《高考生物一輪復習課件5.60 生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)（人教版必修3）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考生物一輪復習課件5.60 生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)（人教版必修3）（55頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

歡迎進入生物課堂 第六十課時生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán) 考點一碳循環(huán) 基礎知識整合 1 生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)的概念組成生物體的C H O N P S等化學元素 都不斷進行著從到 又從回到的循環(huán)過程 物質循環(huán)具有 故又稱為循環(huán) 無機環(huán)境 生物群落 生物群落 無機環(huán)境 全球性 生物地球化學 2 生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)的特點 具有 反復出現 循環(huán)出現 物質具有不滅性 3 碳循環(huán)過程 1 碳的存在形式 無機環(huán)境 生物群落 2 碳在生物群落和無機環(huán)境之間的循環(huán)主要是以的形式進行的 進入生物群落主要是通過綠色植物的完成的 生物群落中的含碳有機物則主要通過生物的和微生物的被分解成 歸還到無機環(huán)境中 此外還有的燃燒 全球性 CO2和碳酸鹽 含碳有機物 CO2 CO2 光合作用 呼吸作用 分解作用 CO2和H2O 化石燃料 知識拓展 1 生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)的規(guī)律 1 物質 是指構成生物體的各種化學元素 2 循環(huán)范圍 生物圈 3 循環(huán)是指基本元素在生物群落與無機環(huán)境間往返出現 被生物群落反復利用2 碳循環(huán)過程通常情況下 碳元素以CO2的形式通過綠色植物 光合細菌 藍藻等的光合作用及硝化細菌等的化能合成作用從無機環(huán)境進入到生物群落 又可通過生物的呼吸作用和微生物的分解作用以及化石燃料的燃燒以CO2的形式由生物群落回到無機環(huán)境 無機環(huán)境中的碳還會以HCO3 CO32 的形式被植物根吸收而進入到生物群落 特別提醒 1 實現碳在生物群落和無機環(huán)境之間進行循環(huán)的關鍵是生產者和分解者 2 碳在無機環(huán)境與生物群落之間傳遞時 只有生產者與無機環(huán)境之間的傳遞是雙向的 其他各成分間的傳遞均是單向的 3 溫室效應 1 概念 溫室效應是指太陽短波輻射可以透過大氣射入地面 而地面增暖后放出的長波輻射卻被大氣中的二氧化碳等氣體所吸收 從而產生地球表面溫度升高的效應 除二氧化碳外 對產生溫室效應有重要作用的還有甲烷 臭氧 氯氟烴和水汽等 2 成因 人類大量燃燒化石燃料 使大氣中的二氧化碳含量增加而形成 3 緩解溫室效應主要從兩個方面加以考慮 一是減少CO2的釋放量 主要是減少化石燃料的燃燒 開發(fā)新能源 如太陽能 風能 核能等 二是增加CO2的吸收量 主要是保護好森林和草原 大力提倡植樹造林 另外 引起酸雨 臭氧層破壞的主要氣體污染物依次是二氧化硫和氟利昂 典例精析 例1 氣候變化與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)密切相關 下表為A B兩個不同時期陸地生態(tài)系統(tǒng)與大氣環(huán)境的碳交換情況 1 生態(tài)系統(tǒng)碳的吸收主要是通過作用實現的 