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（7分）下图表示生态系统中物质循环的全过程，请据图回答下列问题：（1）碳在无机环境与各种生物之间以&&&&&&&&&&&的形式进行循环。（2）图中的①是指&&&&&&&&&&&&&&（填生理过程），完成过程①的生物是&&&&&&&&&&&&&&。（3）图中缺少的一个箭头是从&&&&&&&&&&到&&&&&&&&&&&&&&。（4）近些年全球气候呈现变暖的趋势，这与图中&&&&&&&&&&&（填序号）过程加强有关。（5）低碳生活意味着低成本、低消耗的生活方式，是值得提倡的。从低碳生活的角度看，我们应该多吃&&&&&&&&&&&&&&&食物。A．甲B．乙C．丙D．丁
题型：实验题难度：中档来源：不详
（每空1分，共7分）（1）二氧化碳（CO2）（2）分解作用（或呼吸作用）&&细菌、真菌等（或分解者）（3）乙&&二氧化碳（CO2）（4）④（5）B析：解此题的首先要知道甲、乙、丙、丁、①、②、③、④表示什么？以及它们之间的联系．其次理解碳循环、呼吸作用（分解作用）、大量的二氧化碳气体的危害和富集作用等知识．解答：解：由图可知：甲表示分解者，乙表示生产者，丙表示初级消费者，丁表示次级消费者，①、③、④表示分解（呼吸）作用．②表示光合作用．（1）碳循环是指二氧化碳从无机环境开始，经生产者，消费者和分解者又回到无机环境中，完成一个循环过程．（2）①过程是腐生细菌、真菌作为分解者把动植物的遗体和排泄物，分解成二氧化碳、水和无机盐，返回环境中，被乙（生产者）利用．（3）呼吸是生物的特征，也需要植物呼吸，吸入氧气，呼出二氧化碳．因此，图中缺少的一个箭头是从乙 到二氧化碳（CO2）．（4）煤炭、石油，这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气，会导致全球的温度的提升，形成“温室效应”．（5）环境中一些有毒物质（如重金属、化学农药等），通过食物链在生物体内不断积累的过程．因为这些有毒物质具有化学性质稳定，在生物体内是难以分解、无法排出的，所以随着营养级的升高而不断积累，危害最大的是这一食物链的最高级消费者．故答案为：（1）二氧化碳（CO2）；（2）分解作用（或呼吸作用）细菌、真菌等（或分解者）；（3）乙；&二氧化碳（CO2）；（4）④；（5）B．
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据魔方格专家权威分析，试题“（7分）下图表示生态系统中物质循环的全过程，请据图回答下列问题：..”主要考查你对&&生态系统的概念和组成，食物链和食物网，生态系统的多样性，生态系统的自动调节能力，生态系统的功能&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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生态系统的概念和组成食物链和食物网生态系统的多样性生态系统的自动调节能力生态系统的功能
生态系统的概念：在一定地域内，生物与环境所形成的统一的整体叫作生态系统。特别提醒：判断一个区域是否是一个生态系统，首先看它的组成是否同时具有生物部分和非生物部分，其次要看在生物与生物之间，以及生物与环境之问是否具有物质的循环和能量的流动。&对生态系统的能量来源和三种组成成分的作用：&&&&在生态系统的组成成分中，起主导作用的是生产者。一般来说，太阳辐射的能量只能靠具有叶绿素的绿色植物通过光合作用转变成化学能储藏在有机物中进入生态系统，同时环境中的水和二氧化碳等无机物合成有机物。这样，生产者存连接非生物的无机物和光能进入生物群落的过程中起到了“桥梁”作用。生产者利用光合作用合成的有机物一部分用于满足自身的生长和代谢需要，另一部分维持着生态系统内除生产者以外的全部生物的生命活动。如果没有生产者，生态系统的能量流动和物质循环就会停止，生态系统的各种生物成分就会消失，生态系统就会崩溃。&&& 分解者的作用与生产者恰好相反，它能将动植物遗体中的有机物分解成无机物释放到无机环境中，同时也弹放能量。这样，分解者在生物群落中的有机物圾化学能释放到无机环境的过程中同样起到了“桥梁”作用。如果没有分解者，动植物的遗体就会堆积如山，生态系统就会崩溃，生产者也不会长久地生存下去生态系统的组成：(1)生产者：自然界中能够进行光合作用制造有机物的生物。生产者通过光合作用制造的有机物不仅为自身的生长发育、繁殖等提供了物质和能量，而且也为其他分解者、消费者提供了源源不断的物质和能量。