生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)(人教版)

　　考綱要求　生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的基本規(guī)律及應(yīng)用(Ⅱ)。

　　一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

　　1.概念

　　(1)物質(zhì)：組成生物體的________________等元素。

　　(2)物質(zhì)循環(huán)：無機(jī)環(huán)境與________之間。

　　(3)范圍：整個(gè)________。

　　2.特點(diǎn)

　　(1)具有全球性，因此又稱________________循環(huán)。

　　(2)循環(huán)方式：________。

　　二、實(shí)例——碳循環(huán)

　　1.無機(jī)環(huán)境中的存在形式：________和碳酸鹽;生物群落中的主要存在形式：________;無機(jī)環(huán)境與生物群落之間的循環(huán)形式：________。

　　2.循環(huán)過程

　　3.溫室效應(yīng)

　　(1)形成原因：大量化學(xué)燃料的燃燒，大氣中的________含量迅速增加，打破了生物圈中________的平衡。

　　(2)影響：加快極地和高山冰川的融化，導(dǎo)致海平面上升，進(jìn)而對人類和其他許多生物的生存構(gòu)成威脅。

　　三、能量流動與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系及意義

　　1.與能量流動的關(guān)系：________作為__________的載體，使________沿著________流動;能量作為________，使物質(zhì)能夠不斷地在________和________之間循環(huán)往返。

　　2.意義：通過________和________，使生態(tài)系統(tǒng)中的各種組成成分緊密地聯(lián)系在一起，形成一個(gè)統(tǒng)一整體。

　　動動腦　有人認(rèn)為：“物質(zhì)是能量的載體，物質(zhì)是往復(fù)循環(huán)的，能量自然也應(yīng)該伴隨著物質(zhì)的循環(huán)而循環(huán)。”你認(rèn)為這句話對嗎?如果有錯(cuò)誤，請指出原因。

　　探究點(diǎn)一　碳循環(huán)

　　分析完成生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖：

　　1.大氣中的碳元素進(jìn)入生物群落，是通過植物的________或硝化細(xì)菌等的____________而實(shí)現(xiàn)的。

　　2.碳在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)是以________的形式進(jìn)行的。碳元素在生物群落中的傳播，主要靠________________，傳遞形式為________。

　　3.大氣中CO2的來源有三個(gè)：一是________________;二是________________;三是________________。

　　4.實(shí)現(xiàn)碳在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間進(jìn)行循環(huán)的關(guān)鍵是________和________。

　　5.碳在無機(jī)環(huán)境與生物群落之間傳遞時(shí)，只有生產(chǎn)者與無機(jī)環(huán)境之間的傳遞是________的，其他各成分間的傳遞均是________的。

　　探究示例1　下圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的模式圖。相關(guān)敘述正確的是(　　)

　　A.1代表生產(chǎn)者，5可以代表化能合成作用

　　B.碳元素在1、2、3、4間以含碳有機(jī)物的形式傳遞

　　C.在食物鏈中占有碳元素最多的營養(yǎng)級可能是1

　　D.1、2、3中含有的有機(jī)物可以作為動力來促進(jìn)碳元素在群落和環(huán)境之間循環(huán)

　　聽課記錄：

　　變式訓(xùn)練1　(2010?廣東理綜，26)氣候變化與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)密切相關(guān)。下表為A、B兩個(gè)不同時(shí)期陸地生態(tài)系統(tǒng)與大氣環(huán)境的碳交換情況。

　　時(shí)期 碳吸收量(kg C?a-1) 碳釋放量(kg C?a-1)

　　A 1.20×1014 1.20×1014

　　B 1.20×1014 1.26×1014

　　(1)生態(tài)系統(tǒng)碳的吸收主要是通過________作用實(shí)現(xiàn)的，碳的釋放主要是通過________作用實(shí)現(xiàn)的。

　　(2)表中________時(shí)期的生態(tài)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，原因是___________________________。