碳的釋放主要是通過作用實現的 光合 呼吸 2 表中 時期的生態(tài)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài) 原因是 3 B時期由于過度的人工碳排放 破壞了生態(tài)系統(tǒng)的 導致大氣中增加并引起全球氣候變化 4 人們正在積極開發(fā)新能源以減少碳排放 如 葉綠素太陽能電池 是模仿類囊體吸收光能的特征而制造的 類囊體吸收光能的過程發(fā)生在光合作用的階段 又如經改造的藍藻能在細胞內將光合作用產生的直接發(fā)酵轉化為燃料乙醇 A 碳吸收量基本上等于碳釋放量 碳循環(huán) CO2 光反應 有機物 考查類型 本題綜合考查物質循環(huán)和光合作用等知識 解析 碳元素由無機環(huán)境進入生物群落主要依賴于綠色植物的光合作用 而由生物群落回歸無機環(huán)境則主要依賴于各類生物的呼吸作用 在一個穩(wěn)定狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)中 碳吸收量應該基本上等于碳釋放量 過度的人工碳排放 破壞了生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán) 導致大氣中CO2增加并引起全球氣候變暖 光能的吸收 傳遞和轉換發(fā)生在光合作用的光反應階段 方法歸納 本題不難 主要考查學生的理解能力和獲取信息的能力 考點二探究土壤微生物的分解作用 基礎知識整合 1 提出問題 1 落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎 2 土壤微生物對淀粉有分解作用嗎 2 作出假設 1 2 落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的 或土壤微生物對落葉具有分解作用 土壤微生物對淀粉有分解作用 3 實驗方案 1 土壤微生物對落葉的分解作用 準備好2個圓柱形的玻璃容器 高度約為10cm 一個貼上 實驗組 的標簽 一個貼上 對照組 的標簽 對 實驗組 進行滅菌處理 方法是用塑料袋罩住玻璃容器上方 將其放入60 恒溫箱中滅菌1h 提示 對照組的土壤不做處理 自然狀態(tài) 實驗組的土壤要做處理 以盡可能排除土壤微生物的作用 同時要盡可能避免土壤理化性質的改變 滅菌1h后將其取出 取落葉12片 分成2份 要求大小分配平均 然后分別用紗布包好 埋入2個容器中 深度約為5cm 將2個容器放于實驗室相同的環(huán)境內 1個月后 取出紗布包 觀察比較對照組的落葉與實驗組的落葉腐爛程度 2 土壤微生物對淀粉的分解作用 制備4種土壤 花泥 黃泥 操場沙土 庭院土 浸出液 將土壤放入墊有厚紗布的燒杯中 加水攪拌 然后將紗布連同土壤一起取出 將燒杯中的土壤浸出液靜置一段時間備用 取5只50mL的小燒杯分別標上 花泥 黃泥 操場沙土 庭院土 蒸餾水 分別放入10mL的淀粉糊 在標有 蒸餾水 的小燒杯中加入30mL的蒸餾水 在其他的4個小燒杯中分別對應地加入4種土壤浸出液各30mL 提示 燒杯 試管須編號 否則很容易混淆 在室溫20 左右的環(huán)境下放置7d后 分別取 蒸餾水 花泥 燒杯的溶液20mL 將其作為A B 分別放入2支試管中 分別編號為A1 A2 B1 B2 這里就以花泥浸出液作為實驗對象 其他幾種的土壤浸出液的操作方法相同 在A1 B1中加入碘液 而在A2 B2中加入斐林試劑 并用試管夾夾著放在酒精燈上加熱 觀察試管中溶液的顏色變化 4 推出結論 土壤微生物對落葉的分解作用觀察到對照組的落葉與實驗組的落葉相比較腐爛程度要高 這個實驗結果說明土壤中的微生物對落葉是具有分解作用的 土壤微生物對淀粉的分解作用觀察到A1的溶液為深藍色 B1的溶液顏色為無色 而A2中則是藍色的絮狀沉淀 B2中則為磚紅色 這個實驗結果說明淀粉在花泥中微生物的作用下被分解為葡萄糖了 特別提醒 1 此實驗中要重點分析自變量和因變量 并根據變化推導出實驗的具體步驟 