資源簡介

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任何生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定、不斷運(yùn)轉(zhuǎn)，需要不斷有能量的輸入，對于生物圈來說，源源不斷的太陽能為它提供能量，
但是生物圈中物質(zhì)卻只來自地球，為什么億萬年來生物圈中的物質(zhì)并沒有減少或消耗呢？
假如你在操場上運(yùn)動，呼出一口氣，許多CO2分子就離開你的身體。想象一下，這些CO2分子離開你之后，會開始怎樣的旅行？
CO2
CO2
CO2
光合作用
食物
第3節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)
第3章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性
【思考.討論】 分析碳循環(huán)的過程
資料一： 二氧化碳能溶于水，因此能在大氣和海洋、河流之間進(jìn)行交換。因此，碳還可以長期固定或保存在非生命系統(tǒng)中，如固定于煤、石油或木材中。人類對煤和石油等能源的利用，向大氣排放了大量的二氧化碳。
討論：
1. 碳在非生物環(huán)境和生物體內(nèi)分別以什么形式存在？
在非生物環(huán)境中主要以CO2的形式存在(還有碳酸鹽)；
在生物體內(nèi)主要以含碳有機(jī)物的形式存在。
一、實(shí)例：碳循環(huán)
資料二：地球上最大的兩個碳庫是巖石圈和化石燃料，含碳量約占地球上碳總量的99.9%。這兩個碳庫中的碳活動緩慢，實(shí)際上起著貯存庫的作用，地球上還有三個碳庫：大氣圈庫、水圈庫和生物庫。這三個庫中碳中碳在生物和無機(jī)環(huán)境之間迅速交換，容量小而活躍，實(shí)際上起著交換庫的作用。
2. 碳是如何分別進(jìn)出生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者各個環(huán)節(jié)(以什么形式、通過哪些生命活動、形成哪些產(chǎn)物等)？ （請用關(guān)鍵詞、線段、箭頭、方框等構(gòu)建碳循環(huán)的模型。）
①碳如何從非生物環(huán)境進(jìn)入生物群落？
②碳如何在生物群落中傳遞(生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者)
③碳如何從生物群落返回非生物環(huán)境？
思考 討論：分析碳循環(huán)的過程
2.碳是如何進(jìn)出生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者的？（以什么形式，通過哪些生命活動、形成哪些產(chǎn)物等？）
進(jìn)：光合作用等將CO2轉(zhuǎn)化為有機(jī)物；
出：呼吸作用等將有機(jī)物分解為CO2。
進(jìn)：攝食等將前一營養(yǎng)級的有機(jī)物轉(zhuǎn)化
為自身的有機(jī)物；
出：呼吸作用等將有機(jī)物分解為CO2。
進(jìn)：食腐、腐生等將現(xiàn)成有機(jī)物轉(zhuǎn)化為
自身有機(jī)物；
出：呼吸作用等將有機(jī)物分解為CO2。
煤、石油
其他途徑：
（1）CO2與HCO3-的相互轉(zhuǎn)化（水中）；
（2）煤、石油等化石燃料的開采與使用
將有機(jī)物分解為二氧化碳等。
生產(chǎn)者：
消費(fèi)者：
分解者：
一、碳循環(huán)
1. 碳在非生物環(huán)境存在形式：
生物體內(nèi)存在形式：
CO2、碳酸鹽
含碳有機(jī)物
2.進(jìn)入生物群落的途徑:
生產(chǎn)者的光合作用
或化能合成作用
3.碳在生物群落內(nèi)傳遞的途徑:
食物鏈
形式:
含碳有機(jī)物
4.碳返回非生物環(huán)境的途徑:
②分解者的分解作用
①生產(chǎn)者、消費(fèi)者的呼吸作用
③化石燃料的燃燒
碳循環(huán)
討論1.碳在非生物環(huán)境和生物體內(nèi)分別以什么形式存在？
碳的存在形式：
②在生物群落中
主要是有機(jī)物的形式