　　(3)由于過度的人工碳排放，破壞了生態(tài)系統(tǒng)的___________________________________，

　　導(dǎo)致大氣中______________增加并引起全球氣候變化。

　　(4)人們正在積極開發(fā)新能源以減少碳排放。如“葉綠素太陽能電池”是模仿類囊體吸收光能的特性而制造的，類囊體吸收光能的過程發(fā)生在光合作用的________階段;又如經(jīng)改造的藍(lán)藻能在細(xì)胞內(nèi)將光合作用產(chǎn)生的__________________________________________直接發(fā)酵轉(zhuǎn)化為燃料乙醇。

　　探究點(diǎn)二　物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)系

　　分析物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)系圖解，完成下列填空：

　　1.從圖中可以看出，無機(jī)環(huán)境為生物成分提供________和________。

　　2.二者均開始于________，通過光合作用合成有機(jī)物、固定太陽能，然后沿共同的渠道——食物鏈(網(wǎng))一起進(jìn)行。

　　3.能量的固定、儲存、轉(zhuǎn)移和釋放，離不開物質(zhì)的________與________等過程。

　　4.物質(zhì)作為能量的________，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動。

　　5.能量作為________，使物質(zhì)循環(huán)不斷地在生物________與________之間循環(huán)往返，能量以物質(zhì)形式存在和流動，能量促進(jìn)了物質(zhì)的循環(huán)。

　　思維拓展

　　1.能量流動具有單向流動、逐級遞減的特點(diǎn)，能在各級生態(tài)系統(tǒng)中進(jìn)行。

　　物質(zhì)循環(huán)是在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間反復(fù)循環(huán)，不具遞減性，具有全球性。

　　2.任何一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，能量流動和物質(zhì)循環(huán)都保持著相對的平衡，這是決定一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)相對穩(wěn)定的重要保證。

　　探究示例2　下圖表示生物圈中碳循環(huán)的部分示意圖。A、B、C、D構(gòu)成生物群落，箭頭①～⑨表示循環(huán)過程。下列有關(guān)說法正確的是(　　)

　　A.大氣中的氣體X是指二氧化碳和一氧化碳

　　B.完成①過程的能量主要是由⑧過程提供的

　　C.D經(jīng)⑤、⑥、⑦過程獲得的能量占A、B、C總能量10%～20%

　　D.C處在第三營養(yǎng)級

　　聽課記錄：

　　變式訓(xùn)練2　(2011?蘇州聯(lián)考)圖1是某生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，其中A、B、C、D是生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各生物成分，1、2、3、4、5表示有關(guān)的生理過程;圖2為該生態(tài)系統(tǒng)中某一食物鏈及部分能量流動情況，請分析回答：

　　(1)在圖1中，B、C分別屬于________________。碳元素在生物群落內(nèi)傳遞是沿________實(shí)現(xiàn)的。

　　(2)圖1中表示呼吸作用過程的是________(填序號)。A、C、D為B提供____________。

　　(3)若圖1中的C產(chǎn)生60 mol氧氣，則流入D的能量一般不超過相當(dāng)于________mol葡萄糖的能量。如果A發(fā)生瘟疫，D發(fā)生的變化是________________________。

　　(4)在圖2的食物鏈中，②/①的比值代表________(生物之間)的能量傳遞效率，③和④分別屬于________和________(生物)間的同化量的一部分。

　　實(shí)驗(yàn)探究　探究土壤微生物的分解作用

　　1.實(shí)驗(yàn)原理

　　(1)土壤中存在種類、數(shù)目繁多的細(xì)菌、真菌等微生物，它們在生態(tài)系統(tǒng)中的成分為________。

　　(2)分解者的作用是將環(huán)境中的有機(jī)物分解為無機(jī)物，其分解速度與環(huán)境中的____________、____________等生態(tài)因子相關(guān)。

　　2.實(shí)驗(yàn)流程

　　案例1 案例2

　　實(shí)驗(yàn)假設(shè) 微生物能分解落葉使之腐爛 微生物能分解____

　　實(shí)

　　驗(yàn)

　　設(shè)

