生态系统的物质循环【知识梳理+点播拓展】 高二生物 （人教版2019选择性必修2）

胡杨能抗干旱、御风沙、耐盐碱，可顽强地在荒漠中生存繁衍。然而，受水资源短缺的影响，一些远离水源的胡杨也难逃死亡的厄运。这些死亡的胡杨虽历经烈日和荒漠的摧残，却依然傲立于大漠，其枝干往往呈现出千姿百态的奇特造型。讨论：1.胡杨死亡后，为什么很长时间都没有腐烂？2.有研究表明，长有胡杨的荒漠土壤一般比草原的贫瘠，这是为什么？第3章第3节生态系统的物质循环1.生态系统的物质循环过程是怎样的？2.怎样理解生物富集的成因和危害？3.物质循环与能量流动的关系是怎样的？

不难看出，这两种元素在生物群落和非生物环境之间是不断循环的。

呼一口气，许多二氧化碳分子就离开你的身体，进入大气中。

你能想象这些二氧化碳分子的去向吗？

这些二氧化碳分子中的碳元素和氧元素又是怎样来到你体内的？进入身体之前又存在于什么物质中？食物人体的细胞呼吸CO2植物的光合作用一、碳循环（1）碳在无机环境中和生物群落存在的主要形式？在无机环境中存在的主要形式是CO2和碳酸盐（石灰岩、珊瑚礁）；在群落以含碳有机物形式存在。（2）碳元素主要以什么途径从无机环境进入生物群落的？以什么途径从生物群落进入无机环境的？光合作用；呼吸作用（3）碳元素在生物体之间以什么渠道传递？食物链和食物网1.分析碳循环的过程（4）碳是如何进出生产者、消费者、分解者的(以什么形式、通过哪些生命活动、形成哪些产物等)？请用关键词、线段、箭头、方框等构建碳循环的模型。大气中的CO2库生产者消费者光合作用呼吸作用呼吸作用摄食分解者微生物的分解作用（有机物）食物链和食物网一、碳循环1.分析碳循环的过程光合作用光合作用光合作用大气中的CO2库呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用微生物的分解作用煤

石油分解者溶解摄食一、碳循环碳在生态系统各成分之间的传递并不都是双向的，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他各成分间的传递均是单向的。2.碳循环形式2.碳循环形式(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：CO2②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化石燃料的燃烧煤、石油等大气中的CO2库生产者消费者分解者遗体和排遗物光合作用呼吸作用燃烧呼吸作用(5)海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用一、碳循环化石燃料的燃烧冰川融化

化石燃料的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放，加剧了温室效应，引起全球性的气候变化；一、碳循环3.碳循环与温室效应(1)主要原因①化石燃料的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放；②森林、草原等植被遭到大面积破坏。(2)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增加二氧化碳的吸收和固定量: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。一、碳循环3.碳循环与温室效应（3）我国一方面采取积极措施减少二氧化碳的排放，另一方面大力植树种草，提高森林覆盖率。4.碳循环示意图中各组成成分的判断(1)图甲——先根据A、B之间为双向箭头且指向B的箭头最多可判断：B为大气中的二氧化碳库，A为生产者。再根据A、C的箭头都指向D判断：D为分解者，C为消费者。(2)图乙——根据A、C之间为双向箭头且指向C的箭头最多可判断：A是生产者，C是大气中的二氧化碳库。根据A、B、D的箭头都指向E可进一步判断：E是分解者，B是初级消费者，D是次级消费者。一、碳循环1.概念：

在生物圈中，组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素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。二、生态系统的物质循环生物群落组成生物体的C、H、O、N等元素无机环境反复循环2.主要特点：（1）具有全球性，又叫生物地球化学循环。（2）具有循环性，在生物群落和无机环境之间周而复始进行循环。1.概念：2.物质：3.特点：生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象，称作生物富集。重金属：如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)人工合成的有机物：如DDT、六六六（1）从非生物环境进入生物体，

沿食物链（网）逐级富集。（2）毒性强，危害大。（3）稳定而不易分解，积累而不易排出。水植物小鱼大鱼鱼鹰随营养级升高，浓度逐级递增，呈现生物放大现象。三、生物富集4.有害物质富集的实例——铅的富集煤和矿石中的铅空气中的铅颗粒土壤、水体中的铅生产者、浮游动物各级消费者最高营养级含铅量最高燃烧冶炼降雨吸收捕食积累铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高三、生物富集5.生物富集的危害：在生物体内形成积累性中毒。进入人体的甲基汞在体内代谢缓慢，且不易排出，严重时会引起中毒。通过血脑屏障进入大脑的汞会侵害脑神经，导致脑萎缩。1952年，日本5万多只猫集体跳海自尽2017年9月24日《水俣公约》第一届缔约国会议开幕日本患者呼吁加强管控6.研究生物富集的意义

减少有害物质在生物体内的富集，提高水产品的安全性。三、生物富集四、能量流动和物质循环的关系

项目能量流动物质循环形式过程范围特点联系主要以有机物形式主要以无机物形式单向流动逐级递减在无机环境和生物群落间反复循环生态系统的各营养级全球性单向流动，逐级递减反复出现，往复循环都沿着食物链和食物网进行，能量流动和物质循环二者相互伴随，相辅相承，是不可分割的统一整体。一、物质循环的概念二、物质循环的特点在生态系统中，组成生物体的化学元素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。全球性，反复出现，循环运动三、碳循环碳在无机环境中的存在形式：二氧化碳和碳酸盐碳循环的形式：二氧化碳无机环境光合作用，化能合成作用生物群落呼吸作用，微生物分解作用四、能量流动和物质循环的关系生态系统的物质循环能量是物质循环的动力，物质是能量流动的载体1．“碳中和”是指在一定时间内直接或间接产生的CO2排放量和通过一定途径吸收的CO2总量相等，实现CO2的“零排放”。下列说法正确的是（）A．碳在生物群落和非生物环境之间主要以有机物的形式循环B．处于平衡的生态系统可以通过生产者、消费者和分解者的作用维持碳的收支平衡C．实现碳中和的有效措施是增加消费者的数量D．化石燃料燃烧产生的碳不参与全球碳循环2．碳达峰是指在某一个时点，CO2的排放达到峰值不再增长，之后逐步回落。碳中和的意思是工厂、企业等团体和个人，通过节能减排等形式来抵消自身产生的CO2，实现CO2零排放。下列叙述错误的是（

）A．减少CO2排放与大力植树造林有利于缓解温室效应B．城市中CO2的排放主要来自化石燃料的燃烧，这一过程不属于生态系统碳循环C．生产者、消费者和分解者都可参与生态系统进行基本的碳循环D．城市生态系统产生的CO2可以被其他生态系统的生产者所利用体现了碳循环具有全球性【课堂练习】BB【课堂练习】3．下列叙述与物质循环利用无关的（）A．实现“水立方”变为“冰立方” B．采用光伏、风能产生绿电制备绿氢C．可用废弃纸屑填充“冰墩墩” D．修建道路的废土石料用于