞中,不易被,在体内。
5.特点:全球性。
【探究案】探讨点一分析碳循环的过程及特点1.二氧化碳能溶于水,因此可在大气和海洋、河流之间进行交换。
此外,碳还可以长期固定或保存在非生命系统中,如固定于煤、石油或木材中。
人类通过对煤和石油等的利用,向大气中排放了大量的二氧化碳。
根据上述信息回答下列问题:(1) 碳元素在生物体内、大气、水圈中分别主要以什么形式存在?提示碳在生物体内主要以的形式存在;碳在非生物环境中主要以的形式存在于大气中和溶解于水中。
(2) 碳元素是如何进出生产者、消费者和分解者的(以什么形式、通过哪种生命活动、形成哪些产物等)?提示非生物环境中的碳元素以的形式通过光合作用形成有机物进入体内;消费者通过,使食物中的进入消费者体内;生产者、消费者遗体和排遗物中的有机物可以被分解利用。
5.3 生态系统的物质循环导学案班级姓名学习目标:1.以碳循环为例,分析生态系统中的物质循环。
2.尝试探究土壤微生物的分解作用。
3.说明能量流动和物质循环的关系。
4.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。
【预习案】1.生态系统的物质循环概念:___________________________________________________ 2.生态系统的物质循环特点:(1)_________________________________________________(2)_________________________________________________3.生态系统的物质循环实例——碳循环(1)存在形式:_______________(2)循环形式:____________________(3)循环过程:碳从无机环境进入生物群落通过________作用或________作用,从生物群落进入无机环境通过________,在生物群落之间主要以________的形式通过________或________传递。
(4)温室效应:_______________________________________________________________ 4.探究土壤微生物的分解作用(探究性试验的一般步骤:)(1)____________(2)____________(3)____________(4)____________(5)____________。
预习检测:1.生态系统的物质循环中的物质是指( )A.组成生物体的各种元素B.组成自然界的元素C.组成生物体的一些基本元素D.组成生物体的蛋白质和核酸2.在自然界的物质循环中,对物质的转化起重要作用的是( )A.化能自养生物B.动物和微生物C.微生物和绿色植物D.绿色植物和动物3.生态系统的物质循环的特点不包括下列的( )A.带有全球性B.物质是指组成生物体的基本元素C.在群落与无机环境之间循环往复D.在群落的各营养级之间循环往复【课堂探究案】1.生态系统物质循环的概念及特点(1)概念的理解○1生态系统的物质循环的范围是_________○2参与物质循环的物质主要是指__________ ○3物质循环的具体形式是指__________ ○4生态系统的物质循环离不开________的驱动。
第3节生态系统的物质循环【学习目标】1.通过观察图片、阅读文本,能够理解物质循环的物质概念和碳循环的过程。
2.通过对相关图像、过程的学习,能够掌握生态系统物质流动的过程和特点。
3.通过对比分析、师生交流,能够理解能量流动和物质循环的关系。
【重点】分析生态系统中的物质循环。
【难点】能量流动与物质循环的关系。
【导学诱思】1.生态系统的物质循环概念(1)物质:组成生物体的。
(2)循环:无机环境。
(3)范围:。
2.特点(1)具有全球性,因此又称循环。
(2)物质可以被反复利用。
3.实例:碳循环(1)碳在自然界中以和碳酸盐的形式存在,在大气中以形式存在:在生物群落与无机环境间以形式进行循环;在生物群落内主要是沿着进行,传递形式为。
(2)过程a.CO2进入生物群落:通过自养型生物完成,主要是绿色植物的,还包括。
b.CO2返回无机环境:通过生产者和消费者的、分解者的以及含碳燃料的。
c.碳在生物群落与无机环境之间循环时,只有和之间的传递是相互的,其它成分之间都是单向的。