　　計(jì) 實(shí)驗(yàn)組 對土壤____處理 A杯中加入____________

　　對照組 對土壤不做任何處理 B杯中加入30 mL蒸餾水

　　自變量 土壤中是否含微生物 土壤中的微生物的有無

　　實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 在相同時(shí)間內(nèi)實(shí)驗(yàn)組落葉腐爛程度____

　　對照組 A A1 ______

　　A2 產(chǎn)生______

　　B B1 ______

　　B2 ______

　　結(jié)論分析 微生物對落葉有分解作用 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉

　　思維拓展

　　1.探究活動最好在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，以便控制變量，避免環(huán)境中不可控制的因素的影響。

　　2.各地氣候與環(huán)境等因素不同，微生物分解落葉的能力也不同，需要的時(shí)間也有差異，一般需要溫暖、濕潤的條件。

　　探究示例3　(2011?泰州聯(lián)考)同學(xué)們在課外活動中發(fā)現(xiàn)植物的落葉在土壤里會逐漸腐爛，形成腐殖質(zhì)。他們猜測落葉的腐爛是由于土壤微生物的作用，不同生態(tài)系統(tǒng)的土壤微生物分解能力不同，并設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

　　(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)首先要遵循的是________________原則和________________原則。

　　(2)以帶有同種落葉的土壤為實(shí)驗(yàn)材料，均分為A和B兩組。實(shí)驗(yàn)時(shí)A組不做處理(自然狀態(tài));B組用塑料袋包好，放在60℃的恒溫箱中滅菌1小時(shí)。B組處理的目的是________________________________________________________________________

　　________________________________________________________________________。

　　(3)(2)中實(shí)驗(yàn)的自變量是________________________，因變量是________________，無關(guān)變量是________________________________________________________________________

　　____________(至少寫出兩點(diǎn))。

　　(4)如果同學(xué)們的猜測是正確的，若干天后(2)中B組的落葉________________。

　　(5)如果同學(xué)們用帶有相同量同種植物落葉的凍土苔原和熱帶雨林的等量土壤為實(shí)驗(yàn)材料，分別模擬原生態(tài)系統(tǒng)的無機(jī)環(huán)境條件進(jìn)行C組和D組的實(shí)驗(yàn)，定期抽樣檢測樣品土壤中未腐爛的落葉的含量，請根據(jù)預(yù)測結(jié)果在右圖中繪出相應(yīng)的曲線。

　　聽課記錄：

　　題組一　碳循環(huán)的過程及特點(diǎn)

　　1.(2011?徐州摸底)從生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)角度看，人體內(nèi)碳元素的根本來源是(　　)

　　A.大氣中的CO2 B.生產(chǎn)者

　　C.分解者 D.消費(fèi)者

　　2.

　　如圖為生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)模式圖，下列分析錯(cuò)誤的是(　　)

　　A.f表示大氣中的二氧化碳庫

　　B.該圖中有三條食物鏈

　　C.圖中的a一定是自養(yǎng)生物，b、c、d、e一定是異養(yǎng)生物

　　D.碳以有機(jī)物的形式由a傳到b

　　3.下圖表示生物圈中碳元素的循環(huán)過程，下列有關(guān)敘述不正確的是(　　)

　　A.③過程代表綠色植物的光合作用

　　B.圖中A、B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

　　4.關(guān)于碳循環(huán)的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)

　　A.不依賴于水 B.伴隨能量流動

　　C.產(chǎn)生溫室氣體 D.具有全球性

　　5.圖甲、乙分別表示人體體液中物質(zhì)交換、生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的模型圖，以下說法正確的是(　　)

　　A.甲圖中O2濃度最高的是B

　　B.乙圖中的D是生態(tài)系統(tǒng)中的主要成分

　　C.人體發(fā)生過敏反應(yīng)時(shí)，甲圖中的A增多導(dǎo)致組織水腫

　　D.因捕食關(guān)系而建立的食物鏈中，能量最少的是乙圖中的B所處的營養(yǎng)級

　　題組二　能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系

　　6.下列實(shí)例中不能體現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)和能量流動原理的是(　　)

