2022-2023學(xué)年 選擇性必修2 浙科版　生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)能被循環(huán)利用 課件（40張）

第四節(jié)生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)能被循環(huán)利用素養(yǎng)·目標(biāo)定位課前·基礎(chǔ)認(rèn)知課堂·重難突破隨堂訓(xùn)練素養(yǎng)·目標(biāo)定位目標(biāo)素養(yǎng)1.以水循環(huán)、碳循環(huán)和氮循環(huán)為例,分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)在生物群落和非生物環(huán)境之間不斷循環(huán)的過程及特點(diǎn),強(qiáng)化物質(zhì)與能量觀,培養(yǎng)科學(xué)思維能力。2.利用物質(zhì)循環(huán)的規(guī)律,指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)資源多層次利用,培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任意識(shí)。3.歸納概括能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系,形成正確的生命觀。知識(shí)概覽課前·基礎(chǔ)認(rèn)知自主預(yù)習(xí)一、物質(zhì)循環(huán)的含義生態(tài)系統(tǒng)中的無機(jī)物,在光合作用中被合成為可被生物利用的有機(jī)物,這些有機(jī)物又可通過生物的呼吸作用和分解者分解為無機(jī)物,這些無機(jī)物可以重新回到生態(tài)系統(tǒng)中被生產(chǎn)者吸收利用,從而完成生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)。二、水的全球循環(huán)1.方式:地球上的水通過蒸發(fā)、冷凝等過程進(jìn)行不斷的循環(huán),降水和蒸發(fā)是水循環(huán)的兩種方式。2.動(dòng)力:水循環(huán)是由太陽能推動(dòng)的。3.特點(diǎn):地球表面的蒸發(fā)量和降水量基本持平,但陸地的降水量大于蒸發(fā)量,海洋的降水量小于蒸發(fā)量。4.意義:在水循環(huán)中,各種營養(yǎng)物質(zhì)會(huì)隨水的流動(dòng)而從一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)到另一個(gè)新的生態(tài)系統(tǒng),這對補(bǔ)充某些生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)物質(zhì)非常有利。三、碳的全球循環(huán)1.循環(huán)的主要形式:二氧化碳。2.與碳循環(huán)有關(guān)的生理過程:光合作用和呼吸作用。3.碳循環(huán)調(diào)節(jié)海洋的碳含量約為大氣圈碳含量的50倍,海洋對于調(diào)節(jié)大氣圈中的碳含量起著非常重要的作用。二氧化碳在大氣圈和水圈的界面上通過擴(kuò)散作用而互相交換著。四、氮的全球循環(huán)1.氮的利用:大氣中的氮只有被固定為無機(jī)氮化合物(主要是硝酸鹽和氨)以后,才能被生物所利用。2.循環(huán)過程:包括固氮、氨化、硝化和反硝化等過程。3.固氮途徑:高能固氮、工業(yè)固氮和生物固氮,其中生物固氮是最重要的固氮途徑。五、物質(zhì)循環(huán)規(guī)律在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用1.可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng),使物質(zhì)中的能量更多地流向?qū)θ祟愑幸娴姆较颉?.根據(jù)生態(tài)學(xué)的原理,用系統(tǒng)工程的方法和技術(shù)指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐,就可以實(shí)現(xiàn)資源的多層次利用或循環(huán)利用,使人和自然環(huán)境共同受益。預(yù)習(xí)檢測1.判斷題。(1)生物在全球水循環(huán)過程中所起的作用很大。(

)(2)碳循環(huán)在生物群落內(nèi)部以二氧化碳的形式進(jìn)行。(

)(3)碳在非生物環(huán)境與生物群落之間傳遞時(shí),只有生產(chǎn)者與非生物環(huán)境之間的傳遞是雙向的,其他成分間都是單向的。(

)(4)氮循環(huán)中氮?dú)庵挥斜还潭闊o機(jī)氮化合物后才能被生物所利用。(

)××√√2.下列關(guān)于物質(zhì)循環(huán)的敘述,正確的是(

)A.生產(chǎn)者與非生物環(huán)境之間可以直接進(jìn)行碳循環(huán)B.消費(fèi)者與非生物環(huán)境之間可以直接進(jìn)行碳循環(huán)C.物質(zhì)循環(huán)沿著食物鏈進(jìn)行D.不同的生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)在生態(tài)系統(tǒng)范圍內(nèi)獨(dú)立地進(jìn)行答案:A解析:消費(fèi)者體內(nèi)的碳能通過呼吸作用進(jìn)入非生物環(huán)境,但非生物環(huán)境中的碳不能直接進(jìn)入消費(fèi)者體內(nèi)。3.下圖表示生物圈中碳元素的循環(huán)過程,下列敘述正確的是(