4.碳循环失衡与温室效应(1)形成原因:短时间大量燃烧→大气中含量迅速增加→打破了的平衡。
(2)产生危害:升高、冰川融化、上升(3)防止和减缓温室效应的主要措施①改善能源结构,开发(减少CO2的来源)。
②大力(增加CO2的去路)。
5.能量流动和物质循环的关系【实验探究探究土壤微生物的分解作用】【实验原理】微生物的呼吸作用可以将有机物分解成无机物,使物质能够不断地在和之间相互转化,从而实现自然界中物质的循环。
因此我们可以通过研究某种有机物质的分解情况来探究;我们可以根据落叶腐烂的情况来检测土壤中微生物的分解作用;通过鉴定淀粉分解的产物来探究微生物对淀粉的分解作用。
【实施计划】案例一土壤微生物对落叶的分解作用(1)提出问题:落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗?(2)做出假设:。
(3)材料用具:落叶,土壤,恒温箱。
(4)实验步骤:采用对照实验的方法,设置实验组和对照组。
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生态系统的物质循环生物教案1一、碳循环1、物质循环的概念2、碳循环⑴碳在无机环境与生物群落之间的物质循环主要是以co2的形式进行的。
⑴⑴循环过程3、物质循环的特点:具有全球性、反复出现、循环流动4、温室效应⑴形成原因⑴影响⑴措施二、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主要以有机物形式流动在生物群落和无机环境之间以无机物形式循环,在群落内部主要以有机物形式传递特点单向流动、逐级递减往复循环、反复利用范围各种生态系统都可进行生物圈(全球性)2、联系:两者同时进行,相互依存,不可分割。
第2课时复习提问:1、生态系统中碳循环的过程如何?2、物质循环与能量流动的关系是什么?今天我们来探究一下土壤微生物的分解作用。
1、引入探究内容“土壤微生物的分解作用”由于学生缺乏微生物方面的知识,在指导学生进行该课题的探究时,教师可以先介绍有关知识背景,比如可以用卡逊《寂静的'春天》中如下一段话:土壤中最小的有机体可能也是最重要的有机体,是那些肉眼看不见的细菌和丝状真菌。
它们有着庞大的天文学似的统计数学,一茶匙的表层土可以含有亿万个细菌。
纵然这些细菌形体细微,但在一英亩肥沃土壤的一英尺厚的表土中,其细菌总重量可以达到一千磅之多。
长得像长线似的放线菌数目比细菌稍微少一些,然而因为它们形体较大,所以它们在一定数量土壤中的总质量仍和细菌差不多。
被称之为藻类的微小绿色细胞体组成了土壤内极微小的植物生命。
细菌、真菌和藻类是使动、植物腐烂的主要原因,它们将动植物的残体还原为组成它们的无机物。
假若没有这些微小的生物,像碳、氮这些化学元素通过土壤、空气以及生物组织的循环运动是无法进行的。
3.3 生态系统的物质循环班级:姓名【学习目标】(1)生命观念:了解生态系统的功能物质循环途径,构建生态系统的物质循环概念,阐释能量流动和物质循环的关系,进一步培养物质与能量观、稳态与平衡观。
(2)科学思维:阐述C元素在生产者、消费者、分解者上是如何进出的,尝试构建C循环模型图,熟练建模的基本方法;(3)科学探究:通过对案例的分析与讨论,理解物质循环过程,并能解决实际问题。
(4)社会责任:能够运用人体稳态与平衡观,结合物质循环的过程,重视碳平衡在生活中的重要性,关注人与自然和谐相处的意义,提出改进农业生产方式的新思路。
【学习重点】分析生态系统中的物质循环,概述生态系统的物质循环过程。
课前自主探究1、生态系统的物质循环实例——碳循环(1)碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以的形式循环的。
(2)碳从非生物环境进入生物群落主要通过作用,从生物群落进入非生物环境的途径有作用、作用和化石燃料的燃烧。
2、生态系统的物质循环概念:组成生物体的等元素,都不断进行着从非生物环境到,又从生物群落回到的循环过程,叫生态系统的物质循环。
3、物质循环的特点是一方面具有性,另一方面可以被生物群落利用。
探究一:碳循环学习任务1:结合示意图,分析(1)碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在?(2)碳是如何进出生产者、消费者、分解者的,请用关键词、线段、箭头、方框等表示其过程。
