2018-2019版高中生物 第4章 生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展 第1節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的系統(tǒng) 第3課時(shí)學(xué)案 北師大版必修3.doc

《2018-2019版高中生物 第4章 生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展 第1節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的系統(tǒng) 第3課時(shí)學(xué)案 北師大版必修3.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019版高中生物 第4章 生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展 第1節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的系統(tǒng) 第3課時(shí)學(xué)案 北師大版必修3.doc（12頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第3課時(shí)　生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán) [目標(biāo)導(dǎo)讀]　1.分析教材圖4－11和圖4－12，概述水循環(huán)、碳循環(huán)和氮循環(huán)的過(guò)程，并歸納物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)。2.閱讀教材P99最后一段，比較能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的過(guò)程和特點(diǎn)，歸納二者的區(qū)別和聯(lián)系。 [重難點(diǎn)擊]　 1.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程和特點(diǎn)。2.物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的關(guān)系。 一　水的循環(huán)、碳的循環(huán)和氮的循環(huán) 生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)主要包括水的循環(huán)、碳的循環(huán)和氮的循環(huán)，請(qǐng)結(jié)合教材內(nèi)容分析它們的具體過(guò)程，并歸納其共同特點(diǎn)。 1．水的循環(huán) (1)分析圖中數(shù)據(jù)：海洋蒸發(fā)量比降水量多出0.37，陸地的降水量比蒸發(fā)量多出0.37，這可以說(shuō)明海洋中蒸發(fā)的水量大部分直接以降水的形式回到海洋，小部分降到了陸地上。而陸地上多出的這部分水量就以地表徑流的形式歸還到海洋中。 (2)海洋和陸地的總蒸發(fā)量為5.2，總降水量為5.2，二者相等，說(shuō)明水分可以循環(huán)往復(fù)的利用。 (3)水的循環(huán)是局部性的，還是全球性的？ 答案　全球性的。 2．碳的循環(huán) (1)碳在自然界的儲(chǔ)存庫(kù)主要是水圈和大氣圈，_CO2是碳循環(huán)中主要的形式。 (2)自然界中的碳元素是以CO2的形式被生產(chǎn)者利用，通過(guò)光合作用合成有機(jī)物儲(chǔ)存在體內(nèi)，進(jìn)入生物群落。 (3)碳元素在生物群落中以有機(jī)物的形式，沿著食物鏈和食物網(wǎng)往下傳遞，最終流向分解者。 (4)動(dòng)植物的呼吸作用和分解者的分解作用，以及化石燃料的燃燒都可以把有機(jī)物分解成無(wú)機(jī)物，以CO2的形式歸還給環(huán)境。 (5)如果人們不按生態(tài)規(guī)律辦事，亂砍濫伐森林，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)有何影響？ 答案　打破了碳循環(huán)平衡，使大氣中CO2進(jìn)入群落的過(guò)程受阻，大氣中CO2的含量就會(huì)明顯增多。 (6)化石燃料的大量燃燒，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)有何影響？又有什么危害？ 答案　CO2在很短時(shí)間內(nèi)釋放出來(lái)，打破了碳循環(huán)平衡，使大氣中CO2的含量增高，進(jìn)而導(dǎo)致溫室效應(yīng)。危害：加快極地和高山冰川的融化，導(dǎo)致海平面上升，進(jìn)而對(duì)人類(lèi)和其他許多生物的生存構(gòu)成威脅。 3．氮的循環(huán) (1)氮的氣體形式在空氣中的含量高達(dá)79%，但不能被植物直接利用，要經(jīng)過(guò)固氮菌(如根瘤菌)的固氮過(guò)程轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和氨后，再供給植物利用。 (2)動(dòng)植物遺體、排遺物等中的含氮有機(jī)物先經(jīng)過(guò)氨化細(xì)菌的作用生成NH3，再經(jīng)過(guò)亞硝酸鹽細(xì)菌和硝酸鹽細(xì)菌的作用生成硝酸鹽，一部分硝酸鹽可以被植物體再利用，另一部分硝酸鹽被反硝化細(xì)菌還原成氮?dú)鈿w還到大氣中去。 (3)綜上可見(jiàn)，氮循環(huán)的形式有N2、NH3、NO、含氮有機(jī)物等。 (4)氮循環(huán)是否具有全球性的特點(diǎn)？ 答案　是。 4．結(jié)合以上的實(shí)例，歸納物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn) (1)循環(huán)再生、反復(fù)利用；(2)全球性。 歸納提煉 項(xiàng)目 水的循環(huán) 碳的循環(huán) 氮的循環(huán) 實(shí)質(zhì) H、O元素的循環(huán) C元素的循環(huán) N元素的循環(huán) 循環(huán)的形式 水蒸氣、液態(tài)水 CO2、含碳有機(jī)物 N2、NH3、NO、含氮有機(jī)物等 主要過(guò)程 蒸發(fā)、降水、動(dòng)植物的吸收 光合作用、細(xì)胞呼吸、分解作用、燃燒 固氮作用、硝化作用、反硝化作用、燃燒、分解作用 共同特點(diǎn) 循環(huán)性、全球性 活學(xué)活用 1．如圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)過(guò)程，其中甲、乙、丙、丁構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的生物群落，箭頭表示物質(zhì)循環(huán)方向。請(qǐng)判斷下列說(shuō)法的正誤： (1)圖中①過(guò)程可以表示綠色植物的光合作用(　　) (2)缺少類(lèi)群甲則生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)不能正常進(jìn)行(　　) (3)類(lèi)群丙無(wú)氧呼吸是產(chǎn)生大氣中氣體X的途徑之一(　　) (4)碳在乙、丙中以有機(jī)物的形式存在(　　) (5)參與物質(zhì)循環(huán)的對(duì)象是含碳的糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)物(　　) (6)碳循環(huán)是在組成生態(tài)系統(tǒng)的生物群落的生物體內(nèi)的循環(huán)過(guò)程(　　) (7)碳循環(huán)是碳元素在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)過(guò)程(　　) 問(wèn)題導(dǎo)析　(1)據(jù)圖，氣體X為CO2，與其具有雙向箭頭的乙為生產(chǎn)者，乙、丙、丁都指向甲，甲為分解者，丙為初級(jí)消費(fèi)者，丁為次級(jí)消費(fèi)者。 (2) 碳在生物群落內(nèi)的存在形式是有機(jī)物。 (3)碳循環(huán)是組成生物體的元素的循環(huán)，而不是化合物的循環(huán)。 答案　(1)√　(2)√　(3)　(4)√　(5)　(6)　(7)√ 二　物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的關(guān)系 物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)是生態(tài)系統(tǒng)的兩大主要功能，它們之間既有區(qū)別，又相互聯(lián)系，結(jié)合下圖分析二者的關(guān)系。 1．完成下表，歸納二者的區(qū)別 項(xiàng)目 物質(zhì)循環(huán) 能量流動(dòng) 特點(diǎn) 反復(fù)利用、循環(huán)流動(dòng) 單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減 范圍 全球性 生態(tài)系統(tǒng)的各營(yíng)養(yǎng)級(jí) 2.閱讀教材，歸納二者的聯(lián)系 (1)物質(zhì)為能量的流動(dòng)提供載體，使能量能夠在食物鏈和食物網(wǎng)中進(jìn)行傳遞。 (2)能量的固定、貯存、轉(zhuǎn)換、釋放都伴隨著物質(zhì)的合成和分解過(guò)程。 (3)能量的流動(dòng)使得非生物環(huán)境和生物群落之間的物質(zhì)不斷循環(huán)往復(fù)，所以說(shuō)，能量是物質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力。 歸納提煉 繪制物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)圖解時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題 (1)繪制物質(zhì)循環(huán)圖解時(shí)，注意物質(zhì)是可以循環(huán)的，即物質(zhì)循環(huán)的箭頭可以是雙向的。 (2)能量流動(dòng)是單向的，生產(chǎn)者的能量可流向消費(fèi)者和分解者，但消費(fèi)者與分解者中的能量不能流向生產(chǎn)者。 (3)繪制能量流動(dòng)圖解時(shí)，只要存在有機(jī)物傳遞即伴隨著能量的傳遞(如動(dòng)植物遺體、殘枝敗葉→沼氣池；沼渣→食用菌等，均既有物質(zhì)傳遞，又有能量流動(dòng))。 活學(xué)活用 2．如圖為某生態(tài)系統(tǒng)的部分物質(zhì)循環(huán)簡(jiǎn)圖，其中M表示非生物成分。下列敘述正確的是(　　) A．若M表示大氣中的CO2，則碳元素在圖中④過(guò)程是以有機(jī)物形式傳遞的 B．從圖中我們可以看出能量伴隨著物質(zhì)循環(huán)而循環(huán) C．若M表示大氣中的CO2，則碳元素可在生物群落中反復(fù)循環(huán)利用 D．若M表示非生物環(huán)境中的能量，則①的能量值為②與③對(duì)應(yīng)的能量值之和 答案　A 解析　碳元素在生物群落中是以含碳有機(jī)物的形式傳遞的；能量在生態(tài)系統(tǒng)中沿食物鏈單向流動(dòng)，而不能循環(huán)利用；碳元素是在非生物環(huán)境和生物群落之間可被反復(fù)循環(huán)利用，而不是在生物群落的內(nèi)部；①代表的是生態(tài)系統(tǒng)中固定的總能量，它不僅包括②③，還包括消費(fèi)者通過(guò)呼吸作用散失到無(wú)機(jī)環(huán)境中的能量。 當(dāng)堂檢測(cè) 1．大氣中水分的主要來(lái)源是(　　) A．陸地水蒸發(fā) B．海洋水蒸發(fā) C．森林樹(shù)木的蒸騰作用 D．太空 答案　B 解析　大氣中的水分主要來(lái)自海洋水分的蒸發(fā)，樹(shù)木蒸騰作用產(chǎn)生的水屬于陸地上的水分。 2．如圖為碳循環(huán)的主要途徑，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．圖中B能實(shí)現(xiàn)光能→化學(xué)能的轉(zhuǎn)化 B．由B→C→D的林德曼效率是變化的 C．B、E是實(shí)現(xiàn)生物群落與非生物環(huán)境溝通的關(guān)鍵環(huán)節(jié) D．B、C、D被E食用而處于第二、三、四營(yíng)養(yǎng)級(jí) 答案　D 解析　圖中A表示無(wú)機(jī)環(huán)境，B表示生產(chǎn)者，C表示初級(jí)消費(fèi)者，D表示次級(jí)消費(fèi)者，E表示分解者。生產(chǎn)者能實(shí)現(xiàn)光能→化學(xué)能的轉(zhuǎn)化。不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的林德曼效率約為10%～20%，但不一定是某個(gè)固定值。連接生物群落和非生物環(huán)境的兩大橋梁是生產(chǎn)者和分解者。圖中的B、C、D分別處于第一、第二和第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)。 3．從物質(zhì)循環(huán)的角度看，人體內(nèi)的碳元素究其根源來(lái)自(　　) A．燃料中的碳 B．所食動(dòng)物體內(nèi)的碳 C．食物中的碳 D．大氣中的二氧化碳 答案　D 解析　人類(lèi)直接或間接以生產(chǎn)者為食，都是來(lái)自生產(chǎn)者，生產(chǎn)者固定的CO2來(lái)自大氣。 4．圖1表示某生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的示意圖，甲、乙、丙、丁代表生態(tài)系統(tǒng)的4種成分。圖2表示能量流經(jīng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的示意圖，A表示該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的攝入量?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)圖1中，①表示的生理過(guò)程主要是________，此過(guò)程中碳的傳遞形式主要是________。③過(guò)程中碳的傳遞形式是________。⑤表示的生理過(guò)程是__________________________。 (2)圖2中，B、D、E依次表示的能量為_(kāi)_______、______________________、____________________。要確保該生物的能量需求，其生存領(lǐng)地的相關(guān)植物所固定的能量至少應(yīng)達(dá)到B的________倍。 答案　(1)光合作用　CO2　有機(jī)物　微生物的呼吸作用 (2)同化量　呼吸作用散失的能量　流向分解者的能量　5 解析　(1)據(jù)圖可知甲為生產(chǎn)者，乙為消費(fèi)者，丙為分解者，丁為大氣中的CO2。①過(guò)程為生產(chǎn)者的光合作用，②為生產(chǎn)者的呼吸作用。在生產(chǎn)者和大氣之間(①②)，碳以CO2的形式循環(huán)。在生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間碳是以有機(jī)物的形式傳遞的。