　　A.增加對農(nóng)田的物質(zhì)投入(如施農(nóng)家肥)可以有效防止土壤肥力下降

　　B.北京奧運(yùn)會前大量植樹造林以改善空氣質(zhì)量

　　C.在夏季通過縮短菊花的光照時(shí)間使其提前開花

　　D.汶川大地震破壞了大熊貓的生存環(huán)境，使其食物短缺

　　7.(2009?重慶卷，5)如圖是某森林生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量流向示意圖，h、i、j、k表示不同用途的有機(jī)物(j是未利用部分)，方框大小表示使用量，下列敘述不正確的是(多選)(　　)

　　A.進(jìn)入該生態(tài)系統(tǒng)的CO2量與各h產(chǎn)生的CO2總量相等

　　B.生產(chǎn)者i的量大于被初級消費(fèi)者同化有機(jī)物的量

　　C.流向分解者的k可被生產(chǎn)者直接吸收利用

　　D.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量可循環(huán)利用

　　8.(2011?南通質(zhì)檢)下列與生態(tài)系統(tǒng)功能相關(guān)的描述中，錯(cuò)誤的是(　　)

　　A.碳循環(huán)過程需要能量的驅(qū)動

　　B.物質(zhì)與能量在生物與環(huán)境之間循環(huán)流動，信息的流動只在生物之間發(fā)生

　　C.植物的光合作用和生物的死亡分解是碳循環(huán)的一部分

　　D.全球氣候變暖與地球上大氣中碳的收支不平衡有關(guān)

　　題組三　土壤微生物的分解作用

　　9.下圖表示a、b、c三地區(qū)森林土壤有機(jī)物分解狀況，則分解者的作用強(qiáng)弱是(　　)

　　A.a>b>c B.c>b>a

　　C.c=b>a D.a>c=b

　　10.現(xiàn)提供桂花和月季的落葉若干，同種且大小和生理狀態(tài)相同的蚯蚓若干。以蚯蚓的日排糞便量為實(shí)驗(yàn)因變量，來探究溫度與蚯蚓分解落葉速率的關(guān)系。完成下列實(shí)驗(yàn)：

　　(1)取同樣大小的玻璃缸標(biāo)記為A、B、C，并控制A、B、C的溫度分別為5℃、15℃、25℃。

　　(2)取________的落葉足量，再加入數(shù)量相等的蚯蚓，在適宜的條件下培養(yǎng)。

　　(3)每天取出A、B、C中的蚯蚓糞便并________。

　　(4)一周后分別求出A、B、C中蚯蚓________________，并進(jìn)行比較。

　　(5)蚯蚓分解落葉速率最快的玻璃缸最可能是________(填字母)。

　　題組四　綜合題

　　11.建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)時(shí)巧設(shè)、增設(shè)食物鏈的目的不包括(　　)

　　A.努力實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的分層次多級利用

　　B.減輕對環(huán)境的污染，提高抵抗力穩(wěn)定性

　　C.加強(qiáng)生物防治，控制有害生物的危害

　　D.實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量的循環(huán)，使廢物資源化

　　題 號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11

　　答 案

　　12.根據(jù)下面的碳循環(huán)示意圖回答問題：

　　(1)從微觀上看，過程③主要是在細(xì)胞內(nèi)________________中進(jìn)行。

　　(2)碳從無機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落的主要途徑①是____________;碳主要以________的形式從無機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落。

　　(3)參與過程④的生物新陳代謝類型是____________________________。它們與同區(qū)域中的動、植物共同構(gòu)成了________________。

　　(4)能量流動和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能，其中物質(zhì)作為能量的________，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動。能量作為________，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往復(fù)。

　　(5)從上圖可知，減少溫室效應(yīng)的最關(guān)鍵的措施是：

　　第一：_____________________________________________________________________

　　________________________________________________________________________;

　　第二：____________________________________________________________________

　　________________________________________________________________________。

　　學(xué)案44　生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

　　課前準(zhǔn)備區(qū)

　　一、1.(1)C、H、O、N、P、S　(2)生物群落　(3)生物圈

　　2.(1)生物地球化學(xué)　(2)往返循環(huán)