练习1、下图是自然界碳循环的简图,图中的甲、乙、丙各代表()A.甲为生产者,乙为分解者,丙为消费者B.甲为消费者,乙为分解者,丙为生产者C.甲为分解者,乙为生产者,丙为消费者D.甲为生产者,乙为消费者,丙为分解者任务2:(1)碳以什么形式在无机环境和生物群落之间循环?(2)碳如何从无机环境进入群落?(3)碳怎样从一种生物传递给另一生物?(4)生物群落中的碳以什么途径回归大气圈?说一说:1、你如何看待人类活动对碳循环的影响?2、作为个人,我们应该怎么做自己力所能及的事情,以响应低碳生活的号召?举例说明。
3.3 生态系统的物质循环学案班级:姓名:学习目标:1.概述生态系统的物质循环过程。
2.通过分析生物富集的过程,说明生物富集的危害,认同应采取措施减少危害。
3.说明能量流动和物质循环的关系。
4.尝试探究土壤微生物的分解作用。
基础学习一、碳循环讨论: 1. 碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在?碳在非生物环境中主要以的形式存在,少量以的形式存在;碳在生物体内主要以含的形式存在。
讨论: 2. 碳是如何分别进出生产者、消费者、分解者各个环节(以什么形式、通过哪些生命活动、形成哪些产物等)?水圈中的C O2库大气中的 CO2 库生产者消费者分解者煤、石油等碳进入生物群落的途径:光合作用(主要)和化能合成作用碳返回非生物环境的途径:①生产者和消费者的呼吸作用;②分解者的分解作用;③化石燃料的燃烧。
温室效应原因:化石燃料的大量燃烧(主要原因);森林、草原等植被的破坏。
危害:气温升高;极地和高山冰川加速融化;海平面上升;对人类和其他生物的生存构成威胁。
缓解措施:①减少二氧化碳排放:开发新能源,减少化石燃料燃烧;②增加CO2的吸收和固定量:大力植树种草,提高森林覆盖率;③提高秸秆还田率,提高土壤储碳量。
1.碳的存在形式:非生物环境中:主要以的形式存在,还有。
在生物体内:主要以的形式存在。
①在生物群落和非生物环境之间:碳主要以形式循环。
②在生物群落内部:碳以形式沿、传递。
与自然界碳循环关系最为密切的两种细胞器:和。
3.生态系统的物质循环:组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等,都在不断进行着从到,又从生物群落到非生物环境的循环过程,又叫。
(1)范围:(2)特点:① : 物质循环的范围为生物圈;② : 物质可被生物群落反复利用,对改进农业生产方式有多方面的启示,例如可以采用种养结合的模式。
碳在生态系统各成分之间传递并不都是双向的,只有生产者和无机环境之间的传递是的,在生物群落内部,沿食物链传递时,只能由营养级向营养级传递。
第五章第3节生态系统的物质循环的导学案【学习目标】班级姓名1、生态系统中物质循环的过程如何?2、物质循环与能量流动的关系是什么?【自主学习】:【学法指导】例1、下列叙述正确的是( )A.当狼吃掉一只兔子时,就获得了兔子的全部物质B.当狼把兔子肉同化为自身有机物时,C元素便从第一营养级流向第二营养级C.当生产者通过光合作用制造了有机物时.碳元素就从无机环境流人了生物群落D.当物质循环进行时,能量流动早已开始了【分析】狼不能获得兔子的全部物质,如免子骨骼、毛等。
狼吃兔子。
物质是从第二营养级流入第三营养级。
物质循环和能量流动是同时进行的,不能先进行能量流动。
通过光合作用,碳元素从无机环境进入生物群落。
【答案】C例2、施用农药DDT的地区,虽然占陆地面积的一部分,可是在远离施药地区的南极,动物体内也发现了DDT,这种现象说明了( )A.DDT是挥发性物质B.DDT已加入全球性的生物地球化学循环C.考察队将DDT带到南极D.南极动物也偶尔到施用农药的地区寻食【分析】物质循环具有全球性,因此又叫生物地球化学循环。
【答案】B【基础训练】1、连接生物群落和无机自然界的两个重要环节是( )A.生产者和非生物的能量B.消费者和非生物的能量C.生产者和分解者D.消费者和分解者2、生态系统中,碳元素参与物质循环的主要形式是( )A.二氧化碳B.碳酸盐c.碳酸D.碳水化合物3、在生态系统的碳循环过程中,使生物群落的碳进入大气中的生理过程是( )A.同化作用B.呼吸作用C.化能合成作用D.光合作用4、随着环境污染的不断加剧,可能引起海洋表层的浮游植物大量死亡,从而进一步加剧温室效应。