)A.③過程代表綠色植物的光合作用B.圖中甲、乙分別代表消費(fèi)者和生產(chǎn)者C.溫室效應(yīng)主要是由⑦過程造成的D.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的中耕松土可以增大⑤過程答案:C解析:由題圖可知,甲為分解者,乙為生產(chǎn)者,丙為消費(fèi)者;④過程代表生產(chǎn)者的光合作用,③過程代表生產(chǎn)者的呼吸作用;溫室效應(yīng)主要是由化石燃料的燃燒(⑦過程)造成的;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的中耕松土一般可以增大③過程。課堂·重難突破一

碳循環(huán)重難歸納1.基本路線圖解2.碳循環(huán)平衡失調(diào)(1)原因:人類因能源消費(fèi)向大氣中排放大量二氧化碳,從而嚴(yán)重干擾了陸地、海洋和大氣之間二氧化碳交換的平衡,導(dǎo)致大氣中二氧化碳的含量持續(xù)增加。(2)影響:產(chǎn)生溫室效應(yīng)。1.大氣中的CO2通過哪些途徑進(jìn)入生物群落?生物群落中的CO2通過哪些途徑返回大氣?提示:生產(chǎn)者的光合作用和化能合成作用。生產(chǎn)者和消費(fèi)者的呼吸作用、微生物的分解作用(實(shí)質(zhì)是呼吸作用)以及化石燃料的燃燒。2.使用農(nóng)藥DDT(難降解)的只有一小部分地區(qū),可是遠(yuǎn)在南極的動(dòng)物體內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了DDT,這說明物質(zhì)循環(huán)具有什么特點(diǎn)?提示:全球性。典例剖析下圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖,其中“→”表示碳的流動(dòng)方向。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.在碳循環(huán)過程中,同時(shí)伴隨著能量流動(dòng)B.某種原因造成圖中e生物數(shù)量大量減少,推測短期內(nèi)與之相鄰的兩個(gè)營養(yǎng)級生物數(shù)量發(fā)生的變化是d增多,f減少C.該生態(tài)系統(tǒng)的消費(fèi)者包括圖中的b、d、e、fD.在a→c過程中碳主要以CO2的形式進(jìn)行循環(huán),在f→b過程中碳以含碳有機(jī)物的形式進(jìn)行流動(dòng)C解析:由題圖可知,a、c之間有雙向箭頭,a、b、d、e、f均有箭頭指向c,則c是大氣中的CO2庫,a為生產(chǎn)者;a、d、e、f均有箭頭指向b,則b為分解者,d、e、f為消費(fèi)者。圖示中包含的食物鏈為a→d→e→f,故e減少,短時(shí)間內(nèi)d增多,f減少。碳在生物群落與非生物環(huán)境之間主要以CO2的形式循環(huán),在生物群落內(nèi)部以含碳有機(jī)物的形式流動(dòng)。規(guī)律總結(jié)通過“三看法”快速確認(rèn)碳循環(huán)的各環(huán)節(jié)

學(xué)以致用下圖是自然界中碳循環(huán)的簡圖。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.甲為消費(fèi)者,乙為分解者,丙為生產(chǎn)者B.碳元素以無機(jī)物的形式在丙→乙→甲所示的渠道中流動(dòng)C.生物群落中的碳都是通過①②③過程進(jìn)入非生物環(huán)境中的D.穩(wěn)定的自然生態(tài)系統(tǒng)中,大氣中的CO2通過④過程進(jìn)入生物群落的量是相對穩(wěn)定的D解析:由題圖可知,甲為分解者,乙為消費(fèi)者,丙為生產(chǎn)者,A項(xiàng)錯(cuò)誤。碳元素以有機(jī)物的形式在丙→乙→甲所示的渠道中流動(dòng),B項(xiàng)錯(cuò)誤。生物群落中的碳除了通過①②③過程進(jìn)入非生物環(huán)境中,還可通過化石燃料的燃燒進(jìn)入非生物環(huán)境,C項(xiàng)錯(cuò)誤。自然生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定后,生產(chǎn)者所固定的CO2量是相對穩(wěn)定的,D項(xiàng)正確。二