①在非生物環(huán)境中
主要是CO2的形式
2
碳循環(huán)的過程
碳在生物群落與非生物環(huán)境之間的循環(huán)主要以 的形式進(jìn)行的。
CO2
一、碳循環(huán)
大氣中的CO2庫
生產(chǎn)者
消費(fèi)者
分解者
化石燃料
光合作用
呼吸作用
呼吸作用
分解作用
燃燒
攝食
化能合成作用
5.過程（模型構(gòu)建）
構(gòu)建碳循環(huán)模型
大氣中的CO2庫
生產(chǎn)者
光合作用
呼吸作用
分解作用
呼吸作用
燃燒
食物鏈和食物網(wǎng)
捕食
化
石
燃
料
遺體、排遺物
遺體殘骸
遺體
遺體
1、動植物遺體一定會被分解者分解嗎？
不一定，還可能形成煤、石油等化石燃料
消費(fèi)者
分解者
請用箭頭和簡短的文字表明碳元素在下述各成分之間的聯(lián)系。
2、碳元素在生物群落中是循環(huán)的嗎？
不是，在生物群落中主要是沿著食物鏈(網(wǎng))單向流動的。
水圈中的CO2庫
碳元素在 和 之間是不斷循環(huán)的。
生物群落
非生物環(huán)境
6.碳循環(huán)的形式：
非生物機(jī)環(huán)境 （ CO2 ）
生物群落
（有機(jī)物）
光合作用、化能合成作用
呼吸作用、分解作用
5.過程（模型構(gòu)建）
思考：如果濫伐森林、大量化石燃料燃燒，對生態(tài)系統(tǒng)的
碳循環(huán)及生態(tài)環(huán)境有何影響？
元素在生物群落中是循環(huán)的嗎？
不是，在生物群落中主要是沿著食物鏈(網(wǎng))單向流動的。
碳元素在 和 之間是不斷循環(huán)的。
生物群落
非生物環(huán)境
視頻：溫室效應(yīng)
破壞碳循環(huán)的平衡
大氣中CO2含量增加
溫室效應(yīng)
能量主要以光的形式到達(dá)地球，其中大部分最后以紅外線的形式從地球再輻射出去。在大氣層中， CO2對光輻射沒有阻擋，但是能吸收紅外線并阻擋紅外線通過，就像溫室的玻璃頂罩一樣，能量進(jìn)入容易出去難。
(1)造成溫室效應(yīng)的原因： 。
(2)CO2增多的原因： 。
。
(3)溫室效應(yīng)的危害：
。
。
(4)應(yīng)對措施：
。
。
。
。
CO2 過多
植被的減少
農(nóng)田減少，糧食減產(chǎn)
減少煤、石油等化石燃料的燃燒
開發(fā)新能源，如核能、太陽能、風(fēng)能、水能等
保護(hù)植被，大面積植樹種草，提高森林覆蓋率
化石燃料的大量燃燒
極地和高山的冰川加速融化導(dǎo)致海平面上升
防止海洋污染
6.與社會的聯(lián)系——溫室效應(yīng)
溫室氣體：CO2、CH4、、N2O、 O3等
你如何看待人類活動對碳循環(huán)的影響？
糧食
飼料
肉食
木材
薪材
化工產(chǎn)品
能源
……
A.人類社會需求
【方法技巧】巧辨圖形判斷參與碳循環(huán)的四種成分
大氣中的CO2庫
生產(chǎn)者
分解者
消費(fèi)者
生產(chǎn)者
初級消費(fèi)者
大氣中的CO2庫
次級消費(fèi)者
分解者
大氣中的CO2庫（非生物的物質(zhì)和能量）
生產(chǎn)者
初消
次消
三級消
分解者
辨圖要點(diǎn)：
1、碳循環(huán)中，只有生產(chǎn)者與非生物環(huán)境之間的箭頭是雙向的
2、箭頭指向最多的是大氣中的CO2庫，其次是分解者
【典例】如圖是生物圈中碳循環(huán)示意圖，下列相關(guān)分析錯誤的是
A、生物圈通過碳循環(huán)實(shí)現(xiàn)碳元素的自給自足
B、A是消費(fèi)者，C是生產(chǎn)者，碳在各成分間以CO2的形式傳遞
C、對E過度開發(fā)利用會打破生物圈中碳循環(huán)的平衡
D、碳循環(huán)過程需要能量驅(qū)動，同時又是能量的載體
B
大氣中的CO2庫
生產(chǎn)者
分解者
消費(fèi)者
化石燃料的燃燒
1.概念
組成生物體的________________________等______，都在不斷進(jìn)行著從_____________到__________，又從__________到____________的_____過程，這就是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，又叫_________________。
