第六章在物质循环中的作用案例

B烧杯中加入_3_0__m_L_蒸__馏__水__
计
＋与A等量的淀粉糊
自变量 土壤中_是__否__含__有__微__生__物__
是否加土壤浸出液
A1
不变蓝
A
实验 在相同时间内实验组落叶腐烂
A2 _产__生__砖__红__色__沉__淀__
现象 程度 小于 对照组
B1
变蓝
B
B2 _不__产__生__砖__红__色__沉__淀__
光呼
合 作 用
吸 作 用
生产者 摄食
呼 吸 作 用
消费者
燃 烧
分解者 化石燃料
一. 碳循环 （1）碳在无机环境和群落间循环的形式： CO2 （2）碳在无机环境中的主要存在形式：CO2（主要）和碳酸盐 （3）碳在生物体内的主要存在形式： 含碳有机物 （4）碳进入生物体的主要途径： 生产者的光合作用、化能合成作用 （5）碳在生物体之间传递途径： 食物链和食物网 （6）碳进入大气的途径：
化石燃料的燃烧
2）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
冰川融化
3）缓解措施
减少化石燃料的使用，开发新能源，减少CO2的排放 大力植树种草，提高森林覆盖率，吸收和固定CO2 提高秸秆还田率，提高农田土壤储碳量
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
2.案例设计
提出问题：土壤微生物具有分解作用吗？分解过程中物质发生怎样的变化？
项目
案例1
案例2
实验假设 土壤微生物能分解落叶使之腐烂 土壤微生物能分解淀粉
对土壤进行处理(如将土壤用塑料
A烧杯中加入30 mL土壤浸

氮的损失
部分无机氮通过淋溶、径流和挥发等途径损失出生态系统 ，对环境造成潜在影响。
人类活动对氮循环影响
工业革命后氮肥的大量使用
人类自工业革命以来大量使用氮肥， 导致土壤和水体中氮含量增加，对生 态系统造成负面影响。
城市化进程加速氮循环
城市化进程中人类活动密集，加速了 氮的转化和循环过程，对城市生态系 统产生影响。
水循环过程及机制
降水
水蒸气在空中遇冷凝结成云， 进而形成降水（雨、雪等）返 回地面。
地下渗透
部分降水渗入地下，形成地下 水。
蒸发
地表水在太阳辐射下蒸发成水 蒸气升入空中。
地表径流
降水在地表形成径流，汇入河 流、湖泊等水域。
植物蒸腾
植物通过叶片气孔将水分以水 蒸气形式释放到大气中。
人类活动对水循环影响
物质循环意义
物质循环是生态系统稳定和持续发展 的基础，它保证了生态系统中各种元 素的平衡和再利用，维持了生态系统 的结构和功能。
生态系统中物质循环途径
水循环
碳循环
水在生态系统中通过蒸发、降水、地表径 流和地下渗透等途径进行循环，实现了水 资源的再利用。
碳在生态系统中通过光合作用、呼吸作用 、分解作用和燃烧等途径进行循环，实现 了碳元素的转化和再利用。
化会减少碳汇的容量。
04
氮循环
氮在生态系统中作用
氮是生命体基本组成元素
氮参与生态系统能Βιβλιοθήκη 流动氮是氨基酸、蛋白质和核酸等生命物 质的基本组成元素，对生命体的结构 和功能至关重要。
氮在食物链和食物网中传递，影响生 态系统的能量流动和物质循环。
氮影响生态系统生产力
氮的可利用性直接影响生态系统的生 产力，是限制植物生长的主要因素之 一。

核心归纳
1.碳循环相关知识点小结 (1)存在形式 ①非生物环境中：CO2和碳酸盐。 ②生物群落内部：含碳有机物。 (2)流动形式 ①生物群落与非生物环境之间：CO2。 ②生物群落内部：含碳有机物。
(3)进入生物群落的途径 ①光合作用。 ②化能合成作用。 (4)返回非生物环境的方式 ①生产者、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。
3.以碳循环为例概括物质循环的特点。 提示 物质循环具有全球性和循环往复运动的特点。
4.同碳元素一样，氮在生物群落和非生物环境之间也是不断循环的。为 什么还要往农田中不断地施加氮肥呢？ 提示 农田是人工生态系统，是以提高农作物的产量，使能量更多地流 向人类，满足人类需要为目的的。农田土壤中氮的含量往往不足以使作 物高产，加之农产品源源不断地自农田生态系统输出，其中的氮元素并 不能都归还土壤，所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。
(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二氧化碳的形式通过光合作用形成有机 物进入生产者体内；消费者通过捕食，使食物中的有机物进入消费者体 内；生产者、消费者残体和排出物中的有机物可以被分解者分解利用。 生产者、消费者和分解者都通过呼吸消耗，将有机物分解为二氧化碳等， 使碳元素返回非生物环境。
√D.物质在循环过程中不断递减
物质循环的实质为组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素在生物 圈这个最大的生态系统中循环往复运动，在这个过程中物质是守恒的。
2.如图是自然界碳循环的简图，据图分析，下列叙述错误的是 A.甲为分解者，乙为消费者，丙为生产者 B.①②③表示CO2通过甲、丙、乙的呼吸作用进入大气中 C.④主要表示大气中CO2通过光合作用进入生物群落

生态系统中营养物质的循环主要有下列几种途径: 生态系统中营养物质的循环主要有下列几种途径
• 1.物质由动物排泄返回环境：任何动物都有一部分物质超过 排泄返回环境，浮游动物的排泄量较大。 • 2.物质中微生物分解碎屑过程和返回环境：在草原、温带森 林等。 • 3.通过在植物系中共生的真菌，直接从植物殖体（枯枝落叶） 中吸收营养物质而重新返回到植物体。在热带，尤其是热 带雨林生态系统中存在这种途径。 • 4.风化和侵蚀过程中伴同水循环携带着沉积元素，由非生 物库进入生物库。 • 5.动、植物尸体或粪便不经任何微生物分解作用也能释放营 养物质。如水中浮游生物的自溶。 • 6.人类利用化石燃料生产化肥，用海水制造淡水以及对金 属的利用。
第六章 生态系统的能量流动和物质循环
第一节 生态系统的能量流动 第二节 生态系统的物质循环 第三节 生态系统的信息传递
第一节 生态系统的能量流动
Hale Waihona Puke 一、生态系统能量流动的基本原理 二、生态效率 三、生态系统中的初级生产
一、生态系统能量流动的基本原理
（一）生态系统中的能量流动（energy flow of ecosystem ）
（三）生物地球化学循环
• 是营养物质在生态系统之间输入和输出，以及它 是营养物质在生态系统之间输入和输出， 们在大气圈、水圈和土壤圈之间的交换。 们在大气圈、水圈和土壤圈之间的交换。主要有 ）、液相 气相（气体型循环）、液相（水循环） 气相（气体型循环）、液相（水循环）和固相循 沉积型循环）三种形式。 环（沉积型循环）三种形式。
三 生态系统中的初级生产
（一）初级生产的基本概念 初级生产是指绿色植物的生产，即植物通过光合作用 吸收和固定光能，把无机物转化成有机物的生产过程。 6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O 总初级生产量（GPP）：植物在单位面积、单位时间 内，通过光合作用固定太阳能的量。 植物呼吸作用消耗的能量（R） 净初级生产量（NPP）：总初级生产量减去呼吸作用 消耗的能量。 GPP= NPP+ R 照在植物叶面的太阳能作100%，光合作用利用的仅 有0.5%---3.5%。