⑤表示微生物的呼吸作用。(2)某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量，其中的一部分通過(guò)呼吸作用以熱能的形式散失了，另一部分用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng)。后者中，一部分被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)利用，一部分被分解者分解。 40分鐘課時(shí)作業(yè) [學(xué)考達(dá)標(biāo)] 知識(shí)點(diǎn)一　物質(zhì)循環(huán)的實(shí)例 1．下圖是地球上各種水體相互轉(zhuǎn)化的示意圖。請(qǐng)從生態(tài)系統(tǒng)的角度考慮，指出該圖體現(xiàn)的生態(tài)系統(tǒng)功能是(　　) A．能量流動(dòng) B．物質(zhì)循環(huán) C．信息傳遞 D．物質(zhì)更新 答案　B 解析　生態(tài)系統(tǒng)的主要功能是物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)。該圖表示水的全球循環(huán)過(guò)程，能體現(xiàn)的是物質(zhì)循環(huán)。 2．在碳循環(huán)中，非生物環(huán)境和生物群落相聯(lián)系的生理作用是(　　) ①光合作用?、诤粑饔谩、壅趄v作用?、芑芎铣勺饔? A．①② B．③④ C．①②④ D．①②③④ 答案　C 解析　生產(chǎn)者能從非生物環(huán)境中固定二氧化碳，固定二氧化碳的生理過(guò)程有光合作用和化能合成作用；生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者的呼吸作用都能產(chǎn)生二氧化碳，釋放到無(wú)機(jī)環(huán)境中。 3．在生態(tài)系統(tǒng)中，對(duì)碳循環(huán)起決定作用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是(　　) A．微生物的分解作用 B．綠色植物的光合作用和微生物的分解作用 C．動(dòng)物的呼吸作用 D．煤和石油的燃燒 答案　B 解析　生態(tài)系統(tǒng)中的碳在生物群落和非生物環(huán)境之間主要以CO2的形式循環(huán)，而非生物環(huán)境中的CO2必須通過(guò)生產(chǎn)者的光合作用或化能合成作用轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，才能被消費(fèi)者利用。生產(chǎn)者和消費(fèi)者中的有機(jī)物一部分可以通過(guò)自身的呼吸作用將碳回歸到非生物環(huán)境中。還必須通過(guò)微生物的分解作用，將動(dòng)植物遺體、排遺物和殘落物中的有機(jī)物分解成CO2，返回非生物環(huán)境。因此選B。 知識(shí)點(diǎn)二　能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系 4．下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的敘述，不正確的是(　　) A．生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和輸出的整個(gè)過(guò)程為生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng) B．生產(chǎn)者通過(guò)光合作用合成有機(jī)物，能量就從非生物環(huán)境流入生物群落 C．物質(zhì)是能量流動(dòng)的載體，生態(tài)系統(tǒng)的能量是伴隨物質(zhì)而循環(huán)利用的 D．碳在生物群落與非生物環(huán)境之間的循環(huán)主要是以CO2的形式進(jìn)行的 答案　C 解析　生態(tài)系統(tǒng)中能量只能是單方向流動(dòng)，不能循環(huán)。 5．下列敘述不正確的是(　　) A．生態(tài)系統(tǒng)中的能量可隨物質(zhì)循環(huán)而循環(huán)流動(dòng) B．物質(zhì)是能量流動(dòng)的載體 C．能量是物質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力 D．能量在流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的時(shí)候，是逐級(jí)遞減的 答案　A 解析　生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)是循環(huán)流動(dòng)的，而能量是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減的，A錯(cuò)誤；能量?jī)?chǔ)存在有機(jī)物中，因此物質(zhì)是能量流動(dòng)的載體，B正確；能量是生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)力，因此能量是物質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力，C正確；能量在流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的時(shí)候，是逐級(jí)遞減的，每一級(jí)大約減少80%～90%，D正確。 