　　二、1.CO2　有機(jī)物　CO2　2.光合　細(xì)胞呼吸

　　3.(1)CO2　碳循環(huán)

　　三、1.物質(zhì)　能量　能量　食物鏈(網(wǎng))　動力　生物群落　無機(jī)環(huán)境　2.能量流動　物質(zhì)循環(huán)

　　動動腦　不對。這句話很難從字面上挑出錯(cuò)誤，實(shí)際上采用了“漢字(詞)”的通用方法，偷換了概念，“物質(zhì)是能量的載體”中的“物質(zhì)”是指含有化學(xué)能的有機(jī)物質(zhì)(如糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì))，而“物質(zhì)是往復(fù)循環(huán)的”中的“物質(zhì)”則是指基本元素(如C、H、O、N、P…)，二者本質(zhì)含義根本不同。

　　課堂活動區(qū)

　　探究點(diǎn)一

　　1.光合作用　化能合成作用

　　2.CO2　食物鏈和食物網(wǎng)　有機(jī)物

　　3.分解者的分解作用　動植物的呼吸作用　化學(xué)燃料的燃燒

　　4.生產(chǎn)者　分解者　5.雙向　單向

　　探究示例1　C　[首先需要確定這四種成分，1箭頭指向2、3、4可以確定1是生產(chǎn)者，因?yàn)樯�物群落總能量流動的起點(diǎn)是生產(chǎn)者。由于生產(chǎn)者聯(lián)系了無機(jī)環(huán)境和生物群落，所以確定4為無機(jī)環(huán)境。然后根據(jù)生產(chǎn)者和消費(fèi)者都有箭頭指向分解者，確定3為分解者。5代表生產(chǎn)者的呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳。碳元素在1和4間，是以二氧化碳形式傳遞的;1、2、3之間是以有機(jī)碳的形式傳遞的。1是生產(chǎn)者，所含有的有機(jī)物最多。物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈(網(wǎng))流動;能量作為動力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返。]

　　變式訓(xùn)練1　(1)光合　呼吸　(2)A　碳吸收量等于碳釋放量　(3)穩(wěn)定性　CO2　(4)光反應(yīng)　葡萄糖

　　解析　(1)光合作用吸收CO2，呼吸作用放出CO2，生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)主要通過光合作用和呼吸作用進(jìn)行。(2)生態(tài)系統(tǒng)中碳的吸收量等于釋放量時(shí)，該生態(tài)系統(tǒng)正處于穩(wěn)定狀態(tài);而當(dāng)碳的吸收量大于釋放量時(shí)，處于生長期;當(dāng)碳的吸收量小于釋放量時(shí)，則處于衰退期。(3)過度的人工碳排放使得碳的釋放量大大超出碳的吸收量，從而破壞了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，大氣中不能被吸收的大量CO2能引起溫室效應(yīng)，導(dǎo)致全球氣候變化。(4)光合作用的光反應(yīng)階段，光能的吸收發(fā)生在葉綠體的類囊體的薄膜上。光合作用的產(chǎn)物葡萄糖經(jīng)酒精發(fā)酵可生成乙醇。

　　探究點(diǎn)二

　　1.物質(zhì)　能量　2.生產(chǎn)者　3.合成　分解　4.載體

　　5.動力　群落　無機(jī)環(huán)境

　　探究示例2　D　[生物群落與無機(jī)環(huán)境之間的碳循環(huán)是以CO2形式進(jìn)行的，故圖中大氣中的氣體X代表CO2;圖中A為生產(chǎn)者，B為初級消費(fèi)者(第二營養(yǎng)級)，C為次級消費(fèi)者(第三營養(yǎng)級)，D為分解者;完成①過程的能量主要由太陽能轉(zhuǎn)化的活躍的化學(xué)能提供;食物鏈中相鄰營養(yǎng)級間的能量傳遞效率為10%～20%，但不包括分解者(D)。]

