1、1专题 5.3.2 生态系统的能量流动生态系统的物质循环学习导读课前准备1.探究性实验的一般步骤是（1） （2） （3） （4） （5） 2、 和 是生态系统的主要功能，二者同时进行，彼此依存、不可分割。作为能量的载体，使能量沿 流动； 作为动力，使物质能够不断的在 和 之间循环往返。生态系统的各种组成成分，正是通过 和 ，才能够紧密的联系在一起，形成一个统一的整体。破疑解难一：、 “土壤微生物的分解作用”的探究活动的分析案例 1 案例 2实验假设 微生物能分解落叶使之腐烂 微生物能分解淀粉实验组 对土壤高温处理 A 杯中加入 30 毫升土壤浸出液对照组 对土壤不做任何处理 B 杯中加入 30
2、 毫升蒸馏水实验设计自变量 土壤中是否含微生物 烧杯中是否含淀粉A1 不变蓝AA2 产生砖红色沉淀B1 变蓝实验现象在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组 BB2 不变色结论分析 微生物对落叶有分解作用 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉二：微生物的分解作用土壤内含有松散的颗粒、各种有机物、水以及溶于水的各种无机物和空气，有利于微生物的生存，因此是微生物适宜生长和繁殖的基地。土壤微生物主要聚集在表土层中，它们多以微菌落的形式分布在土壤颗粒和有机物表面及植物根际。土壤中存在许多不同功能的微生物类群，例如，好氧性微生物多生活在土壤表层，并能适应较高浓度的有机养料；而在土壤底层则有较多的好氧、厌氧和兼
3、氧性微生物。土壤细菌以异养型为主，这些细菌2在 1g 土中的总菌数一般可达 10610 9个，生物量超过全部土壤微生物总量的 14。所以，细菌是土壤微生物中数量最大、功能最多样的类群。真菌主要分布在土壤表面的枯枝落叶层和表土层中，在土壤形成和肥力提高过程中起重要作用。微生物通过分泌胞外酶，把底物分解为简单的分子，然后再吸收。细菌通过细胞表面吸收营养物质。真菌可以长出菌丝，穿入难以处理的待分解资源，甚至用一般的酶难以分解的纤维素，真菌菌丝体也能分开极弱的氢键。大多数真菌具有分解木质素和纤维素的酶，它们能分解植物性有机物；而细菌中只有少数具有此能力，但在缺氧和一些极端环境中只有细菌起分解作用。所以
4、细菌和真菌在一起，就能利用自然界绝大多数有机物和许多人工合成的有机物。三：能量流动和物质循环的关系项目 能量流动 物质循环形式 以有机物为载体 无机物特点 单向传递、逐级递减 往复循环范围 生态系统各营养级 生物圈联系同时进行，彼此依存、不可分割 能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解 物质是能量沿食物链（网）流动的载体 能量是物质在生态系统中往复循环的动力经典例题例 1：我国北方处于稳定状态的某森林生态系统，其碳循环如右图，箭头和字母分别表示碳元素的传递方向和转移量。下列选项正确的是 A.夏季,abce B.秋季,efg 3C. 春季,gbef D.冬季,dcf 解析：我国北方
5、的夏季昼长夜短，气温较高，生产者同化作用占优势，生长较快，因此 abce ；在秋季，植物的遗体、残枝、败叶相对增多，动物粪便增多，而土壤中的微生物数量相对稳定，由于气温变低，土壤中的微生物代谢变缓、繁殖变慢，因而 efg ；在冬季，动物呼吸作用加强以维持体温，即 d 值增大，而动物可摄入的有机物相对减少，即 c 值减少，可能的关系是 dfc。答案：A例 2、右图示生态系统碳循环示意图，图中 D 为大气， 请据图回答问题 （1）此生态系统的能量流动是从 固 定太阳能开始的。 （2）碳元素在大气中与 A、B、C、之间的流动是以 形式进行的，在生态系统的各成分中，A 为 ，B 为 。 （3）图中 D
