物质循环
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2023年3月19日发(作者：事业单位辞职)第十六课时
第3节生态系统的物质循环
【课标点击】
1、以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环。
2、尝试探究土壤微生物的分解作用。
3、说明能量流动和物质循环的关系。
4、关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。
学习重点：分析生态系统的物质循环。
学习难点：说明能量流动和物质循环的关系。
【自主探究】
知识点观察与思考归纳与结论
碳循环
1.物质循环
的概念
2碳循环
1.物质循环的范围
2.物质循环的“物质”
指什么？
3.物质循环的特点
1.在生态系统中，组成生物体的等化学
元素，不断的进行从无机环境到，又从
__________回到无机环境的循环过程，叫生态系统
的物质循环。
2.物质循环的特点是一方面具有，另一方面
可以被生物群落利用。
4.观察图5–11思考
⑴碳在自然界中的主
要存在形式
⑵碳是如何分别进出
生产者、消费者、消
费者各个环节的（以
什么形式、通过那种
生命活动、形成那些
产物等）？
3.碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以
的形式循环的。
4.碳从无机环境进入生物群落通过作用或
作用，从生物群落进入无机环境通过，
在生物群落之间主要以的形式通过
或传递。
5.温室效应的成因，
引导学生发表自己的
观点
温室效应形成的主要原因是大量化石燃料的
燃烧，打破了生物圈中的平衡，使大气中
含量迅速增加造成的。
实验：探
究土壤微生
物的分解作
用
仔细阅读思考探究性
实验与验证性实验的
区别
探究性实验的一般步骤（1）
（2）（3）
（4）（5）
能量流动
和物质循环
的关系
阅读课文找出
二者不同点及
联系
不同点：物质循环的特点是，
能量循环的特点是。
联系：物质作为能量的，使能量沿着食物链
（网）流动；能量作为，使物质不断地在生物
群落和无机环境之间循环往复。
【例题精析】
〖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abd
A.夏季,a﹥b﹢c﹢eB.秋季,e﹢f﹤gg
C.春季,g﹦b﹢e﹢fD.冬季,d﹥c﹢fc
ef
c
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a﹥b﹢c﹢e；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e﹢f﹥g；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d﹢f≤c。
答案：A
〖例2〗
右图示生态系统碳循环示意图，图中D为大气，C
请据图回答问题
（1）此生态系统的能量流动是从〔〕固D
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AB
形式进行的，在生态系统的各成分中，A为，B为。
（3）图中D～C过程是通过作用实现的，C～D过程是通过作用实现的，
B～D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）化学燃料二氧化碳（5）能量流动
大气
植物动物
土壤中的微生物
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能量流动和物质循环的关系
关于生物系统的能量流动和物质循环的关
系，可以概括为右图(物质循环以碳循环为
例)(图8－12)：
二氧化碳是影响地球能量平衡的一个重要
方面。能量主要以光的形式到达地球，其
中大部分被吸收，并通过各种方式转化为
热量，热量最后以红外(热)辐射形式从地球再辐射出去。在大气层中，二氧化碳对光辐射没
有阻碍，但是能吸收红外线并阻挡红外线通过，就像温室的玻璃顶罩一样，能量进来容易出
去难。大气中的二氧化碳越多，对地球上热量逸散到外层空间的阻碍作用就越大，从而使地
球温度升高得越快，这种现象就叫做温室效应。
科学家预测，今后大气中二氧化碳增加1倍，全球平均气温将上升1.5℃～4.5℃，而两极地
区的气温升幅要比平均值高3倍左右。因此，气温升高不可避免地使极地冰层部分融解，引
起海平面上升。海平面上升对人类社会的影响是十分严重的。如果海平面升高1m，直接受
影响的土地约5×106km2，人口约10亿，耕地约占世界耕地总量的1／3。如果考虑到特大
风暴潮和盐水侵入，沿海海拔5m以下地区都将受到影响，这些地区的人口和粮食产量约占
世界的1／2。一部分沿海城市可能要迁入内地，大部分沿海平原将发生盐渍化或沼泽化，
不适于粮食生产。同时，对江河中下游地带也将造成灾害。当海水入侵后，会造成江水水位
抬高，泥沙淤积加速，洪水威胁加剧，使江河下游的环境急剧恶化。温室效应和全球气候变
暖已经引起了世界各国的普遍关注，目前正在推进制订国际气候变化公约，减少二氧化碳的
排放已经成为大势所趋。