2022-2023学年 选择性必修2 浙科版　生态系统中的物质能被循环利用 课件（40张）

第四节生态系统中的物质能被循环利用素养·目标定位课前·基础认知课堂·重难突破随堂训练素养·目标定位目标素养1.以水循环、碳循环和氮循环为例,分析生态系统中的物质在生物群落和非生物环境之间不断循环的过程及特点,强化物质与能量观,培养科学思维能力。2.利用物质循环的规律,指导生产实践中实现资源多层次利用,培养社会责任意识。3.归纳概括能量流动与物质循环的关系,形成正确的生命观。知识概览课前·基础认知自主预习一、物质循环的含义生态系统中的无机物,在光合作用中被合成为可被生物利用的有机物,这些有机物又可通过生物的呼吸作用和分解者分解为无机物,这些无机物可以重新回到生态系统中被生产者吸收利用,从而完成生态系统中的物质循环。二、水的全球循环1.方式:地球上的水通过蒸发、冷凝等过程进行不断的循环,降水和蒸发是水循环的两种方式。2.动力:水循环是由太阳能推动的。3.特点:地球表面的蒸发量和降水量基本持平,但陆地的降水量大于蒸发量,海洋的降水量小于蒸发量。4.意义:在水循环中,各种营养物质会随水的流动而从一个生态系统到另一个新的生态系统,这对补充某些生态系统的营养物质非常有利。三、碳的全球循环1.循环的主要形式:二氧化碳。2.与碳循环有关的生理过程:光合作用和呼吸作用。3.碳循环调节海洋的碳含量约为大气圈碳含量的50倍,海洋对于调节大气圈中的碳含量起着非常重要的作用。二氧化碳在大气圈和水圈的界面上通过扩散作用而互相交换着。四、氮的全球循环1.氮的利用:大气中的氮只有被固定为无机氮化合物(主要是硝酸盐和氨)以后,才能被生物所利用。2.循环过程:包括固氮、氨化、硝化和反硝化等过程。3.固氮途径:高能固氮、工业固氮和生物固氮,其中生物固氮是最重要的固氮途径。五、物质循环规律在生产实践中的应用1.可以帮助人们合理地调整生态系统的物质循环和能量流动,使物质中的能量更多地流向对人类有益的方向。2.根据生态学的原理,用系统工程的方法和技术指导生产实践,就可以实现资源的多层次利用或循环利用,使人和自然环境共同受益。预习检测1.判断题。(1)生物在全球水循环过程中所起的作用很大。(

)(2)碳循环在生物群落内部以二氧化碳的形式进行。(

)(3)碳在非生物环境与生物群落之间传递时,只有生产者与非生物环境之间的传递是双向的,其他成分间都是单向的。(

)(4)氮循环中氮气只有被固定为无机氮化合物后才能被生物所利用。(

)××√√2.下列关于物质循环的叙述,正确的是(

)A.生产者与非生物环境之间可以直接进行碳循环B.消费者与非生物环境之间可以直接进行碳循环C.物质循环沿着食物链进行D.不同的生态系统的物质循环在生态系统范围内独立地进行答案:A解析:消费者体内的碳能通过呼吸作用进入非生物环境,但非生物环境中的碳不能直接进入消费者体内。3.下图表示生物圈中碳元素的循环过程,下列叙述正确的是(

)A.③过程代表绿色植物的光合作用B.图中甲、乙分别代表消费者和生产者C.温室效应主要是由⑦过程造成的D.农业生产中的中耕松土可以增大⑤过程答案:C解析:由题图可知,甲为分解者,乙为生产者,丙为消费者;④过程代表生产者的光合作用,③过程代表生产者的呼吸作用;温室效应主要是由化石燃料的燃烧(⑦过程)造成的;农业生产中的中耕松土一般可以增大③过程。课堂·重难突破一

碳循环重难归纳1.基本路线图解2.碳循环平衡失调(1)原因:人类因能源消费向大气中排放大量二氧化碳,从而严重干扰了陆地、海洋和大气之间二氧化碳交换的平衡,导致大气中二氧化碳的含量持续增加。(2)影响:产生温室效应。1.大气中的CO2通过哪些途径进入生物群落?生物群落中的CO2通过哪些途径返回大气?提示:生产者的光合作用和化能合成作用。生产者和消费者的呼吸作用、微生物的分解作用(实质是呼吸作用)以及化石燃料的燃烧。2.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,这说明物质循环具有什么特点?提示:全球性。典例剖析下图是生态系统中碳循环示意图,其中“→”表示碳的流动方向。下列叙述错误的是(