碳、氫、氧、氮、磷、硫
元素
非生物環(huán)境
生物群落
生物群落
非生物環(huán)境
循環(huán)
生物地球化學(xué)循環(huán)
二、物質(zhì)循環(huán)
生物群落
非生物環(huán)境
組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素
反復(fù)循環(huán)
2.含義
“物質(zhì)循環(huán)的范圍”指： 。
②“物質(zhì)”:是指組成生物體的 ，而不是單質(zhì)，也不是由這些元素組成的化合物——蛋白質(zhì)、糖類、脂肪等。
③“循環(huán)”: 。
生物圈
化學(xué)元素
指組成元素在非生物環(huán)境和生物群落之間的反復(fù)利用，而不是生物群落中。
3.特點(diǎn):
(1)_______: 物質(zhì)循環(huán)的范圍為生物圈；
(2)_____________: 物質(zhì)可被生物群落反復(fù)利用，對改進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式有多方面的啟示，例如可以采用種養(yǎng)結(jié)合的模式。
全球性
循環(huán)往復(fù)運(yùn)動
稻田養(yǎng)鴨
稻田養(yǎng)魚
（1）動物的取食、消化能促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)；
（3）動物呼出的CO2還可為水稻的光合作用補(bǔ)充原料
（2）動物糞便被分解者分解后可供植物吸收利用
學(xué)以致用：稻田養(yǎng)鴨養(yǎng)魚（種養(yǎng)結(jié)合模式），請從物質(zhì)循環(huán)角度說說它的好處：
碳循環(huán)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的應(yīng)用
根據(jù)氮循環(huán)示意圖，思考并回答下列問題。
(1)植物吸收的氮主要以什么形式存在？
離子（NO3-）。
固氮生物的固氮作用。
(3)生物群落中的氮最終通過什么途徑返回大氣中？
反硝化作用。
(2)大氣中的氮?dú)馔ㄟ^什么途徑進(jìn)入生物群落？
(4)據(jù)圖可知氮元素是不斷循環(huán)的，但農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)為什么仍需不斷施加氮肥？
農(nóng)田土壤中氮元素的含量往往不足以使作物高產(chǎn)，加之農(nóng)產(chǎn)品源源不斷地自農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)輸出，其中的氮元素并不能都?xì)w還土壤，所以需要施加氮肥。
氮循環(huán)
【典例】（改編）下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)的敘述中，正確的是 （ ）
A．所指的物質(zhì)是指組成生物體的C、H、O、N、P、S等化學(xué)元素構(gòu)成的化合物
B．所說的生態(tài)系統(tǒng)是指生物圈
C．物質(zhì)在循環(huán)過程中不斷減少的
D．在“桑基魚塘”生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)功能
E.參與循環(huán)的物質(zhì)是組成生物體的各種化合物，碳循環(huán)在生物群落內(nèi)部以CO2形式循環(huán)
B
2、某興趣小組研究了一個草原生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功
能以及人體的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)后，畫出了如圖示意圖，
下列相關(guān)分析正確的是（ ）
A．若圖Ⅰ所示為食物網(wǎng)，則F代表生產(chǎn)者，E、H代表消