2 此實驗過程中需要過濾土壤 而不直接加土壤顆粒的理由 過濾土壤是為了排除過多的土壤雜質 以得到富含微生物的土壤浸出液 如果直接加土壤顆粒會加大對照組實驗的難度 使實驗的結果難以分析 3 實驗中需要加入碘液和斐林試劑 操作時應該注意 要用兩支滴管分別來吸取碘液和斐林試劑 不要混用 每滴一滴試劑都要振蕩試管 斐林試劑加入后需要用酒精燈加熱 要注意試管與酒精燈火焰的距離 要讓試管受熱均勻 典例精析 例2 同學們在課外活動中發(fā)現植物的落葉在土壤里會逐漸腐爛 形成腐殖質 他們猜測落葉的腐爛是由于土壤微生物的作用 不同生態(tài)系統(tǒng)的土壤微生物分解能力不同 并設計了實驗進行驗證 1 實驗設計首先要遵循的是原則和原則 2 以帶有同種落葉的土壤為實驗材料 均分為A和B 實驗時A不做處理 自然狀態(tài) B用塑料袋包好 放在60 的恒溫箱中滅菌1小時 B處理的目的是 3 本題 2 中實驗的自變量是 因變量是 無關變量是 至少寫出兩點 單一變量 對照 殺死土壤微生物 同時避免土壤理化性質的改變 土壤微生物 作用 的有無 落葉的腐爛程度 土壤溫度 含水量 pH 落葉的種類和大小等 合理即可 4 如果同學們的猜測是正確的 若干天后 2 中B組的落葉 5 如果同學們用帶有相同量同種植物落葉的凍土苔原和熱帶雨林的等量土壤為實驗材料 分別模擬原生態(tài)系統(tǒng)的無機環(huán)境條件進行C組和D組的實驗 定期抽樣檢測樣品土壤中未腐爛的落葉的含量 請根據預期結果在右圖中繪出相應的曲線 腐爛程度小于A組 考查類型 本題主要考查探究土壤微生物的作用實驗及實驗設計等知識 解析 由題意可知該實驗的目的是驗證落葉的腐爛是由于土壤微生物的作用 實驗的自變量是土壤中微生物的有無 因變量是落葉的腐爛程度 為遵循生物實驗設計的單一變量原則 所以應盡量減少無關變量對實驗的影響 如土壤溫度 濕度 pH 落葉的種類和大小等 在繪制曲線時 應注意以下幾點 明確橫坐標和縱坐標的意義 其中縱坐標為未腐爛的落葉量 兩曲線的起點相同 注意縱坐標初始值不為0 由于微生物的分解作用 兩曲線呈下降趨勢 且D組下降速度較C組快 隨時間延長 微生物的數量增多 故兩曲線的下降趨勢是由慢到快 考點三能量流動和物質循環(huán)的關系 基礎知識整合 能量流動和物質循環(huán)是的 彼此相互依存 不可分割 能量的 都離不開物質的等過程 物質作為能量的 使能量沿流動 能量作為 使物質能不斷地在和之間循環(huán)往返 生態(tài)系統(tǒng)中的各種組成成分 正是通過和 才能緊密地聯系在一起 形成一個統(tǒng)一的整體 同時進行 固定 儲存 轉移和釋放 合成和分解 載體 食物鏈 網 動力 生物群落 無機環(huán)境 能量流動 物質循環(huán) 知識拓展 典例精析 例3 為加強水體治理 珠江流域某城市構建了較大面積的人工濕地 1 當污染物隨水流進入該濕地時 濕地水體中碳元素的遷移和轉化途徑如下圖 請用箭頭和文字補充虛線框中的碳轉化途徑 答案如下圖 2 一段時間后 濕地中出現了輪蟲等浮游動物 可控制綠藻等浮游植物的增殖 管理員還放養(yǎng)了一些魚和鴨 為城市增添自然氣息 請寫出可能存在的食物鏈 兩條 3 如果含有重金屬的工業(yè)廢水進入該系統(tǒng) 請根據生態(tài)學基本原理 指出可能產生哪些負面影響 綠藻 輪蟲 魚 黑藻 魚 鴨 重金屬進入食物鏈 危害人體健康 重金屬無法降解 易發(fā)生二次污染 考查類型 本題綜合考查了生態(tài)系統(tǒng)的結構 功能及碳循環(huán) 重金屬污染等知識 解析 由圖可知 可溶性有機碳可作為好氧細菌碳源 被好氧細菌分解利用 好氧細菌呼吸作用產生的二氧化碳等作為黑藻 綠藻等植物光合作用的原料 同時又是其呼吸作用的產物 這樣 在細菌 植物 無機環(huán)境之間形成了穩(wěn)定的物質循環(huán) 根據第二小題的題干 梳理出兩條食物鏈 重金屬鹽在食物鏈中有富集現象 對高營養(yǎng)級的人危害很大 而且難于降解 