6．分析以下生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系簡(jiǎn)圖，不能得到的結(jié)論是(　　) A．物質(zhì)作為能量流動(dòng)的載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動(dòng) B．能量作為動(dòng)力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和非生物環(huán)境之間循環(huán)往返 C．能量①②③④的總和便是生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能總量 D．碳在生物群落和非生物環(huán)境之間的循環(huán)主要是以CO2的形式進(jìn)行的 答案　C 解析　生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能總量是指生產(chǎn)者總的同化量，①②③④的總和與生產(chǎn)者所固定的太陽(yáng)能總量無(wú)法比較。生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)緊密聯(lián)系、缺一不可，物質(zhì)作為載體，能量作為動(dòng)力。 [高考提能] 7.如圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的部分示意圖，下列說(shuō)法不正確的是(　　) A．物質(zhì)循環(huán)伴隨著能量的流動(dòng) B．能完成該循環(huán)的生物一定含有葉綠體或線粒體 C．A、B所示的物質(zhì)循環(huán)具有全球性 D．進(jìn)行A過(guò)程的生物是自養(yǎng)型生物 答案　B 解析　物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)是同時(shí)進(jìn)行的，能量是物質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力，物質(zhì)是能量流動(dòng)的載體；能完成A過(guò)程的生物不一定具有葉綠體，能完成B過(guò)程的生物能進(jìn)行呼吸作用但不一定具有線粒體；物質(zhì)循環(huán)具有全球性；能進(jìn)行A過(guò)程將CO2轉(zhuǎn)化成有機(jī)物的生物是自養(yǎng)型生物。 8．圖中a、b、c、d表示某生態(tài)系統(tǒng)的四種成分，箭頭表示各成分之間的關(guān)系，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．a(chǎn)和c所包含的所有種群構(gòu)成群落 B．c1的同化量越大，流向c2的能量就越少 C．d不一定是原核生物 D．b的含量增加將減緩溫室效應(yīng) 答案　C 解析　已經(jīng)知道a、b、c、d表示某生態(tài)系統(tǒng)的四種成分，根據(jù)箭頭的指向可以確定：a為生產(chǎn)者，b為非生物環(huán)境，因?yàn)閍和b有箭頭相互指向，非生物環(huán)境的物質(zhì)進(jìn)入生物群落是通過(guò)生產(chǎn)者實(shí)現(xiàn)的，而生產(chǎn)者代謝產(chǎn)生的物質(zhì)也會(huì)進(jìn)入非生物環(huán)境。非生物環(huán)境只有一個(gè)箭頭指向生產(chǎn)者，而a、c、d的箭頭都指向非生物環(huán)境，即生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者代謝產(chǎn)物都會(huì)進(jìn)入非生物環(huán)境。生物群落包括生產(chǎn)者a、消費(fèi)者c、分解者d。根據(jù)能量流動(dòng)特點(diǎn)，c1的同化量越大，流向c2的能量就越大。d一般是細(xì)菌和真菌，其中真菌就是真核生物。b是生態(tài)系統(tǒng)的無(wú)機(jī)物，它的含量增加只會(huì)加重溫室效應(yīng)而不會(huì)減緩溫室效應(yīng)。 9．下列有關(guān)物質(zhì)循環(huán)的敘述，正確的是(　　) A．無(wú)機(jī)環(huán)境中的物質(zhì)只有通過(guò)植物的光合作用才能進(jìn)入生物群落 B．無(wú)機(jī)環(huán)境中的物質(zhì)只能通過(guò)微生物的分解作用才能返回?zé)o機(jī)環(huán)境 C．物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)先后進(jìn)行 D．