　　思路導(dǎo)引�、俑髯帜�、標(biāo)號所代表的意義。②圖示中的食物鏈組成包括什么?并排出食物鏈、營養(yǎng)級。③食物鏈中能量傳遞效率是多少?④區(qū)別①、⑧能量的轉(zhuǎn)化類型。

　　變式訓(xùn)練2　(1)分解者、生產(chǎn)者　食物鏈(網(wǎng))　(2)2、3、4、5　物質(zhì)和能量　(3)2　先增加，后減少，最后穩(wěn)定

　　(4)兔與狼　草　兔

　　解析　(1)大氣中的二氧化碳通過綠色植物的光合作用進(jìn)入生物群落，生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者通過呼吸作用把二氧化碳釋放到大氣中，生產(chǎn)者、消費(fèi)者最終都被分解者分解，因此C屬于生產(chǎn)者，A、D屬于消費(fèi)者，B屬于分解者。(2)1表示的生理過程是光合作用，2、3、4、5表示的生理過程是呼吸作用。A、C、D為B提供物質(zhì)和能量。(3)圖1表示的食物鏈為C→D→A，C產(chǎn)生60 mol氧氣，則產(chǎn)生的葡萄糖為10 mol，因此流入D的能量一般不超過相當(dāng)于10×20%=2 mol葡萄糖的能量。A以D為食，A如果發(fā)生瘟疫，A的數(shù)量將減少，則D的數(shù)量先增加，當(dāng)D增加到一定數(shù)量時(shí)，由于生存環(huán)境限制及種內(nèi)斗爭的加劇，導(dǎo)致D的數(shù)量又減少，最后趨于穩(wěn)定。(4)①為兔的同化量，②為狼的同化量，所以②/①的比值代表兔與狼之間的能量傳遞效率;③表示的能量儲存于兔的糞便中，而糞便主要是草未被兔消化的殘?jiān)�，故③為草的同化量的一部�?④表示的能量存在于兔的遺體中，故④為兔的同化量的一部分。

　　實(shí)驗(yàn)探究

　　1.(1)分解者　(2)溫度　水分

　　2.淀粉　高溫　30 mL土壤浸出液　小于　不變藍(lán)　磚紅色沉淀　變藍(lán)　不變色

　　探究示例3　(1)單一變量　等量性　(2)殺死土壤微生物，同時(shí)避免土壤理化性質(zhì)的改變　(3)土壤微生物(作用)的有無　落葉的腐爛程度　土壤溫度、含水量、pH、落葉的種類和大小等(合理即可)　(4)腐爛程度小于A組

　　(5)如圖

　　解析　由題意可知該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證落葉的腐爛是由于土壤微生物的作用，實(shí)驗(yàn)的自變量是土壤中微生物的有無，因變量是落葉的腐爛程度。為遵循生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的等量性原則和單一變量原則，應(yīng)盡量減少無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)的影響，如土壤溫度、濕度、pH、落葉的種類和大小等。在繪制曲線時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①明確橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的意義，其中縱坐標(biāo)為未腐爛的落葉量;②兩曲線的起點(diǎn)相同，注意縱坐標(biāo)初始值不為0;③由于微生物的分解作用，兩曲線均呈下降趨勢，且D組下降速度較C組快;④隨時(shí)間延長，微生物的數(shù)量增多，故兩曲線的下降趨勢是由慢到快。

　　構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)

　　生物圈　全球性　光合　化能合成　呼吸

　　課后練習(xí)區(qū)

　　1.A　[人體內(nèi)碳元素來源于食物中的有機(jī)物，而有機(jī)物來源于光合作用，光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物中碳的來源是大氣中的CO2。]

　　2.B　[f表示大氣中二氧化碳庫，a是生產(chǎn)者，b是分解者，c、d、e都是消費(fèi)者。該圖中只有1條食物鏈。消費(fèi)者和分解者都是異養(yǎng)型生物。碳以有機(jī)物的形式從生產(chǎn)者傳給分解者和消費(fèi)者。]

　　知識鏈接　有關(guān)碳循環(huán)的幾個(gè)易考點(diǎn)