費(fèi)者，G代表分解者
B．若圖Ⅱ表示人的體液各部分的關(guān)系，甲是組織液，可以出現(xiàn)在突觸間隙
C．若圖Ⅲ表示生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，A代表消費(fèi)者，B代表生產(chǎn)者，C
代表分解者，D代表非生物的物質(zhì)和能量
D．若圖Ⅲ表示碳循環(huán)，B代表大氣中的CO2庫，C表示消費(fèi)者
C
1.當(dāng)今提倡的“低碳生活”有何生態(tài)學(xué)意義？
減少化石燃料燃燒，緩解溫室效應(yīng)，有利于碳循環(huán)的平衡。
2.有人說：“把有害物質(zhì)排放到遠(yuǎn)離人群的地方就安全了。”你如何理解？
有些有害物質(zhì)可通過大氣、水和生物遷移等途徑擴(kuò)散到世界各地，最終對人類造成危害。
思考討論：
分解者能夠分解有機(jī)物，消費(fèi)者能夠加快物質(zhì)循環(huán)的過程。那么，是不是所有物質(zhì)都能較快地回歸到非生物環(huán)境呢？
如圖為水體和多種水生生物體內(nèi)的鉛濃度示意圖
為什么生物體內(nèi)的鉛含量比水體中的鉛含量高？
為什么營養(yǎng)等級越高，體內(nèi)含有的鉛濃度越大？
水
浮游生物
魚
水鳥
2 ppm
5 ppm
200 ppm
1600 ppm
進(jìn)入體內(nèi)的鉛，可以形成多種穩(wěn)定的化合物，不易分解、不易排出，生物不斷的攝入無機(jī)環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)，導(dǎo)致體內(nèi)鉛含量不斷積累以致高于水體中的鉛含量。
高營養(yǎng)級的生物捕食多種低營養(yǎng)級的生物，導(dǎo)致體內(nèi)積累更多的鉛，因此，鉛就會沿著食物鏈逐漸在生物體內(nèi)聚集，最終積累在食物鏈頂端
三、 生物富集
1.概念: 生物體從周圍環(huán)境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物，使其在機(jī)體內(nèi)濃度超過環(huán)境濃度的現(xiàn)象。
2.物質(zhì)
人工合成的有機(jī)物: 如DDT、六六六等。
重金屬: 如鉛(Pb)、鎘(Cd)、汞(Hg)等。
3.發(fā)生生物富集的物質(zhì)的特點(diǎn)
①在環(huán)境和生物體中存在形式是比較______的；
②必須是生物體能夠______的且________的；
③在生物代謝過程中是________________的；
穩(wěn)定
吸收
不易被分解
不易排出
4.生物富集的主要途徑——______________
食物鏈、食物網(wǎng)
5. 生物富集實(shí)例——鉛的富集
鉛在生物體內(nèi)的濃度沿食物鏈不斷升高
煤燃燒、有色金屬冶煉
鉛被排放進(jìn)入大氣
沉降在土壤和植被表面
進(jìn)入土壤
進(jìn)入水體
植物根吸收葉片攝入鉛
水生植物、浮游動物直接吸收鉛，動物飲用含鉛的水，直接攝入鉛
鉛進(jìn)入體內(nèi)形成多種比較穩(wěn)定的鉛的化合物，分布于生物體的多種組織細(xì)胞中，導(dǎo)致鉛不易被排出，積蓄在體內(nèi)
含鉛生物被更高營養(yǎng)級動物食用，沿食物鏈聚集
最終積累在食物鏈的頂端
生物富集的危害：
在生物體內(nèi)形成積累性中毒
進(jìn)入人體的甲基汞在體內(nèi)代謝緩慢，且不易排出，嚴(yán)重時會引起中毒。通過血腦屏障進(jìn)入大腦的汞會侵害腦神經(jīng)，導(dǎo)致腦萎縮。
在湖泊里種植大量蘆葦，蘆葦可以吸收水中的有毒物質(zhì)，而且蘆葦抗毒能力非常強(qiáng)，然后將蘆葦進(jìn)行封存，防止有毒物質(zhì)重新進(jìn)入環(huán)境。
6.生物富集現(xiàn)象的特點(diǎn)
①具有全球性
原因：
導(dǎo)致生物富集的有害物質(zhì)可以通過大氣、水和生物遷移等途徑擴(kuò)散到世界各地
②有害物質(zhì)在生物體內(nèi)的濃度會沿食物鏈不斷升高
魚鷹（2.5×10-5）
大魚（2×10-6）
小魚（5×10-7）
