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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设计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毫升蒸馏水自变量土壤中是否含微生物烧杯中是否含淀粉实验现象在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组AA1不变蓝A2产生砖红色沉淀BB1变蓝B2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、厌氧和兼氧性微生物。土壤细菌以异养型为主，这些细菌在1g土中的总菌数一般可达106109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 C. 春季,gbef D.冬季,dcf 解析：我国北方的夏季昼长夜短，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DC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 二氧化碳 （5）能量流动实践探究1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 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3在自然界的物质循环中，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 CD7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，正确的是 ( ) A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
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