这是因为浮游植物死亡会( )A.使大气中二氧化碳增加B.使大气中臭氧增加C.使海洋表层无机物增加D.使海洋表层含氧量减少5、在生态系统的碳循环中,把二氧化碳释放到大气有多种途径,其中主要的是()A.分解者对残余物的分解作用B.化石燃料的燃烧使用C.植物和动物的细胞呼吸D.化工厂对碳酸盐的分解6、分解者在生态系统中占有重要地位是因为()A.营腐生生活的微生物不会与别的生物争夺食物和空间B.它们生活需要的能量少C.它们分布广、数量多D.能使有机物分解成无机物,归还到无机环境中,促使自然界物质循环7、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.温室效应主要是由于化石燃料的大量燃烧造成的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8、生态系统的物质循环中的“物质”是指()A.组成生物体的重要元素B.组成生物体的大量元素C.组成生物体的所有元素D.组成生物体的微量元素9.碳元素和硫元素在生物群落中的传递形式分别是()A.CO2和SO2 B.CO2和有机物C.有机物和SO2D.有机物和有机物10、在生态系统的碳循环中,能使CO2进入群落,又能将其释放到大气中的生物是()A、分解者B、植食动物C、肉食动物D、绿色植物11、在生物圈中,物质和能量流动的区别是()A.物质流动和能量流动都是循环的B.物质的流动是不循环的,能量的流动也是不循环的C.物质的流动是循环的,能量的流动是单向的不循环的D.物质的流动是单向的不循环的,能量的流动是循环的12、下图表示生态系统循环过程中四种成分之间的关系,以下叙述中,正确的( )A.甲和乙所包含的所有种群构成群落B.乙的同化量越大,流向乙的能量就越小C.丙不一定是原核生物D.丁的含量增加将导致臭氧层被破坏13、20世纪60年代,美国农庄主为了提高农业作物产量,曾用飞机反复大面积地喷洒有机磷杀虫剂,几年后显而易见的是()①彻底消灭了该地区的害虫;②害虫的抗药性愈来愈强;③消灭了该地区杂草;④这个地区鸟类数量减少;⑤未喷洒农药的邻近地区一些生物体内也含有农药的成分。
《生态系统的物质循环》教案.doc教案章节:一、生态系统的物质循环概念教学目标:1. 让学生理解生态系统的物质循环的定义和重要性。
2. 让学生了解生态系统中物质循环的基本过程。
教学内容:1. 生态系统的定义和组成。
2. 物质循环的概念和意义。
3. 生态系统中物质循环的基本过程。
教学方法:1. 讲授法:讲解生态系统的定义、组成和物质循环的概念。
2. 案例分析法:分析具体案例,让学生理解物质循环在生态系统中的重要性。
教学步骤:1. 引入话题:提问学生对生态系统的理解,引导学生思考生态系统中物质循环的重要性。
2. 讲解生态系统的定义和组成:解释生态系统的概念,介绍生态系统的基本组成。
3. 讲解物质循环的概念和意义:解释物质循环的含义,阐述物质循环在生态系统中的重要性。
4. 分析物质循环的基本过程:讲解物质循环的途径和机制,引导学生理解物质在生态系统中的循环过程。
5. 案例分析:给出具体案例,让学生分析物质循环在实际生态系统中的应用和重要性。
教学评价:1. 课堂问答:检查学生对生态系统和物质循环概念的理解。
2. 案例分析报告:评估学生在案例分析中的表现,了解学生对物质循环应用的理解。
二、生态系统的能量流动教学目标:1. 让学生理解生态系统的能量流动的定义和重要性。
2. 让学生了解生态系统中能量流动的基本过程。
教学内容:1. 生态系统的能量来源和能量流的特点。
2. 生态系统中能量流动的基本过程。
3. 生态系统中能量流动的效率和限制。
教学方法:1. 讲授法:讲解生态系统的能量来源、能量流的特点和能量流动的基本过程。
2. 互动讨论法:引导学生讨论生态系统中能量流动的效率和限制。
教学步骤:1. 引入话题:提问学生对生态系统能量流动的理解,引导学生思考能量流动在生态系统中的重要性。
2. 讲解生态系统的能量来源和能量流的特点:解释生态系统的能量来源,阐述能量流的特点。
3. 讲解生态系统中能量流动的基本过程:讲解能量流动的途径和机制,引导学生理解能量在生态系统中的流动过程。