6、C 过程是通过 作用实现的，CD 过程是通过 作用实现的，BD 过程是通过 作用实现的。（4）生物群落中的一部分碳返回大气中，而另一部分则以 形式储存在地层中，碳在生物群落与无机环境之间主要以 的形式循环。（5）碳循环的同时一定伴随着 。解析：在生态系统中，碳元素主要以二氧化碳的形式在生物群落与无机环境之间循环，始终伴随着能量流动，而生态系统的能量流动是从绿色植物的光合作用开始的，并进入生物群落随食物链而流动。生物群落中的碳是以二氧化碳的形式返回到大气中，但其中一部分碳则以化石燃料的形式储存于地层中。答案：（1）C 生产者 （2）二氧化碳 消费者 分解者 （3）光合 呼吸 分解（4）化石燃料
7、二氧化碳 （5）能量流动实践探究41生物圈中，物质和能量流动的区别是A物质流动和能量流动都是循环的 B物质的流动是不循环的，能量的流动也是不循环的C物质的流动是循环的，能量的流动是单向的不循环的D物质的流动是单向的不循环的，能量的流动是循环的2水藻小鱼大鱼组成的食物链中，小鱼不会吃大鱼，但大鱼可以吃小鱼，该食物链不可逆性，说明在一个生态系统中A.物质循环是单向的 B.能量流动是单向的 C.碳循环是单向的 D.水循环是单向的3生态系统的碳循环与生物群落的哪些活动有关.光合作用 呼吸作用 蒸腾作用 微生物的分解作用A. B. C. D. 4自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是A.内质网和高尔基体
8、 B. 叶绿体和线粒体 C.核糖体和 叶绿体 D . 核糖体和高尔基体5. 切断哪一过程，生态系统中的碳循环将会停止A化石燃料的燃烧 B.微生物的分解作用 C动物的细胞呼吸 D.绿色植物的光合作用达标测评1下图是生态系统中碳循环图解，图中甲、乙、丙各是A甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者 B乙是生产者，甲是消费者，丙是分解者 C丙是生产者，乙是消费者，甲是分解者 D甲是生产者，丙是消费者，乙是分解者2细菌、真菌对每个生物群落来说都是非常重要的，这是因为它们A.可以固定大气中的二氧化碳 B.是消费者的食物来源 C.促进水分和无机盐的循环 D.能将动、植物的残骸分解为无机物53在自然界的物质循环中
9、，对物质转化必不可少的生物因素是（ ）A.绿色植物和动物 B. 绿色植物和微生物 C.动物和微生物 D. 绿色植物或微生物 4从碳循环的角度看，人体内有机物中碳元素究其根源是来自（ ）A食物中的碳 B大气中 中的碳C燃料中的碳 D非生物环境中的碳酸盐5对生态系统中能量流动的解释，其中不正确的有（ ）A能量流动和物质循环是分不开的B能量流动是物质循环的动力C能量流动和物质循环都是单向进行的D生物能量储存在生物物质中620 世纪 60 年代，美国农庄主为了提高农业作物产量，曾用飞机反复大面积地喷洒有机磷杀虫剂，几年后显而易见的是 （ ）彻底消灭了该地区的害虫； 害虫的抗药性愈来愈疽；消灭了该地区杂
10、草； 这个地区鸟类数量减少；未喷洒农药的邻近地区一些生物体内也含有农药的成分。A B C D7下列关于农业生态系统的叙述中，不正确的是（ ）A生物的种类少，营养结构简单 B人的作用突出，朝着对人类有利的方向发展C有机物基本保持在系统内部，可以实现物质循环的自给自足D容易受旱、涝等自然灾害的影响8关于碳循环的说法错误的是 ( )A生物群落中的碳元素主要是依靠光合作用固定的 B温室效应主要是由于化石燃料的大量燃烧造成的 C、光合作用固定的 CO2与呼吸作用释放的 CO2相等时，大气中的 CO2即可维持稳定D碳循环过程中伴随着能量流动9下图表示生态系统循环过程中四种成分之间的关系， 以下相关叙述中，
11、正确的是 ( ) 6A甲和乙所包含的所有种群构成群落 B乙的同化量越大，流向乙的能量就越小C丙不一定是原核生物D丁的含量增加将导致臭氧层被破坏拓展延伸1 下图是生态系统种碳元素循环模式图。图中的箭头表示这种元素的循环利用，但图中缺少了一个重要生理过程，据图回答下列问题：CO2 O2 A B C 动植物遗体和排泄物D 煤和石油（1）A、B、C、D 各是什么生物？A B C D （2）写出所示过程的名称 （3）图中缺少的生理过程是 。用箭头在图上表示。（4）参与过程的生物种类有 。这些生物的新陈代谢类型：同化作用方式属于 ，异化作用方式属于 。（5）由此可见，生态系统物质循环具有以下特点: 。 。第 2 课时1