生态系统中的分解者和消费者是依赖绿色植物而存在的。由此可见，生产者是生态系统中最关键的组成成分。 (2)消费者：是指自己不能制造有机物，只能取食其他动植物的生物。动物只有通过取食这种方法，于能获得自身生长、发育，繁殖等所需的物质和能量。(3)分解者：是生态系统中将死亡的动植物的遗体分解的微生物。分解者把动植物遗体或残落物中的复杂的有机物分解成简单的无机物(如水、无机盐和，氧化碳等)．这些物质又可以被绿色植物吸收和利用，在生态系统中促进了物质循环和能量流动，所以分解者是生态系统中不可缺少的组成部分。分解者主要是指细菌菌和真菌。生产者、消费者和分解者如图1—2—4所示。并不是所有的植物都是生产者，也有少数属于消费者，如菟丝子缠绕在大豆上，营寄生生活；动物大部分是消费者，但有的动物也起到了分解者的作用，如蚯蚓、蜣螂等腐生动物。食物链：在生态系统中，生产者和消费者以及消费者和消费者之间存在着吃与被吃的关系，这种各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系，叫作食物链。例如，兔吃草，狐吃兔，这就是一条食物链，可表示为：草→兔→狐。食物链一般以植物为基础，由植物到食草动物，再到食肉动物，后者可以捕食前者，如草→蝗虫→蛙→蛇→鹰。&&&食物链上的各种生物相互影响、相互制约，一环扣一环。如果某一环节发生“故障”。生态系统就会发生紊乱 特别提醒：①食物链的组成成分中，不包括分解者和非生物成分，只反映生产者与消费者之间由于捕食和被捕食而发生的联系。 ②任何一条食物链都开始于生产者，终结于最高级消费者。
食物网：一个生态系统中，往往有很多条食物链，它们彼此交错连接，形成网状，我们称之为食物网，如图&在食物网中，一种生物常以多种生物为食，同一种生物又常常被多种消费者取食，各种生物因食物关系而彼此联系起来，当某一种生物大量减少或消失时，其他生物就直接或间接受到影响知识小结：①生态系统中的物质和能量是沿着食物链和食物网流动的。 ②能量在流动过程中是逐级递减的，在食物链中，营养级越高，所舍的能量越少，所包括的动物数量越少。 ③在食物网中，如果某一动物的天敌消失，则这一动物在一定时间内数量会明显增多，当增多到一定数量后，由于食物不足，则其数量又会减少。 ④生物在生态系统中食性越单一，生存的稳定性越小。易错点：误认为所有的物质沿着食物链流动时都在逐级减少物质和能量在生态系统中是沿食物链和食物网流动的，在食物链中，流向下一营养级的能最只有大约20%，而某匕有毒物质在沿食物链流动时，不但未减少，反而在逐渐增多，这一现象叫生物富集。生物的富集作用：生物的富集作用是指环境中的一砦有毒物质(如重金属、化学农通过食物链在在生物体内大量积聚的过程。当人类排放的有毒物质进入生态系统后，这些有毒物质一般不易分解、不易排出，所以会通过食物链不断积累，最终威胁人类自身。如图是淡水生态系统中的一条食物链，即：A微小的水生生物→B 剑鱼蚤→C蜻蜓的幼虫→D小鱼→E大鱼。图中的黑色小点表不排入水中的某有毒物质。在此食物链中，大鱼位于最高营养级，它体内的有毒物质最多。生态系统的多样性：生态系统多样性指的是一个地区的生态多样化程度。它区别于物种多样性，物种多样性指的是物种的种类而不是生态系统。而生态系统多样性涵盖的是在生物圈之内现存的各种生态系统（如森林生态系统，草原生态系统）也就是在不同物理大背景中发生的各种不同的生物生态进程。多种多样的生态系统：
生态系统是一个统一的整体:（1）生态系统中的许多非生物因素．并非是某一个生态系统所独有的，而是在全球范围内存在和运动的例如，阳光影响着地球上所有的生态系统，大气不停地有规律地环流在地球表面，水也在全球范围内运动。（2）生态系统中的生物并不只局限于某一个生态系统小，而是可以到达不同的生态系统中。例如，鱼类的洄游、鸟类的迁徙(如图)，这样会经过并到达其他的生态系统中许多微小的生物、种子会随大气或水的运动而进入小同的生态系统中（3）地球上有着多种多样的生态系统，这许许多多的生态系统之间并不是毫不相干的，它们共同构成一个最大的生态系统，即生物圈。生态系统具有一定的自动调节能力：（1）生态平衡：在生态系统中，各种生物的数量和所占的比例在不断地变化着，并在一定情况下维持相对稳定的动态平衡现象。（2）在生态系统中，各种生物的数量虽然在不断地变化着，但是在一般情况下，生态系统中各种生物的数量和所占的比例是相对稳定的。这说明生态系统其有一定的自动调节能力。（3）生态系统的调节能力是有限的。如果外界的干扰超过了调节能力，生态系统就会遭到破坏。例如，如果草原上放养的牲畜太多，就会严重破坏草场植被，造成上沙化，草场就很难恢复原样了。生态系统的功能：（1）生态系统整体在其内部和外部的联系中表现出的作用和能力。随着能量和物质等的不断交流，生态系统亦产生不断变化和动态的过程。（2）物质循环和能量流动是生态系统的主要功能。物质循环和能量流动之间有着密切关系，在生物群落中两者都是以食物链和食物网为渠道流动的，而且能量流动必须伴随着物质循环来进行；两者的不同之处是能量流动是单向流动，逐级递减的，而物质是周而复始地循环。