易發(fā)生二次污染 方法歸納 解答本類題型的方法應明確物質循環(huán)及其特點與能量流動的區(qū)別 同時要仔細看圖 從圖中獲取有用的信息 例4 根據下面的碳循環(huán)示意圖 回答下列問題 1 從微觀上看 過程 主要是在細胞內中進行的 線粒體 2 碳從無機環(huán)境進入生物群落的主要途徑 是 除此之外 在某些特殊的生態(tài)系統(tǒng)中還可通過進入生物群落 碳主要以的形式從無機環(huán)境進入生物群落 3 參與過程 的生物 它們與同區(qū)域中的動 植物共同構成了 4 由圖分析 減少溫室效應的最關鍵措施有哪些 光合作用 化能合成作用 CO2 生物群落 保護植被 大力植樹造林 提高森林覆蓋率 控制化石燃料的燃燒 減少CO2排放量 提高能源利用率 開發(fā)新能源 5 碳循環(huán)的進行伴隨著能量流動 但由于生物體不能在代謝中利用 因而能量流動具有的特點 6 若上圖中 的種群及相互間關系如下圖 設E種群含碳量為5 8 109kg B種群含碳量為1 3 108kg 則A種群含碳量的值至少是 熱能 逐級遞減 單向流動 4 5 107kg 考查類型 本題具有一定的綜合性 主要考查生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)和能量流動的基本知識及相互關系 解析 由題干可獲取的主要信息有 物質在生物圈內的循環(huán)過程 CO2的來源 去路 解題時首先明確各成分在生態(tài)系統(tǒng)中的作用 地位 代謝類型及物質循環(huán)與能量流動的關系 然后作答 1 過程 是通過動植物的呼吸作用將碳返回大氣中去 呼吸作用主要是在線粒體中進行的 2 是通過綠色植物的光合作用將大氣中的碳固定到植物體內 轉化為有機物 在極少數特殊空間 如深海熱泉口生態(tài)系統(tǒng)中 生產者主要是化能合成自養(yǎng)型生物 碳進入生物群落是通過化能合成作用 碳主要以CO2的形式從無機環(huán)境進入生物群落 除此之外 植物還可以從土壤中以CO32 HCO3 的形式吸收進入生物群落 3 過程 是通過分解者的分解作用將動物尸體以及植物的殘枝落葉等分解為CO2釋放到無機環(huán)境中 4 從圖中看出 導致大氣中CO2增多的因素可能是 過程減弱或在一定程度上受阻 即綠色植物減少 也可能是 過程增強 即化石燃料的大量燃燒 因此減少溫室效應應從這兩方面考慮 5 生態(tài)系統(tǒng)中的能量最終以熱能形式散失 由于生物體在代謝中不能直接利用熱能 因而能量流動的特點是逐級遞減 單向流動 方法歸納 綜合題也是由若干小的基礎題組合形成的 首先不要有畏懼心理 其次遇到圖表 要弄清圖表的含義 找出解題的信息 遇到計算 要根據所學知識按正確的計算方法進行 這樣題目自然就容易了 課時練習六十二一 選擇題 每小題只有一個正確選項 1 下圖表示A B兩個特殊生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔 有關解釋正確的是 D 一個吃玉米的人所獲得的能量一定比一個吃牛肉的人獲得的能量多 能量沿食物鏈單向流動 傳遞效率隨營養(yǎng)級的升高而逐級遞減 若A和B中玉米的數量相同 A能養(yǎng)活10000人 則可養(yǎng)活1000人 若土壤中含相同濃度的難降解污染物 則A中的人比B中的人體內污染物濃度低A B C D 2 右圖為碳循環(huán)的主要途徑 下列有關敘述錯誤的是 A 圖中B能實現光能 活躍化學能 穩(wěn)定化學能的轉化B 由B C D能量傳遞效率是變化的C B E是實現生物群落與無機環(huán)境溝通的關鍵環(huán)節(jié)D B C D被E食用而處于第二 三 四營養(yǎng)級 D 3 下圖為生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖 其中甲 乙 丙表示生態(tài)系統(tǒng)中的三種成分 據圖分析不正確的是 A