植物（4×10-8）
水（3×10-12）
有害物質(zhì)在生物體內(nèi)的濃度
如右圖測定結(jié)果顯示DDT濃度沿食物鏈放大了一千萬倍
四、能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系
能量流動 物質(zhì)循環(huán)
范圍
形式
特點(diǎn)
過程
聯(lián)系 生物群落（生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級之間）
生物圈
主要以有機(jī)物中的化學(xué)能的形式
碳在生物群落和非生物環(huán)境間主要以二氧化碳的形式
單向流動、逐級遞減
全球性、循環(huán)往復(fù)運(yùn)動
沿食物鏈、食物網(wǎng)單向流動
在生物群落和非生物環(huán)境之間循環(huán)往返
二者是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能，它們同時進(jìn)行，相互依存，不可分割：①能量的固定、儲存、轉(zhuǎn)移和釋放，都離不開物質(zhì)的合成和分解等過程；②物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈（網(wǎng)）流動；③能量作為動力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和非生物環(huán)境之間循環(huán)往返。
能量流動 物質(zhì)循環(huán)
范圍
形式
特點(diǎn)
渠道
聯(lián)系 生物群落(各營養(yǎng)級之間)
生物圈
主要以有機(jī)物中的化學(xué)能的形式
單向流動、逐級遞減
全球性、循環(huán)往復(fù)運(yùn)動
沿食物鏈、食物網(wǎng)單向流動
在生物群落（食物鏈、網(wǎng)）和非生物環(huán)境之間循環(huán)往返
二者是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能，它們同時進(jìn)行，相互依存，不可分割：
①能量的固定、儲存、轉(zhuǎn)移和釋放，都離不開物質(zhì)的合成和分解等過程；②物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈（網(wǎng)）流動；③能量作為動力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和非生物環(huán)境之間循環(huán)往返。
光能→化學(xué)能→熱能
化學(xué)元素
(無機(jī)物→有機(jī)物→無機(jī)物)
四、物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)系
1.物質(zhì)循環(huán)和能量流動的起點(diǎn)和終點(diǎn)是否相同？
不同。能量流動的起點(diǎn)是生產(chǎn)者固定的太陽能，終點(diǎn)是以熱能的形式散失。物質(zhì)循環(huán)沒有起點(diǎn)和終點(diǎn)。
2.同碳元素一樣，氮在生物群落和非生物環(huán)境之間也是不斷循環(huán)的。為什么還要往農(nóng)田中不斷地施加氮肥？
因?yàn)檗r(nóng)民要不斷地從農(nóng)田中收獲農(nóng)產(chǎn)品，會帶走大量的氮元素，因此要通過往農(nóng)田中不斷地施加氮肥，以維持農(nóng)田氮循環(huán)的穩(wěn)定。
思考討論：
【典例】下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動的敘述，錯誤的是(　　)
A.使用糞便作為肥料，其能量可以流向植物，實(shí)現(xiàn)了對能量的循環(huán)利用
B.碳在生物群落與非生物環(huán)境之間的循環(huán)主要是以CO2的形式進(jìn)行的
C.非生物環(huán)境中的物質(zhì)可以被生物群落反復(fù)利用
D.能量流動和物質(zhì)循環(huán)是同時進(jìn)行的，彼此相互依存，不可分割
A
