高中生物必修3
第3节 生态系统的物质循环
[学习目标与核心素养] 1.分析碳循环过程，培养科学思维素养。2.探究“土壤微生物的分解作用”，培养科学探究能力。3.分析物质循环和能量流动的关系，树立生命系统的物质和能量观。
一、生态系统中的物质循环
1.概念
组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。 2.范围
生物圈，又称为生物地球化学循环。 3.特点
(1)全球性：物质循环的概念中所说的“生态系统”并不是一般的生态系统，而是指地球上最大的生态系统——生物圈，因此物质循环具有全球性的特点。
(2)循环性：无机环境中的物质可以被生物群落反复利用，即生物群落和无机环境之间的物质可以反复出现、循环利用，周而复始地进行循环，不会消失。 4.实例——碳循环(如图)
(1)碳在无机环境中的存在形式主要是CO2和碳酸盐，在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物。
(2)大气中碳元素进入生物群落的途径是光合作用和化能合成作用，形式是CO2。
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(3)生物群落中的碳元素回到无机环境中的途径有分解者的分解作用、动物和植物的呼吸作用、化石燃料的燃烧，形式是CO2。
(4)碳在无机环境与生物群落间循环的形式是CO2，在生物群落内部传递的形式是含碳有机物，途径是食物链(网)。
(5)碳循环的平衡是植物通过光合作用从大气中摄取碳的速率与通过生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率相等。
(6)温室效应的形成原因是化石燃料的大量燃烧，打破了碳平衡。缓解温室效应的方法是减少化石燃料的燃烧，大力植树造林等。
(1)物质循环中的“物质”指的是组成生物体的各种化合物( ) (2)沼渣等作为肥料还田，使物质能够循环利用( ) (3)碳循环在生物群落内部以CO2形式进行( ) (4)化石燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因( )
(5)碳元素在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他成分间是单向的( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√
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下列各图均为生态系统碳循环示意图，请据图回答：
(1)图甲中A～D代表的成分依次是生产者、大气中的CO2库、消费者、分解者。
(2)图乙中代表生产者的是A，代表消费者的是B、D，代表分解者的是E，代表大气中的CO2库的是C。
(3)图丙中，代表生产者的是E，代表消费者的是F、D、B，代表分解者的是C，代表大气中的CO2库的是A。
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方法技巧
在碳循环中，只有生产者与大气中的CO2
库(非生物的物质和能量)之间是双向箭头。生产者、消费者、分解者都有箭头指向大气中的CO2库。除大气中的CO2库外，生产者、消费者都有箭头指向分解者。
二、物质循环与能量流动的关系
列表比较：
项目 能量流动 物质循环 化学元素形式流动 在无机环境和生物群落间循环往返 全球性 反复出现，循环流动 形式 光能→化学能→热能(一般形式) 过程 范围 特点 沿食物链(网)单向流动 生态系统各营养级 单向流动，逐级递减 4
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同时进行、相互依存，不可分割： 联系 ①能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解； ②物质是能量沿食物链(网)流动的载体； ③能量是物质在生态系统中往复循环的动力
(1)物质循环和能量流动是两个独立的过程( )
(2)生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网，所以物质和能量都是循环往复的( )
(3)只有在光照的条件下，生态系统的物质循环和能量流动才是同时进行的( ) [答案] (1)× (2)× (3)×
如图为生态系统中能量流动和碳循环的关系图，据图回答下列问题：
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高中生物必修3优质学案：5.3 生态系统的物质循环