)A.在碳循环过程中,同时伴随着能量流动B.某种原因造成图中e生物数量大量减少,推测短期内与之相邻的两个营养级生物数量发生的变化是d增多,f减少C.该生态系统的消费者包括图中的b、d、e、fD.在a→c过程中碳主要以CO2的形式进行循环,在f→b过程中碳以含碳有机物的形式进行流动C解析:由题图可知,a、c之间有双向箭头,a、b、d、e、f均有箭头指向c,则c是大气中的CO2库,a为生产者;a、d、e、f均有箭头指向b,则b为分解者,d、e、f为消费者。图示中包含的食物链为a→d→e→f,故e减少,短时间内d增多,f减少。碳在生物群落与非生物环境之间主要以CO2的形式循环,在生物群落内部以含碳有机物的形式流动。规律总结通过“三看法”快速确认碳循环的各环节

学以致用下图是自然界中碳循环的简图。下列相关叙述正确的是(

)A.甲为消费者,乙为分解者,丙为生产者B.碳元素以无机物的形式在丙→乙→甲所示的渠道中流动C.生物群落中的碳都是通过①②③过程进入非生物环境中的D.稳定的自然生态系统中,大气中的CO2通过④过程进入生物群落的量是相对稳定的D解析:由题图可知,甲为分解者,乙为消费者,丙为生产者,A项错误。碳元素以有机物的形式在丙→乙→甲所示的渠道中流动,B项错误。生物群落中的碳除了通过①②③过程进入非生物环境中,还可通过化石燃料的燃烧进入非生物环境,C项错误。自然生态系统达到稳定后,生产者所固定的CO2量是相对稳定的,D项正确。二

氮循环重难归纳氮循环示意图既然氮元素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?提示:物质循环是指在生物圈范围内物质是循环的。农田中不断有粮食产出,基本元素不断地被输出,所以要不断地施加氮肥。典例剖析下图为某原始森林生态系统中氮循环过程示意图。请据图回答下列问题。(1)大气中的N2进入该森林群落的途径是高能固氮和

。(2)能完成Ⅲ过程的生物属于生态系统组成成分中的

。(3)Ⅱ过程是在

的作用下完成的,该过程称为

作用。

(4)写出图中的一条食物链:

。

答案:(1)生物固氮(2)分解者(3)反硝化细菌反硝化(4)植物→动物A→动物B解析:(1)由题图可知,生物可以固定氮元素,属于生物固氮。(2)死体及排泄物中的含氮化合物又通过分解者的分解作用转化为无机物,回到非生物环境。(3)硝酸盐等含氮化合物在反硝化细菌的作用下转化为N2、NO和N2O,这个过程称为反硝化作用。(4)食物链的起点是植物,题图中的一条食物链为植物→动物A→动物B。学以致用下列关于氮循环的说法,正确的是(

)A.生物的固氮过程就是N2吸收到植物体内被利用的过程B.氮一旦进入生物体内就不会再形成N2C.生物体内的氮主要来源于高能固氮D.动物产生的尿素转化成的铵盐可被植物体吸收利用答案:D随堂训练1.生态系统中碳、氮等元素流动的特点是(

)①单向的②循环的③逐级递减④反复出现,由一种形式转化成另一种形式A.①④ B.②③ C.①③ D.②④答案:D解析:组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷等元素,都在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程。其特点是循环的、反复出现,由一种形式转化成另一种形式。2.下图表示某生态系统中4种组成成分之间的关系。下列相关叙述正确的是(

)A.Ⅰ和Ⅱ包含的所有种群构成群落B.Ⅲ代表的生物一定是原核生物C.①代表光合作用,②代表呼吸作用D.Ⅳ可以表示大气中的CO2库答案:D解析:在该生态系统中,Ⅳ代表非生物环境,Ⅰ代表生产者,Ⅱ代表消费者,Ⅲ代表分解者。一定地域中,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ包含的所有种群构成群落。分解者可以是原核生物,如细菌;也可以是真核生物,如真菌或腐食动物(蚯蚓)。①代表摄食,②代表呼吸作用。3.一般情况下,下列关于生态系统中物质循环主要渠道的图解,正确的是(

)答案:A解析:生态系统中的物质循环是由于生产者和分解者接通了生物群落与非生物环境的通道,生产者通过光合作用或化能合成作用,将无机物合成为有机物,这样非生物环境中的物质进入生物群落,经各级消费者利用,最后经生产者、消费者的呼吸作用和分解者的分解作用又将有机物转化成无机物归还到非生物环境中去。4.下图为生态系统中碳循环、氮循环的部分示意图。下列说法错误的是(

)A.碳循环伴随着能量的流动B.同时具有②和④过程的生物不可能有①过程C.①②③④所代表的物质循环具有全球性D.进行③过程的生物可作为生态系统的分解者或消费者等答案:B解析:硝化细菌可以同时完成①②④过程。5.根据下图所示碳循环的部分过程进行的有关分析,正确