注：(1)能量流動和物質(zhì)循環(huán)相伴而行，但能量在傳遞過程中由光能→化學(xué)能→熱能，而物質(zhì)在循環(huán)中，由無機(jī)物(CO2)→有機(jī)物→無機(jī)物(CO2)。
(2)能量流動的終點(diǎn)是以熱能的形式散失到非生物環(huán)境中，不能循環(huán)利用。而物質(zhì)循環(huán)產(chǎn)生的CO2又被重新利用，所以沒有終點(diǎn)。　　　　
探究土壤微生物的分解作用
背景資料
土壤中生活著肉眼看不見的細(xì)菌、絲狀真菌和呈放射狀的放線菌，這些生物的數(shù)量是極其繁多的，例如一茶匙表層土就可能含有億萬個細(xì)菌。
由于各地氣候與環(huán)境等因素不同，落葉在土壤中被分解的時間也是不同的，一般在溫暖、濕潤的環(huán)境中需要一直數(shù)月時間。
秋天剛收獲的花生
第二年春天從土中刨出的花生
【探究·實(shí)踐】
土壤中存在種類、數(shù)目繁多的細(xì)菌、絲狀真菌和呈放射狀的放線菌，它們在生態(tài)系統(tǒng)中的成分為分解者。分解速度主要與環(huán)境溫度和濕度有關(guān)。
參考案例1：探究土壤微生物對落葉的作用
提出問題
實(shí)驗(yàn)假設(shè)
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 自變量
實(shí)驗(yàn)組
對照組
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論分析
落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？
落葉在土壤微生物的作用下可以腐爛
土壤中是否含微生物
對土壤高溫處理（滅菌）
對土壤不做任何處理（自然狀態(tài)）
相同時間內(nèi)對照組落葉腐爛，實(shí)驗(yàn)組不腐爛
土壤微生物對落葉有分解作用
探究土壤微生物的分解作用
【探究·實(shí)踐】
①分組
②葉片分組
③埋入葉片
④檢測落葉分解情況
附圖：
提出問題 實(shí)驗(yàn)假設(shè) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 自變量 實(shí)驗(yàn)組 對照組 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 加入 碘液 A1
B1
加入斐林試劑 A2
B2
結(jié)論分析 土壤微生物能分解淀粉嗎？
土壤微生物能分解淀粉
土壤中是否含有分解淀粉的微生物
A杯中加入適量淀粉糊+30mL土壤浸出液
B杯中加入等量淀粉糊+30mL蒸餾水
參考案例2：探究土壤微生物對淀粉的分解作用
紗布
燒杯
土壤
水
玻璃棒
水
取出
（1）配制土壤浸出液
1.實(shí)驗(yàn)步驟
（2）另取兩只燒杯，編號A、B
淀粉糊
加入土壤浸出液
加入碘液
A
B
加入蒸餾水
A1
A2
B1
B2
加入碘液
加入斐林試劑
加入斐林試劑
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
不變藍(lán)
出現(xiàn)磚紅色沉淀
變藍(lán)
不出現(xiàn)磚紅色沉淀
室溫（20℃）環(huán)境放置7d后
提出問題 實(shí)驗(yàn)假設(shè) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 自變量 實(shí)驗(yàn)組 對照組 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 加入 碘液 A1
B1
加入斐林試劑 A2
B2
結(jié)論分析 土壤微生物能分解淀粉嗎？
土壤微生物能分解淀粉
土壤中是否含有分解淀粉的微生物
A杯中加入適量淀粉糊+30mL土壤浸出液
B杯中加入等量淀粉糊+30mL蒸餾水
不變藍(lán)
變藍(lán)
產(chǎn)生磚紅色沉淀
不產(chǎn)生磚紅色沉淀
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