第3节生态系统的物质循环(第2课时)【学习目标】1. 通过分析铅循环的过程、特点及成因,理解某些对生物体健康有害物质在物质循环过程中,具有生物富集和生物放大特点,并且在生物圈内的扩散具有全球性。
2. 通过探究土壤微生物的分解作用,掌握科学探究的基本思路和方法,培养提出问题、作出假设、设计实验方案和分析实验结果等方面能力,加强理论与实践的结合。
3. 通过学习物质循环和能量流动规律及关系,结合我国国情,寻求更加科学、有效地利用生态系统中资源的原理,改善个人行为决策。
【课前学习】一、生物富集1.概念:生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或_________的化合物,使其在机体内浓度超过_________的现象。
2.特点(1)随食物链延长,营养级越高的生物体内有害物质的浓度_______。
(2)_______性:有害物质可通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地。
二、能量流动与物质循环的关系1.物质作为能量的________,使能量沿着食物链(网)流动;能量作为________,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。
2.二者____________,彼此相互依存,不可分割。
三、探究土壤微生物的分解作用1.实验原理:土壤中存在的细菌、真菌等微生物,它们在生态系统中的成分为_______。
分解者将环境中的_______分解为无机物,其分解速度与环境中的温度、水分等生态因子相关。
2.案例1 :实验假设——土壤微生物能分解落叶使之腐烂;实验设计——实验组对土壤_______处理;对照组对土壤不做任何处理(自然状态)。
3.案例2 :实验假设——土壤微生物能分解淀粉。
实验设计——实验组A烧杯中加入30 mL的_______;对照组B烧杯中加入等量的蒸馏水。
参考答案:一、1.难以降解环境浓度 2.(1)越高(2)全球二、1.载体动力 2.同时进行三、1.分解者有机物 2. 高温 3.土壤浸出液【课上学习】任务一:分析铅循环的过程、特点及其成因:1.阅读资料,分析铅浓度在生物体中的特点。
生态系统的物质循环1.如图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。
图中A、B、C代表三个营养级,数字均为实际测得的能量值,单位为百万千焦(×106kJ)。
已知该生态系统受到的太阳辐射为118 872×106 kJ,但其中118 761×106 kJ的能量未被利用。
请回答:(1)请将流经该生态系统的总能量填写在图中的括号内,这部分能量是生产者所固定的太阳能。
(2)能量流动的渠道是食物链和食物网。
(3)能量流动的特点是单向流动和逐级递减。
(4)能量从第一营养级到第二营养级的传递效率约为13.5%,从第二营养级到第三营养级的传递效率为20%。
(5)次级消费者呼吸消耗的能量占其同化作用所得到能量的百分比是60%。
(6)由图可知,下一个营养级不能得到上一个营养级的全部能量,原因有:①各营养级生物体内的大量能量被细胞呼吸消耗。
②其次是上一个营养级的部分能量未被下一个营养级利用。
③还有少数能量被分解者利用。
2.由上面能量流动图解看出:A为生产者,A通过光合作用固定太阳能,同时发生的物质变化是把大气中的CO2合成了有机物,B、C为消费者,A、B、C及分解者通过呼吸作用释放能量,同时发生的物质变化是把有机物分解,释放CO2返回到大气中。
课堂导入下图为美国耗资2亿美元建立的地球生物圈2号。
它是透明的,为什么呢?生:需要输入光能。
师:同时,它又是封闭的,难道它不需要外界提供所需要的各种物质吗?学完这节“生态系统的物质循环”后,我相信同学们就能解释这个问题了。
探究点一碳循环碳是构成生命有机体的重要元素之一。
请阅读教材P100~101,结合P101图5-11和温室效应示意图,完善下面的碳循环模式图,并思考回答下面的问题。
1.碳在自然界中以CO2和碳酸盐的形式存在,在大气中以CO2的形式存在。
2.自然界中的碳元素以CO2的形式被生产者利用,通过光合作用或化能合成作用合成含碳有机物储存在生产者体内,进入生物群落。
3.碳元素在生物群落中以含碳有机物的形式,沿着食物链和食物网往下传递,最终流向分解者。