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福建省2015春人教版高中生物必修3示范教案：5-3 生态系统的物质循环 第2课时 .doc 5页
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福建省2015春人教版高中生物必修3示范教案：5-3 生态系统的物质循环 第2课时
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上节课我们学习了物质循环，现在先复习一下。请看下面几个问题。
课件展示：
1.物质循环的物质是指什么？
2.物质循环的循环是指在什么范围内循环？
3.化学元素可以在什么和什么之间往返循环？
4.碳元素在无机环境和生物群落之间循环的方式主要是什么？
5.碳元素在生物群落内部的传递方式是什么？
6.能量的载体是什么？
7.物质循环与能量流动的区别与联系。
8.什么是生物富集？
回答（略）。
很好，大家掌握得不错。关于生物富集我们在第一节就已经学习过了。下面我们一起来看看在物质循环中起着非常重要作用的分解者。请问：分解者的作用是什么?
分解动植物的遗体、残落物、粪便等，使其成为无机物，重新被生产者利用，保证了物质可以在无机环境和生物群落之间循环。
很好。可是大家所说的只是书上的理论知识，在我们的大脑中也只是一个概念。不知道自然界中的实际情况是不是这样，没有形象的认识。我们可以通过生活中细心的观察以及实验探究来形成一个形象的认识，使我们对所学知识有更加深刻的认识和理解。可见，观察和实验是非常重要的，希望大家能够重视。下面我们来做两个探究实验。
实验准备：
（1）准备好实验材料：自然状态的土壤和严格灭菌的土壤、落叶、淀粉糊等。
（2）准备好实验试剂：碘液、斐林试剂甲和乙。
（3）准备好各种实验器材。
三、对土壤微生物分解作用的实验
实验一：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂吗
探究实验的一般过程：
1.确定题目
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
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字，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重量仍和细菌差不多。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。例如，若没有固氮细菌，虽然植物被含氮的空气“海洋”所包围，但它们仍将难以得到氮素。其他有机体产生了二氧化碳，并形成碳酸而促进了岩石的分解。土壤中还有其他的微生物在促成着多种多样的氧化和还原反应，通过这些反应使铁、锰和硫这样一些矿物质发生转移，并变成植物可吸收的状态。
另外，以惊人数量存在的还有微小的螨类和被称为跃尾虫的没有翅膀的原始昆虫……
2.提出问题
让学生结合自己的生活经历，列举土壤微生物分解作用的实例，提出想探究的问题。教师予以启发、指导。例如，落叶在土壤中能被分解掉，这究竟主要是土壤的物理化学因素的作用，还是土壤中微生物的作用呢？
3.作出假设
假设既可以是基于已有的知识或经验作出的解释，也可以是想象或猜测。要鼓励学生大胆提出假设，通过讨论修正自己的假设。最后通过实验验证你的假设是否成立。如：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂并最终分解掉的。
4.制订计划
首先，要确定实验变量是什么，需要控制的变量有哪些，如何控制这些变量，等等。其次，要确定探究的地点或场所：在野外？还是在实验室中？第三，设计实验方案。教材中提供了两则案例供学生参考。如：本实验的变量是自然土壤和灭菌土壤，也就是微生物；需要控制的变量包括所有的理化因素、落叶的数量等；要很好地控制这些变量最好在实验室中，可以人为地控制；实验方案设计就是设计一下具体的操作步骤，见下。