無(wú)機(jī)環(huán)境中的物質(zhì)可以被生物群落反復(fù)利用 答案　D 解析　硝化細(xì)菌的化能合成作用也可以使無(wú)機(jī)環(huán)境中的物質(zhì)進(jìn)入生物群落；消費(fèi)者、分解者、生產(chǎn)者的呼吸作用都可以產(chǎn)生CO2；生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)同時(shí)進(jìn)行，相互依存，不可分割。 10．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。下列敘述不正確的是(　　) A．在碳循環(huán)過(guò)程中，同時(shí)伴隨著能量流動(dòng) B．由于某種原因造成圖中E生物數(shù)量大量減少，推測(cè)短期內(nèi)與之相鄰的兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物數(shù)量發(fā)生的變化是D增多，F(xiàn)減少 C．該生態(tài)系統(tǒng)的消費(fèi)者包括圖中的D、E、F、B D．A→C過(guò)程中碳主要以CO2的形式進(jìn)行循環(huán)，F(xiàn)→B以含碳有機(jī)物的形式進(jìn)行流動(dòng) 答案　C 解析　分析圖形，A、B、D、E、F均有箭頭指向C，則C是無(wú)機(jī)環(huán)境中的二氧化碳庫(kù)。A、C之間為雙向箭頭，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(xiàn)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)部是以有機(jī)物的形式流動(dòng)。 11.下圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，圖中D為大氣，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)此生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是從[C]________固定太陽(yáng)能開(kāi)始的。 (2)碳元素在大氣中與A、B、C之間的流動(dòng)是以______形式進(jìn)行的，在生態(tài)系統(tǒng)各成分中A為_(kāi)_______，B為_(kāi)___________。 (3)圖中D→C過(guò)程主要是通過(guò)________作用實(shí)現(xiàn)的，C→D過(guò)程是通過(guò)________作用實(shí)現(xiàn)的，B→D過(guò)程是通過(guò)________作用實(shí)現(xiàn)的。 (4)生物群落中的一部分碳返回大氣中，而另一部分則以____________形式儲(chǔ)藏在地層中。碳在無(wú)機(jī)環(huán)境中以________和________形式存在。 (5)碳循環(huán)始終與____________結(jié)合在一起。 答案　(1)生產(chǎn)者　(2)CO2　消費(fèi)者　分解者　(3)光合　呼吸　分解　(4)化石燃料　CO2　碳酸鹽　(5)能量流動(dòng) 解析　在無(wú)機(jī)環(huán)境中，碳以二氧化碳或碳酸鹽的形式存在；在生物群落中，碳主要以含碳有機(jī)物的形式存在。在無(wú)機(jī)環(huán)境與生物群落之間，碳主要以CO2的形式進(jìn)行循環(huán)。碳從無(wú)機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落的途徑主要為綠色植物的光合作用，碳從生物群落回到無(wú)機(jī)環(huán)境的途徑為生物的呼吸作用、化石燃料的燃燒。 12．下圖是自然界中氮循環(huán)示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)大氣中的氮主要通過(guò)[　]________進(jìn)入生物群落，其次通過(guò)[　]________、[　]________等途徑也可少量供給植物氮素。 (2)圖中A物質(zhì)代表__________________，可被土壤中的微生物分解形成B物質(zhì)。B物質(zhì)在土壤中硝化細(xì)菌的作用下形成C，C物質(zhì)代表________。 (3)將B物質(zhì)轉(zhuǎn)化成C物質(zhì)的細(xì)菌，其新陳代謝的類(lèi)型屬于________________。 (4)在________的情況下，一些細(xì)菌可將C物質(zhì)最終轉(zhuǎn)化成________返回到大氣中，由此可見(jiàn)，土壤中這些微生物在包括氮循環(huán)在內(nèi)的自然界中的____________中起著重要作用。 (5)目前，全世界每年施用的氮素化肥大約有8107t，這樣做對(duì)環(huán)境可能帶來(lái)的負(fù)面影響是____________________。據(jù)你所學(xué)的知識(shí)，提出一種既不會(huì)影響環(huán)境，又能滿足農(nóng)作物對(duì)氮素需求的方案或設(shè)想：_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)①　生物固氮?