　　(1)C的存在形式：C在生物群落內(nèi)(生物體內(nèi)及生物之間傳遞時(shí))以有機(jī)物的形式存在，在無機(jī)環(huán)境中的主要存在形式有CO2、碳酸鹽等。

　　(2)C的循環(huán)形式：C在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間以CO2的形式循環(huán)。

　　(3)與碳循環(huán)直接相關(guān)的生理過程：光合作用和呼吸作用，其中呼吸作用包括有氧呼吸和無氧呼吸，分解作用的主要過程是分解者的呼吸作用。

　　3.ABD　[化學(xué)燃料的大量燃燒是造成溫室效應(yīng)的主要原因。③過程表示呼吸作用，A表示分解者，中耕松土對過程③有促進(jìn)作用。]

　　4.A　[碳循環(huán)過程中，首先依賴于綠色植物吸收CO2進(jìn)行的光合作用，這一過程消耗水;另外，生物呼吸作用分解有機(jī)物產(chǎn)生CO2的過程也產(chǎn)生水。]

　　5.C　[圖乙中的A代表生產(chǎn)者，B代表分解者，C代表消費(fèi)者，D代表大氣中的CO2庫，生態(tài)系統(tǒng)的主要成分是生產(chǎn)者，A和C因捕食關(guān)系可建立食物鏈，分解者不屬于任何營養(yǎng)級。圖甲中A代表組織液，B代表淋巴，C代表血漿，D代表細(xì)胞內(nèi)液，圖甲中O2濃度最高的是C(血漿)。]

　　方法技巧　物質(zhì)循環(huán)過程相關(guān)圖解

　　(1)碳循環(huán)過程示意圖

　　弄清箭頭的方向及代表含義。

　　(2)將上圖換成字母，并嘗試判斷四種成分(找依據(jù))，如下面三種變式圖

　　據(jù)圖判斷A、B、C、D各代表哪種成分?

　�、賵D1——先根據(jù)雙向箭頭確定A和B應(yīng)為生產(chǎn)者和非生物的物質(zhì)和能量，不能寫“無機(jī)環(huán)境”，也不能寫“生物類別”，再根據(jù)A→C確定C為消費(fèi)者，剩下D為分解者。

　�、趫D2——根據(jù)A與C之間的雙向箭頭判斷：A是生產(chǎn)者，C是非生物的物質(zhì)和能量。根據(jù)ABD的碳都流向E，可進(jìn)一步判斷：B是初級消費(fèi)者，D是次級消費(fèi)者，E是分解者。

　　③圖3——首先找出相互之間具有雙向箭頭的兩個(gè)成分即A和E，一個(gè)為生產(chǎn)者，一個(gè)是大氣中的CO2庫。又因?yàn)槠渌�各個(gè)成分都有箭頭指向A，所以A為大氣中的CO2庫，E為生產(chǎn)者。然后觀察剩余的幾個(gè)成分，其中其他生物部分的箭頭都指向C，所以C是分解者，剩余的B、D、F則為消費(fèi)者。整個(gè)圖解中，食物鏈?zhǔn)荅→F→D→B。

　　6.C　[夏季縮短光照使菊花提前開花應(yīng)用的是生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞功能。]

　　7.ACD　[進(jìn)入該生態(tài)系統(tǒng)的CO2量應(yīng)該包括各h產(chǎn)生的CO2總量和未利用部分的總和，所以A是錯(cuò)誤的;能量流動是逐級遞減的，所以生產(chǎn)者i的量大于被初級消費(fèi)者同化有機(jī)物的量，所以B是正確的;能量流動是單向的，所以流向分解者的k不能被生產(chǎn)者直接吸收利用，所以C是錯(cuò)誤的;物質(zhì)是循環(huán)的，能量流動是單向的，所以D是錯(cuò)誤的。]