4.动植物的呼吸作用和分解者的分解作用,以及化学燃料的燃烧都可以把有机物分解成无机物,以CO2的形式归还大气。
5.由此看出,碳循环其实就是碳元素在生物群落和无机环境间的循环过程。
所以,物质循环就是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,不断在无机环境和生物群落中循环的过程,物质循环的范围是整个生物圈。
6.使用农药DDT(难降解)的只有一小部分地区,可是远在南极的动物体内也发现了DDT ,这一现象说明物质循环具有全球性,因此物质循环又叫生物地球化学循环。
7.如果人们不按生态规律办事,乱砍滥伐森林,对生态系统的碳循环有何影响?答案 打破碳循环平衡,使大气CO 2进入生物群落过程受阻,大气中CO 2的含量就会明显增多。
8.化学燃料的大量燃烧,对生态系统的碳循环有何影响?又有什么危害?答案 CO 2在很短时间内释放出来,打破碳循环平衡,使大气中CO 2的含量增高,进而导致温室效应。
危害:加快极地和高山冰川的融化,导致海平面上升,进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。
归纳提炼1. 碳出入生物,群落的途径⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ 碳进入生物群落⎩⎪⎨⎪⎧ 光合作用化能合成作用碳放出生物群落⎩⎪⎨⎪⎧ 动植物的呼吸作用微生物的分解作用化学燃料的燃烧2.物质循环的“物质”和“范围”(1)参与物质循环的“物质”是指组成生物体的化学元素。
(2)循环的范围是生物圈,而不是具体的某一生态系统。
3.碳循环及存在形式(1)在生物群落和无机环境间:以CO 2形式循环。
(2)在生物群落内部:以含碳有机物形式传递。
(3)在无机环境中:主要以CO2和碳酸盐形式存在。
4.碳循环中各成分的确定方法图中①与④之间为双箭头,故一个为生产者,另一个为大气中的CO2库;又因为其他各个成分都有箭头指向④,所以④为大气中的CO2库,①为生产者。
其他生物部分的箭头都指向③,所以③是分解者,剩余的②为消费者。
活学活用1.如图为生态系统中碳循环过程,其中甲、乙、丙、丁构成生态系统的生物群落,箭头表示物质循环方向。
请判断下列说法的正误:(1)图中①过程可以表示绿色植物的光合作用( )(2)缺少类群甲则生态系统的物质循环不能正常进行( )(3)碳在乙、丙中以有机物的形式存在( )(4)参与物质循环的对象是含碳的糖类、脂肪、蛋白质等有机物( )(5)碳循环是在组成生态系统的生物群落的生物体内的循环过程( )(6)碳循环是生物群落与无机环境之间的循环过程( )(7)图中的生态系统可以是果园生态系统( )问题导析(1)据图,气体X为CO2,与其具有双向箭头的乙为生产者,乙、丙、丁都指向甲,甲为分解者,丙为初级消费者,丁为次级消费者。
(2) 碳在生物群落内的存在形式是含碳有机物。
(3)碳循环是组成生物体的元素的循环,而不是化合物的循环。
答案(1)√(2)√(3)√(4)×(5)×(6)√(7)×解析由图可知,气体X为二氧化碳,类群乙为生产者,类群丙为消费者。
联系生物群落与无机环境的两种成分是生产者和分解者,图中甲为分解者,如果甲缺少,生态系统的物质循环将不能正常进行。
参与循环的物质对象是组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素。
生物地球化学循环指的是地球上最大的生态系统(生物圈)中的物质循环,在生物圈的生物群落与无机环境之间的循环过程。
探究点二土壤微生物的分解作用土壤中的微生物能把有机物分解为无机物归还无机环境,是生态系统中的“清道夫”。
为探究其分解作用,请阅读教材P102~103,完成下面的实验原理和案例设计。
1.实验原理(1)土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物,它们在生态系统中的成分为分解者。
(2)分解者的作用是将环境中的有机物分解为无机物,其分解速度与环境中的温度、水分等生态因子相关。
2.案例设计(1122小贴士碘液与斐林试剂的检测程度不同:前者检测淀粉的分解是否彻底完成,后者检测淀粉的分解是否发生。