X與甲中圖示生物類型的能量來源可能不同 X代表的生物可能是化能自養(yǎng)型細菌 如硝化細菌等 B Y的細胞結構與丙中圖示生物不同 Y代表的生物為營腐生生活的動物C 甲是生產者 乙是消費者 丙是分解者D 進入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是甲中生產者所固定的太陽能的總量 B 4 一青年農民利用自己學習的生態(tài)學知識在自家庭院里搞了一個小型生態(tài)農業(yè) 使0 25畝的庭院創(chuàng)收達幾萬元 其物質循環(huán)和能量流動如下圖所示 對該系統(tǒng)敘述不正確的是 D A 該系統(tǒng)中 人的因素非常關鍵 其中生產者是葡萄B 該系統(tǒng)內蘑菇 甲烷菌等為分解者C 該系統(tǒng)體現了物質 能量多級利用和高效轉化D 豬在其中為三級消費者 5 分析以下生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質循環(huán)的關系簡圖 不能得到的結論是 A 物質作為能量的載體 使能量沿著食物鏈 網 流動B 能量作為動力 使物質能夠不斷地在生物群落和無機環(huán)境之間循環(huán)往返C 能量 的總和便是生產者所固定的太陽能總量D 碳在生物群落和無機環(huán)境之間循環(huán)主要是以CO2的形式進行的 C 6 下圖為碳元素在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的模式圖 圖中 甲 乙 丙 表示生態(tài)系統(tǒng)的生物成分 箭頭 表示生理過程 下列相關敘述中 正確的是 A 甲所示的營養(yǎng)級在生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中占有的碳元素最多B c過程代表光合作用 f過程代表微生物的呼吸作用C 碳在生物群落與無機環(huán)境之間是以乙所示的物質進行循環(huán)的D 丙所代表的生物其細胞內無成形的細胞核 A 7 下圖表示一個生態(tài)系統(tǒng)中生產者 消費者 分解者之間的關系 下列有關敘述錯誤的是 A 生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動可驅動物質循環(huán)B 分解者可以促使物質和能量盡快地循環(huán)利用C 次級消費者糞便中所含的能量屬于上一營養(yǎng)級D 由于生物與生物之間捕食和被捕食的關系是不可逆轉的 所以能量流動具有單向性 B 8 下圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)有關成分示意圖 圖中 表示碳流動方向 下列關于該圖的敘述中 正確的是 A 圖中的食物鏈是 A D F E B CB 圖中 所代表的生理作用分別是呼吸作用和光合作用C C與E的關系既有捕食關系 又有競爭關系D 碳在D F之間以有機物形式傳遞 D 解析 依圖可知 A為CO2 D為生產者 C為分解者 A選項中提到的食物鏈應為D F E B B選項中 分別為光合作用和呼吸作用 C選項中C和E之間不存在捕食和競爭 碳在食物鏈內以有機物形式傳遞 二 非選擇題 9 下圖表示處于穩(wěn)定狀態(tài)的某森林生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)過程 箭頭表示碳元素的傳遞方向 請回答下列問題 1 該生態(tài)系統(tǒng)的群落由圖中的哪幾種成分構成 用字母表示 A B C 2 假設種群B1 B2的個體數分別為S1 S2 平均每個個體所占的能量分別為W1 W2 那么S1 W1與S2 W2之間的關系是 假設A C同化的總能量分別為W W 那么流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是 3 在圖中所示的捕食食物鏈中 占據第2營養(yǎng)級的生物是 含有碳元素最多的生物是 