【典例】某生物興趣小組以帶有落葉的表層土壤(深5 cm左右)為實(shí)驗(yàn)材料，研究土壤微生物在適宜溫度下的分解作用，對土壤的處理情況見下表。下列敘述不正確的是(　　)
C
1組 2組 3組 4組
土壤處理 滅菌 不滅菌 滅菌 不滅菌
濕潤 濕潤 較干燥 較干燥
A.該實(shí)驗(yàn)的目的之一是探究土壤微生物分解落葉時與土壤濕度間的關(guān)系
B.該實(shí)驗(yàn)的自變量為土壤是否滅菌處理，實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)組是1組和3組
C.為了保證實(shí)驗(yàn)的效果，實(shí)驗(yàn)中作為實(shí)驗(yàn)材料的落葉不能進(jìn)行滅菌處理
D.預(yù)期結(jié)果是1、3組的落葉不被分解，2、4組的落葉被不同程度分解
【檢測】右圖表示a、b、c三地區(qū)森林土壤有機(jī)物分解狀況，則分解者的作用強(qiáng)弱是( )
A. a>c＝b 　　　
B. c>b>a
C. c＝b>a 　　　
D. a>b>c
D
胡楊能抗干旱、御風(fēng)沙、耐鹽堿，可頑強(qiáng)地在荒漠中生存繁衍。然而，受水資源短缺的影響，一些遠(yuǎn)離水源的胡楊也難逃死亡的厄運(yùn)。這些死亡的胡楊雖歷經(jīng)烈日和荒漠的摧殘，卻依然傲立于大漠，其枝干往往呈現(xiàn)出千姿百態(tài)的奇特造型。
【問題探討】
1.胡楊死亡后，為什么很長時間都沒有腐爛？
額濟(jì)納胡楊林
荒漠中缺乏水分，分解者數(shù)量很少，因此死亡后的胡楊無法被快速分解。
即缺少分解者。
2.有研究表明，長有胡楊的荒漠土壤一般比草原的貧瘠，這是為什么？
①荒漠中生產(chǎn)者的種類與數(shù)量很少，能制造的有機(jī)物總量就少；②消費(fèi)者與分解者也少，物質(zhì)循環(huán)緩慢；
③土壤中可供分解者分解的動植物遺體等很少，且分解速度較慢，因此土壤中積累的營養(yǎng)物質(zhì)很少；
④胡楊還會從土壤中吸收營養(yǎng)物質(zhì)，因此，長有胡楊的荒漠土壤比草原的更為貧瘠。
即枯枝落葉少，物質(zhì)循環(huán)慢
一、概念檢測
1.能量流動和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能。判斷下列相關(guān)表述是否正確。
（1）物質(zhì)循環(huán)發(fā)生在生物群落與非生物環(huán)境之間。 （ ）
（2）能量流動和物質(zhì)循環(huán)是兩個相對獨(dú)立的過程。 （ ）
3.在生態(tài)系統(tǒng)中，使二氧化碳進(jìn)入生物群落 的生物主要是 （ ）
A.細(xì)菌 B.真菌　　C.動物 D.綠色植物
√
×
D
一、概念檢測
2.竹子中纖維素含量很高。大熊貓每天要吃大量竹子，但一般只能利用其中一小部分纖維素。研究表明，大熊貓的基因組缺少編碼纖維素酶的基因，但是腸道中有多種纖維素分解菌。
（1）大熊貓與它腸道內(nèi)某種纖維素分解菌的種間關(guān)系為（ ）
A.捕食 B.寄生　　　C.互利共生 D.原始合作
（2）下列敘述不合理的是 （ ）
A.大熊貓是初級消費(fèi)者，屬于第二營養(yǎng)級
B.大熊貓未消化的纖維素會被分解者利用
C.纖維素分解菌促進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)
D.能量流動方向是竹子→大熊貓→纖維素分解菌
C
D
二、拓展應(yīng)用
1.生物圈是不是一個在物質(zhì)上自給自足的系統(tǒng)？為什么？
【提示】
是。
生物圈是指地球上所有生物與其非生物環(huán)境的總和，它們通過物質(zhì)循環(huán)構(gòu)成一個物質(zhì)上自給自足的系統(tǒng)。
二、拓展應(yīng)用
2.同碳元素一樣，氮在生物群落和非生物環(huán)境之間也是不斷循環(huán)的。為什么還要往農(nóng)田中不斷地施加氮肥呢？
【提示】