5.实施计划
建议探究一在实验室中进行，因为在室外的话，很难控制变量。教师可以巡视，并作必要的指导。
（1）把自然土壤和灭菌土壤分别放到两个无菌操作室中。取相同重量的自然土壤和灭菌土壤于两个无菌容器中。
（2）加入相同数量的落叶和土壤混匀，并加入等量的无菌水，使土壤湿润即可。
（3）保证无外界微生物的干扰，并保持相同的理化因素。通入等量的无菌空气。
（4）每五天观察记录一次，并控制变量和调整变量到适宜。连续观察记录1个月左右。
6.结果分析
可以将实验过程和现象列表整理，进行对比分析，得出实验结果。
注：在考试中可能要你预测可能结果和作相应的分析。
7.表达交流
以小组形式进行交流，提出问题，进行修改。
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5.3生态系统的物质循环
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公开课-物质循环
能量源头： 能量流动渠道：太阳能 食物链、食物网能量散失形式：能量传递效率：热能 10%～20%无机物 ，但不提供 能量 。分解者能给绿色植物提供能量流动的特点： 单向流动、逐级递减讨论：为什么维持生态系 统所需的大量物质， 例如氧、水、氮、 碳和许多其他物质， 亿万年来却没有被 生命活动所消耗完？5.3 生态系统的物质循环讨论1、你自己所呼出的二氧化碳都去了哪里？ 可能进入你身边的一棵小草的叶肉细胞， 也可能随着大气环流飘向异国他乡。 2、这些二氧化碳分子中的碳元素和氧元素， 是怎样来到你体内的？ 通过呼吸、饮食进入人体。 3、进入你体内之前存在于什么物质中？ 存在于O2、H2O、CO2等无机环境的物质中，也 存在于生物群落的生物中。4、从这些问题中，你可以得出什么结论？碳元素和氧元素在生物群落和无机环境之间是 不断循环的。一、生态系统的物质循环概念：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，这就是 生态系统的物质循环。范围： 物质： 生物圈，又叫生物地球化学循环 组成生物体的基本化学元素， 即C、H、O、N、P、S等元素 生物群落循环过程： 无机环境物质循环的特点：具有全球性，循环性及时反馈:1.下列关于生态系统的物质循环的叙述中，错误 的是 （ c） A．所指的物质是指组成生物体的C、H、O、N、P、 S等化学元素 B．所说的生态系统是指生物圈 C．物质在循环过程中不断减少的 D．所说的循环是指物质在生物与无机环境之间 反复出现、循环利用二.碳循环1、碳在无机环境中主要以什么形式存在？CO2 含碳有机物2、碳在生物群落中以什么形式存在？3、碳从无机环境进入生物群落的方式有哪些？ 光合作用 化能合成作用4、碳以什么形式从无机环境进入生物群落？CO2二、生态系统中碳循环的过程5、碳在生物体之间的传递途径是什么？食物链、食物网6、碳从生物群落回到无机环境的途径有哪些？ ①生物的呼吸作用 ②分解者的分解作用 ③化石燃料的燃烧7、碳以什么形式从生物群落回到无机环境？CO2讨论：从图片分析中，我们可以得出什么结论？在物质循环过程中，无机环境中的物质可以 被生物群落反复利用。请用关键词、线段、箭头等来构建碳 循环的过程模型:大气中的CO2微 生 物 的 分 解 作 用呼 吸 作 用消费者呼 吸 作 用 摄食光 合 作 用燃生产者烧动植物的遗体和排出物泥炭、煤、石油碳循环的特点：（1）碳循环的形式： CO2； （2）碳在自然界中的存在形式：CO2和碳酸盐； （3）碳在生物体内的存在形式： 含碳有机物； （4）碳进入生物体的途径： 绿色植物的光合作用； （5）碳在生物体之间传递途径： 食物链； （6）碳进入大气的途径： ①生物的呼吸作用 ②分解者有分解作用 ③化石燃料的燃烧及时反馈：生产者 （1）此生态系统的能量流动是从[C]_____ ③ ② ① 固定太阳能开始的。 （2）碳元素在大气中与A、B、C之间的传递 ⑥ D CO2 形式进行的，在生态系统各 是以 ________ A ⑤ 成分中A为 消费者 ，B为 分解者。 （3）图中D C过程是通过 光合 过程是通过 呼吸 作用实现的，B 作用实现的。右图示生态系统碳循环示意图，A、B、C、D是生态系 统的成分，D为大气，请据图回答： C④ ⑦B作用实现的，C D 分解 D过程是通过______（4）生物群落中有一部分碳以 煤、石油等化石燃料 _________________ 形式储 CO2 形式存在。 