归纳提炼实验组、对照组的确定(1)验证实验中二者如何确定:根据题意首先弄清实验研究的自变量是什么,然后找到进行自变量处理的实验即为实验组,没进行自变量处理,仅为排除无关变量干扰而设置的实验为对照组。
(2)探究实验中二者如何确定:接受自变量处理的实验结果是未知的为实验组;未接受自变量处理的实验结果是已知的为对照组。
活学活用2.同学们在课外活动中发现植物的落叶在土壤里会逐渐腐烂,形成腐殖质。
他们猜测落叶的腐烂是由于土壤微生物的作用,不同生态系统的土壤微生物分解能力不同,并设计了实验进行验证。
(1)实验设计首先要遵循的是__________原则和________原则。
(2)以带有同种落叶的土壤为实验材料,均分为A和B两组。
实验时A组不做处理(自然状态);B组用塑料袋包好,放在60 ℃的恒温箱中灭菌1小时。
B组处理的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)(2)中实验的自变量是________________________,因变量是____________________,无关变量是______________________________________________________________________________________________________________________________________(至少写出两点)。
(4)如果同学们的猜测是正确的,若干天后(2)中B组的落叶___________________________________________________________。
(5)如果同学们用带有相同量同种植物落叶的冻土苔原和热带雨林的等量土壤为实验材料,分别模拟原生态系统的无机环境条件进行C组和D组的实验,定期抽样检测样品土壤中未腐烂的落叶的含量,请根据预测结果在右图中绘出相应的曲线。
问题导析(1)该实验的目的是验证落叶的腐烂是由于土壤微生物的作用,实验的自变量是土壤中微生物的有无,因变量是落叶的腐烂程度。
(2)为遵循实验设计的对照原则和单一变量原则,所以应尽量减少无关变量对实验的影响,如土壤温度、湿度、pH、落叶的种类和大小等。
(3)由于(2)中B组已灭菌,则依据同学们的猜测可知若干天后(2)中B组的落叶腐烂程度小于对照组。
(4)在绘制曲线时,应注意以下几点:①明确横坐标和纵坐标的意义,其中纵坐标为未腐烂的落叶量;②两曲线的起点相同,注意纵坐标初始值不为0;③由于微生物的分解作用,两曲线呈下降趋势,且D组下降速度较C组_快;④随时间延长,微生物的数量增多,故两曲线的下降趋势是由慢到快。
答案(1)单一变量对照(2)杀死土壤微生物,同时避免土壤理化性质的改变(3)土壤微生物(作用)的有无落叶的腐烂程度土壤温度、含水量、pH、落叶的种类和大小等(合理即可) (4)腐烂程度小于对照组(5)如右图解析由题意可知该实验的目的是验证落叶的腐烂是由于土壤微生物的作用,实验的自变量是土壤中微生物的有无,因变量是落叶的腐烂程度。
为遵循生物实验设计的对照原则和单一变量原则,所以应尽量减少无关变量对实验的影响,如土壤温度、湿度、pH、落叶的种类和大小等。
在绘制曲线时,应注意以下几点:①明确横坐标和纵坐标的意义,其中纵坐标为未腐烂的落叶量;②两曲线的起点相同,注意纵坐标初始值不为0;③由于微生物的分解作用,两曲线呈下降趋势,且D组下降速度较C组快;④随时间延长,微生物的数量增多,故两曲线的下降趋势是由慢到快。
探究点三能量流动与物质循环的关系物质循环和能量流动的特点虽不相同,却是紧密联系在一起的。
阅读教材P103内容,分析下图,回答问题,明确它们之间的关系。
1.从图中可以看出,无机环境为生物成分提供物质和能量。
2.生态系统的主要功能是能量流动和物质循环。
二者均开始于生产者通过光合作用合成有机物、固定太阳能,然后沿共同的渠道——食物链(网)一起进行。
3.能量流动的特点是单向流动、逐级递减,物质循环的特点是全球性、循环性。
4.能量流动和物质循环的关系(1)能量的固定、储存、转移和释放,都离不开物质的合成和分解等过程。
(2)物质作为能量的载体,使能量沿着食物链和食物网流动。
(3)能量作为动力,使物质能够不断地在无机环境和生物群落之间循环往返。
能量以物质形式存在和流动,能量促进了物质的循环。