農(nóng)田是人工生態(tài)系統(tǒng)，是以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，使能量更多地流向人類，滿足人類需要為目的的。農(nóng)田土壤中氮的含量往往不足以使作物高產(chǎn)，加之農(nóng)產(chǎn)品源源不斷地自農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)輸出，其中的氮元素并不能都?xì)w還土壤，所以需要施加氮肥。這與物質(zhì)循環(huán)并不矛盾。
二、拓展應(yīng)用
3.下表為生活在某庫區(qū)水域中層的幾種魚體內(nèi)重金屬的含量（單位：ng g-1）。請據(jù)表推測，這幾種魚中，草食性的魚是 ，雜食性的魚是 ，肉食性的魚是 ，為什么？
【提示】
這三種重金屬(Hg、Pb、Cd)會富集在魚體內(nèi)，并沿食物鏈逐漸在魚體內(nèi)聚集，營養(yǎng)級越高，它們的相對含量越高。A魚體內(nèi)三種重金屬的含量都是最低的，因此A為草食性魚B和C魚體內(nèi)，三種重金屬的含量都高于A，但低于D和E，因此B和C可能是雜食性魚；D和E魚體內(nèi)，三種重金屬的含量都遠(yuǎn)高于A、B和C，因此D和E可能是肉食性魚。
A
B、C
D、E
【網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】
化石燃料
【當(dāng)堂訓(xùn)練】
1.松土是農(nóng)業(yè)栽培的傳統(tǒng)耕作措施，下列相關(guān)說法不合理的是(　　)
A.松土可以提高土壤的透氣性，促進(jìn)植物對無機(jī)鹽的吸收
B.松土能加快土壤中枯枝敗葉、動物遺體和糞便等有機(jī)物的分解
C.松土能降低土壤微生物的呼吸作用強(qiáng)度，減少二氧化碳排放
D.松土若在大雨之前進(jìn)行，將會造成一定的水土流失
C
2.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)的敘述，錯誤的是(　　)
A.碳元素主要通過植物的光合作用進(jìn)入到生物群落中
B.物質(zhì)循環(huán)和能量流動是同時進(jìn)行的，彼此相互依存
C.化石燃料的大量燃燒打破了生物圈中碳循環(huán)的平衡
D.物質(zhì)循環(huán)是在生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者之間進(jìn)行的
D
3.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)的敘述，錯誤的是(　　)
A.低碳生活方式有助于維持生物圈中碳循環(huán)的平衡
B.物質(zhì)循環(huán)是在非生物環(huán)境與生物群落之間進(jìn)行的
C.煤和石油燃燒以及微生物分解產(chǎn)生的CO2，促進(jìn)了碳循環(huán)
D.組成生物體的各種化合物在生態(tài)系統(tǒng)中都是循環(huán)的，且均具有全球性
D
4.如圖為某生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，以下說法不正確的是(　　)
A.圖中甲、丙、丁表示該生態(tài)系統(tǒng)的三大功能類群
B.從捕食關(guān)系分析，能量最少的是圖中丙所處的營養(yǎng)級
C.甲→丁的能量傳遞效率約為10%～20%
D.甲→乙和乙→甲過程中碳的流動形式相同，但對應(yīng)的生理反應(yīng)不同
B
5.如圖為某生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的模式圖，其中甲、乙、丙表示生態(tài)系統(tǒng)的生物成分，字母表示生理過程。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
B
A.b代表呼吸作用，d代表光合作用
B.碳循環(huán)進(jìn)行的同時一定伴隨著能量流動
C.丁所示的營養(yǎng)級在食物鏈中占有的碳元素最多
D.碳是以二氧化碳的形式在生物群落與非生物環(huán)境之間及
生物群落內(nèi)部往復(fù)循環(huán)

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