藏在地层中。碳在无机环境中以三、“温室效应”的形成、危害及防止措 施1、“温室效应”的形成煤和石油等化石燃料的大量燃烧 人类乱砍滥伐CO2含量增加 温度升高打破了碳 循环平衡2、“温室效应”的危害会加快极地冰川的融化，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。3、防止“温室效应”的措施（1）减少化石燃料的燃烧,开发新能源 （2）禁止乱砍滥伐，同时大力植树造林3、目前地球大气的二氧化碳浓度增 高，导致温室效应，主要原因是 （ B ） A.人口剧增，呼出的二氧化碳增多 B.化石燃料的燃烧和自然资源的不 合理利用 C. 大量生物遭灭绝 D.自然因素破坏了生态稳定能量流动与物质循环的关系能量流动 形式 主要以有机物形式 物质循环主要以无机物形式在无机环境与生物群落之过程沿食物链（网）单向流动间反复循环全球性（生物圈）往复循环范围 生态系统各营养级 特点 单向流动，逐级递减是生态系统主要功能，同时进行，相互依存，不可分割联系1、能量流动的过程离不开物质的合成与分解； 2、物质是能量流动的载体； 3、能量是物质循环的动力。生物富集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。 原因： 这些污染物一般具有化学性质稳定而不易分 解，在生物体内积累而不易排出。 特点： 随着食物链的延长而不断加强 （营养级越高，有毒物质的积累就越多）有毒物质循环举例两种途径通过 食物链进行富 集富集或生物放大作用 是指有毒物质沿食物 链各营养级传递时， 在生物体内的残留浓 度不断升高，愈是上 面的营养级，生物体 内有毒物质的残留浓 度愈高的现象。农药 DDT
物质循环的概念：组成生物体的化学元素，…… 特点：具有全球性，往复循环。 实例：碳循环分解者大气中的 CO2库生产者消费者泥炭、 煤、石油与能量流动的关系：物质是能量流动的载体 能量是物质循环的动力练习生产者1、右图示生态系统碳循环示意图， 大气 A、B、C、D是生态系统的成分， 分解者 D为大气，请据图回答： 消费者 1）此生态系统的能量流动是从 [ C ] 生产者 固定太阳能开始的。 2）碳元素在大气中与A、B、C之间的传递是以 CO2 形式进行 消费者 ，B为 分解者 。 的，在生态系统各成分中A为 3）图中D→C过程是通过 光合 作用实现的， C → D过程是通过 呼吸 作用实现的， B → D过程是通过 分解 作用实现的。 4）生物群落中一部分碳返回大气中,而另一部分则以 化学燃料 形式 储存在地层中，碳在生物群落与无机环境之间主要以 CO2 形式 循环。 5）碳循环的同时一定伴随着 能量流动 。2、判断下列表述是否准确： 1、物质循环发生在生物群落和 无机环境之间。（ √ ） 2、能量流动和物质循环是两个 相对独立的过程。（ × ）3、在生态系统中，碳元素在无机环境 和生物群落间循环的主要形式是（ A ） A．二氧化碳 B．碳酸盐 C．碳酸 D．碳水化合物 4、在生态系统中，将二氧化碳释放到大 气中的过程是（ B ） A．光合作用 B．呼吸作用 C．蒸腾作用 D．异化作用5、生物地球化学循环是指：组成生物的基本元 素（ D ） A、在陆地生态系统中的物质循环和能量流动 的复杂过程 B、在能量流经生态系统各营养级时逐级递减 的过程 C、在组成生态系统的生物群落内生物体之间 的反复循环运动 D、在生物圈的生物群落与无机环境之间的反 复循环运动6、施用农药DDT的地区，虽然占陆地面积的一 小部分，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（B ） A、DDT是挥发性物质 B、DDT已加入了全球性的物质地化循环 C、考察队将DDT带到了南极 D、南极动物也偶尔到施用农药的地区寻食7、下列说法不正确的是( D )A．碳在生物群落与无机环境之间的循环主要 是以二氧化碳的形式进行的 B．生态系统的物质循环是物质在整个生物圈 的循环 C．组成生物体的C、H、O、N、P、S等元 素都能在生态系统中循环 D．物质循环和能量流动没有任何联系8．在碳循环过程中，使无机环境和生物 群落相联系的生理作用是（ B ） ①光合作用 ②蒸腾作用 ③呼吸作 用 ④化能合成作用 A．①②③ B．①③④ C．①②④ D．①②③④
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