、凇」怆姽痰、邸」I(yè)固氮 (2)尿素及動(dòng)植物遺體　硝酸鹽 (3)自養(yǎng)需氧型 (4)氧氣不足　氮?dú)狻∥镔|(zhì)循環(huán) (5)水體的富營(yíng)養(yǎng)化　將固氮微生物的固氮基因分離出或人工合成后導(dǎo)入農(nóng)作物中，并使之表達(dá) 解析　(1)大氣中的氮主要通過(guò)生物固氮進(jìn)入生物群落，其次是光電固氮和工業(yè)固氮。(2)圖中A物質(zhì)來(lái)自動(dòng)植物，它代表的是動(dòng)物體內(nèi)的一部分蛋白質(zhì)在分解中產(chǎn)生的尿素等含氮物質(zhì)，以及動(dòng)植物遺體中的含氮物質(zhì)。它們被土壤中的微生物分解后形成B物質(zhì)——氨，氨經(jīng)過(guò)土壤中硝化細(xì)菌的作用，最終轉(zhuǎn)化成C物質(zhì)——硝酸鹽。(3)硝化細(xì)菌能利用氨氧化成硝酸鹽過(guò)程中釋放的化學(xué)能，將CO2和H2O合成有機(jī)物，因此從同化角度看，它屬于自養(yǎng)型。硝化細(xì)菌需在有O2條件下生存，因此從異化角度看，它屬于需氧型。(4)在氧氣不足的情況下，土壤中的另一些細(xì)菌(反硝化細(xì)菌)可以將硝酸鹽轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽并最終轉(zhuǎn)化成氮?dú)夥祷卮髿庵小５h(huán)屬于自然界中的物質(zhì)循環(huán)。(5)大量施用氮肥，容易引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化。要減少氮素進(jìn)入水體，又要滿足植物對(duì)氮素的需求，可借助基因工程，將固氮基因?qū)朕r(nóng)作物中。 [個(gè)性拓展] 13．如圖甲為一個(gè)長(zhǎng)期處于穩(wěn)定狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)示意圖；表丙是對(duì)圖甲中生態(tài)系統(tǒng)各組成成分的能量流動(dòng)情況調(diào)查結(jié)果；圖乙是該生態(tài)系統(tǒng)中人類(lèi)對(duì)物質(zhì)與能量的利用情況部分示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題： (單位：102 kJm－2a－1) Pg Pn R X 870.7 369.4 501.3 Y 211.5 20.1 191.4 Z 141.0 61.9 79.1 丙 (1)大氣中二氧化碳的來(lái)源有三個(gè)，分別是動(dòng)植物的呼吸作用、________________________、______________________________。若圖甲中的“→”僅表示二氧化碳的流動(dòng)方向，則不會(huì)存在的過(guò)程有____________________________________________________________。 (2)若圖甲表示碳循環(huán)示意圖，則D指的是生態(tài)系統(tǒng)中的________________，①過(guò)程表示的是________________________________________________________________________。 (3)表丙中的Pg表示同化作用固定的總能量，Pn表示生物體內(nèi)貯存的能量，則R表示的生物學(xué)含義是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 每平方米每年流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為_(kāi)_________102 kJ。 (4)圖乙表示人類(lèi)在草原上放養(yǎng)牲畜的目的是調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的________關(guān)系。 答案　(1)微生物的分解作用　化石燃料的燃燒?、邰堍摺?2)大氣中的二氧化碳庫(kù)　光合作用 (3)生態(tài)系統(tǒng)中各生物成分的呼吸量　870.7 (4)能量流動(dòng) 解析　大氣中二氧化碳的來(lái)源有三個(gè)：動(dòng)植物的呼吸作用，微生物的分解作用和化石燃料的燃燒；能直接利用二氧化碳的只有生產(chǎn)者；各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物所同化的總能量除了在自身體內(nèi)貯存外，還用于呼吸作用、傳遞給下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者，但最終都通過(guò)呼吸作用散失；生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能的總量是流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量；人工生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)是使能量流向?qū)θ祟?lèi)最有益的部分，提高能量的利用率。