用字母表示 S1 W1 S2 W2 W B1 A 10 下列圖一為某一生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖 圖二表示在該生態(tài)系統(tǒng)中 能量流經第二營養(yǎng)級的示意圖 請據圖分析回答 1 碳在圖一中 主要是以形式進行傳遞的 含碳有機物 2 碳從無機環(huán)境中進入生物群落的途徑 是作用 生物群落中的碳進入無機環(huán)境的途徑有圖一中的等過程 3 參與圖一過程 的生物同化作用類型是 4 圖二中A表示的能量 B表示的能量 B中的能量除了被分解者利用和被次級消費者攝入外 還有一部分 5 從圖二中可以總結出能量流動的特點是 光合 不能缺少 異養(yǎng)型 初級消費者同化 用于生長發(fā)育和繁殖 未利用 單向流動 逐級遞減 6 人類對生態(tài)系統(tǒng)的能量流動進行調查研究 其意義是 第一 可幫助人們科學規(guī)劃 設計人工生態(tài)系統(tǒng) 使能量得到最有效的利用 第二 可幫助人們合理地調整能量流動關系 使能量持續(xù)高效地流向對人類最有益的部分 11 下圖是某生態(tài)系統(tǒng)中能量流入B處發(fā)生的一系列變化示意圖 請據圖回答相關問題 1 若圖中的甲表示B的同化能量 則乙 丙分別表示 乙 丙 枯草桿菌可能參與其中的 過程 填圖中序號 B用于生長 發(fā)育和繁殖的能量 呼吸作用產生的熱能 丁 2 大氣中的CO2進入該生態(tài)系統(tǒng)的生理過程是 碳在生物群落內以形式進行傳遞 3 當生態(tài)系統(tǒng)處于相對穩(wěn)定狀態(tài)時 B的種群數量一般處于 填 K 或 K 2 值 此時種群數量的增長率為 若要提高生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性 一般可采用的措施為 光合作用或化能合成作用 含碳有機物 K 0 增加各營養(yǎng)級的生物種類 12 建設社會主義新農村的關鍵是構建和諧社會 發(fā)展生態(tài)農業(yè) 走可持續(xù)發(fā)展之路 下圖為我市某生態(tài)農業(yè)發(fā)展模式圖 請據圖回答有關問題 1 該生態(tài)系統(tǒng)設計原理是 能量多級利用和物質循環(huán)再生 2 該生態(tài)系統(tǒng)中農作物所積累的有機物中能量的去向有 3 氮元素和碳元素都能在生物群落和無機環(huán)境中不斷循環(huán) 為什么還要往農田中不斷施加氮肥呢 4 沼氣池中存在的微生物在其細胞中都存在的細胞器有 5 如果要提高該生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性 依據生態(tài)系統(tǒng)中生物種群間的相互依存和相互制約原理 應科學增加農田中的 流向下一營養(yǎng)級 自身呼吸消耗 被分解者分解 農田中的氮素不足以使農作物高產 為了提高農作物產量 就得往農田中不斷施加氮肥 核糖體 生物種類 6 請你評價以上農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)方面的優(yōu)點 7 為保護該生態(tài)系統(tǒng)中農作物的豐收高產 管理人員連年使用同一種化學殺蟲劑 結果導致害蟲再度大爆發(fā) 其主要原因是 通過延長食物鏈 科學地利用了農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的各種成分 廢物資源化 能量最大限度得到了利用 使能量朝向有利于人類的方向流動 提高能量轉化效率 害蟲的抗藥性經自然選擇逐代增強 化學殺蟲劑導致害蟲天敵大量死亡 破壞了生態(tài)系統(tǒng)原有營養(yǎng)結構 害蟲天敵大量死亡 破壞了食物鏈的結構 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全