　　歸納提升　生態(tài)系統(tǒng)中能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系

　　生態(tài)系統(tǒng)的主要功能是進(jìn)行能量流動和物質(zhì)循環(huán)，這兩大功能之間既有明顯的差別，又有必然的聯(lián)系。

　　(1)區(qū)別

　　能量在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)是單向流動的，在逐級流動中遞減。因此，生態(tài)系統(tǒng)要不斷地從外界獲得能量(太陽光能)，只有這樣，生態(tài)系統(tǒng)的能量才能持續(xù)下去。至于生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，則是在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間反復(fù)出現(xiàn)，循環(huán)流動(見下表)。

　　項(xiàng)目 能量流動 物質(zhì)循環(huán)

　　形式 以有機(jī)物形式流動 以無機(jī)物形式流動

　　特點(diǎn) 單向傳遞 反復(fù)循環(huán)

　　范圍 生態(tài)系統(tǒng)的各營養(yǎng)級 生物圈

　　(2)聯(lián)系

　　8.B　[物質(zhì)循環(huán)指組成生物體的C、H、O、N、P、S等化學(xué)元素在生物群落和無機(jī)環(huán)境間的往返循環(huán)，能量流動是動力，但能量不能循環(huán)，能量流動是單向遞減的。]

　　知識鏈接　溫室效應(yīng)

　　溫室效應(yīng)是指地球表面變熱的現(xiàn)象。溫室效應(yīng)主要是由于現(xiàn)代化工業(yè)過多燃燒煤炭、石油和天然氣等燃料釋放大量CO2進(jìn)入大氣造成的，大氣層中的CO2等溫室氣體有一種特殊作用，它們能夠使太陽通過短波輻射到達(dá)地球，而地球以長波輻射形式向外散發(fā)的能量卻無法透過溫室氣體層，這種現(xiàn)象被稱為“溫室效應(yīng)”。地球平均溫度上升、極端氣候事件(如颶風(fēng)、暴雨、大旱等災(zāi)害性天氣)發(fā)生頻率增加是地球溫室效應(yīng)的主要特征。

　　9.A　[由題圖可知，a地區(qū)落葉量大，但土壤中有機(jī)物的含量最少，說明a地區(qū)的有機(jī)物分解速度快，依次類推b地區(qū)有機(jī)物的分解速度小于a大于c。由此可推知，分解落葉的能力a>b>c。]

　　10.(2)同種等量(或等量的桂花落葉，或等量的月季落葉)

　　(3)稱重　(4)日平均排糞便量　(5)C

　　解析　題干已明確指出的蚯蚓日排糞便量為實(shí)驗(yàn)因變量，目的是“探究溫度與蚯蚓分解落葉速率的關(guān)系”，即其自變量為溫度。按照對照原則及單一變量原則，不難完成本題。

　　11.D　[生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)實(shí)現(xiàn)了能量的多級利用，而不能實(shí)現(xiàn)能量的循環(huán)利用。]

　　12.(1)線粒體　(2)光合作用　CO2　(3)異養(yǎng)需氧型或異養(yǎng)厭氧型　生物群落　(4)載體　動力　(5)保護(hù)植被、大力植樹造林，提高森林覆蓋率　嚴(yán)格控制化學(xué)燃料燃燒，提高能量利用率，開發(fā)除化學(xué)燃料以外的能源如水能、太陽能等，切實(shí)減少CO2的排放量

　　解析　(1)從圖中信息可知③為動、植物的有氧呼吸作用產(chǎn)生CO2的過程。該過程主要是在細(xì)胞的線粒體中進(jìn)行的。(2)大氣中的CO2主要通過綠色植物的光合作用進(jìn)入生物群落，又以CO2形式返回到無機(jī)環(huán)境。(3)過程④為分解者的分解作用，代謝類型是異養(yǎng)需氧型或異養(yǎng)厭氧型，均為腐生。分解者與其他生物共同構(gòu)成了生物群落。(4)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動與物質(zhì)循環(huán)是同時(shí)進(jìn)行、相互依存、不可分割的，前者以后者為載體，后者以前者為動力。

　　(5)要減輕溫室效應(yīng)，就要減少CO2的釋放或增加CO2的利用，使大氣中CO2濃度維持相對穩(wěn)定，其措施是多方面的。