氮循環(huán)重難歸納氮循環(huán)示意圖既然氮元素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?提示:物質(zhì)循環(huán)是指在生物圈范圍內(nèi)物質(zhì)是循環(huán)的。農(nóng)田中不斷有糧食產(chǎn)出,基本元素不斷地被輸出,所以要不斷地施加氮肥。典例剖析下圖為某原始森林生態(tài)系統(tǒng)中氮循環(huán)過程示意圖。請據(jù)圖回答下列問題。(1)大氣中的N2進(jìn)入該森林群落的途徑是高能固氮和

。(2)能完成Ⅲ過程的生物屬于生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的

。(3)Ⅱ過程是在

的作用下完成的,該過程稱為

作用。

(4)寫出圖中的一條食物鏈:

。

答案:(1)生物固氮(2)分解者(3)反硝化細(xì)菌反硝化(4)植物→動(dòng)物A→動(dòng)物B解析:(1)由題圖可知,生物可以固定氮元素,屬于生物固氮。(2)死體及排泄物中的含氮化合物又通過分解者的分解作用轉(zhuǎn)化為無機(jī)物,回到非生物環(huán)境。(3)硝酸鹽等含氮化合物在反硝化細(xì)菌的作用下轉(zhuǎn)化為N2、NO和N2O,這個(gè)過程稱為反硝化作用。(4)食物鏈的起點(diǎn)是植物,題圖中的一條食物鏈為植物→動(dòng)物A→動(dòng)物B。學(xué)以致用下列關(guān)于氮循環(huán)的說法,正確的是(

)A.生物的固氮過程就是N2吸收到植物體內(nèi)被利用的過程B.氮一旦進(jìn)入生物體內(nèi)就不會(huì)再形成N2C.生物體內(nèi)的氮主要來源于高能固氮D.動(dòng)物產(chǎn)生的尿素轉(zhuǎn)化成的銨鹽可被植物體吸收利用答案:D隨堂訓(xùn)練1.生態(tài)系統(tǒng)中碳、氮等元素流動(dòng)的特點(diǎn)是(

)①單向的②循環(huán)的③逐級遞減④反復(fù)出現(xiàn),由一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式A.①④ B.②③ C.①③ D.②④答案:D解析:組成生物體的碳、氫、氧、氮、磷等元素,都在不斷進(jìn)行著從非生物環(huán)境到生物群落,又從生物群落到非生物環(huán)境的循環(huán)過程。其特點(diǎn)是循環(huán)的、反復(fù)出現(xiàn),由一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式。2.下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中4種組成成分之間的關(guān)系。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.Ⅰ和Ⅱ包含的所有種群構(gòu)成群落B.Ⅲ代表的生物一定是原核生物C.①代表光合作用,②代表呼吸作用D.Ⅳ可以表示大氣中的CO2庫答案:D解析:在該生態(tài)系統(tǒng)中,Ⅳ代表非生物環(huán)境,Ⅰ代表生產(chǎn)者,Ⅱ代表消費(fèi)者,Ⅲ代表分解者。一定地域中,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ包含的所有種群構(gòu)成群落。分解者可以是原核生物,如細(xì)菌;也可以是真核生物,如真菌或腐食動(dòng)物(蚯蚓)。①代表攝食,②代表呼吸作用。3.一般情況下,下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)主要渠道的圖解,正確的是(

)答案:A解析:生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)是由于生產(chǎn)者和分解者接通了生物群落與非生物環(huán)境的通道,生產(chǎn)者通過光合作用或化能合成作用,將無機(jī)物合成為有機(jī)物,這樣非生物環(huán)境中的物質(zhì)進(jìn)入生物群落,經(jīng)各級消費(fèi)者利用,最后經(jīng)生產(chǎn)者、消費(fèi)者的呼吸作用和分解者的分解作用又將有機(jī)物轉(zhuǎn)化成無機(jī)物歸還到非生物環(huán)境中去。4.下圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)、氮循環(huán)的部分示意圖。下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.碳循環(huán)伴隨著能量的流動(dòng)B.同時(shí)具有②和④過程的生物不可能有①過程C.①②③④所代表的物質(zhì)循環(huán)具有全球性D.進(jìn)行③過程的生物可作為生態(tài)系統(tǒng)的分解者或消費(fèi)者等答案:B解析:硝化細(xì)菌可以同時(shí)完成①②④過程。5.根據(jù)下圖所示碳循環(huán)的部分過程進(jìn)行的有關(guān)分析,正確