1. 通過(guò)分析生態(tài)系統(tǒng)不同組成成分的生命活動(dòng)，建立碳循環(huán)的基本模型，概述生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)過(guò)程。
2. 通過(guò)分析大氣碳庫(kù)的平衡與失衡，認(rèn)同低碳生活理念，形成環(huán)保意識(shí)。
【課前學(xué)習(xí)】
一、物質(zhì)循環(huán)的實(shí)例——碳循環(huán)
1.大氣中 CO2的來(lái)源：_________、消費(fèi)者的呼吸作用；分解者的_________；化石燃料的燃燒。
2.碳的存在形式：無(wú)機(jī)環(huán)境中碳以C02、_________形式存在；生物群落中以_________形式存在。
3.碳的循環(huán)形式：在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境間的循環(huán)主要是以_________的形式進(jìn)行的；在生物群落內(nèi)部的傳遞形式是_________。
4.海洋對(duì)大氣中碳含量的調(diào)節(jié)：當(dāng)大氣中 C02含量增加，水圈中的 CO2含量也隨之_______；如果大氣中的 CO2發(fā)生局部短缺，水圈中的 C02也能及時(shí)進(jìn)入大氣。
5.溫室效應(yīng)
（1）成因：_________短時(shí)間內(nèi)大量燃燒，使大氣中CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循環(huán)的______。
（2）危害：氣溫升高，加快極地和高山冰川的融化，導(dǎo)致_________，進(jìn)而對(duì)人類和其他許多生物的生存構(gòu)成威脅。
二、物質(zhì)循環(huán)的概念和特點(diǎn)
1.概念：組成生物體的_______________等元素，都不斷地進(jìn)行著從無(wú)機(jī)環(huán)境到生物群落，又從生物群落到無(wú)機(jī)環(huán)境的循環(huán)過(guò)程。
2.特點(diǎn)：________——生物地球化學(xué)循環(huán)；________——物質(zhì)可被生物群落反復(fù)利用。
參考答案：一、1.生產(chǎn)者 分解作用 2.碳酸鹽 含碳有機(jī)物 3.CO2 含碳有機(jī)物 4.增加 5.（1）化石燃料 平衡 （2）海平面上升
二、1.C、H、O、N、P、S 2.全球性 循環(huán)性
【課上學(xué)習(xí)】
任務(wù)一：結(jié)合教材p62，圖3-10碳循環(huán)示意圖，分析
1．碳在非生物環(huán)境和生物體內(nèi)分別以什么形式存在？
2．碳是如何進(jìn)出生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者的，請(qǐng)用關(guān)鍵詞、線段、箭頭、方框等表示其過(guò)程。
任務(wù)二：結(jié)合碳循環(huán)模型，寫出
1．碳以什么形式在無(wú)機(jī)環(huán)境和生物群落之間循環(huán)？
碳如何從無(wú)機(jī)環(huán)境進(jìn)入群落？
碳怎樣從一種生物傳遞給另一生物？
4．生物群落中的碳以什么途徑回歸大氣圈？
任務(wù)三：作為中學(xué)生，我們應(yīng)該怎么做自己力所能及的事情，以響應(yīng)低碳生活的號(hào)召？結(jié)合模型，舉例說(shuō)明。
任務(wù)四：觀察氮循環(huán)示意圖，描述過(guò)程，總結(jié)特點(diǎn)，分析人類活動(dòng)的影響。
【課后練習(xí)】
1. 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)不包括下列的（ ）
A．帶有全球性
B. 物質(zhì)是指組成生物體的基本元素
C. 在群落的各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間循環(huán)往復(fù)
D. 在群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往復(fù)
2. 與自然界的碳循環(huán)關(guān)系密切的兩種細(xì)胞器是（ ）
A. 線粒體和染色體 B. 葉綠體和線粒
C. 葉綠體和核糖體 D. 線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
3.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(yíng)養(yǎng)級(jí)可能是1
D．1、2、3中含有的有機(jī)物可以作為動(dòng)力來(lái)促進(jìn)碳元素在群落和環(huán)境之間循環(huán)
4.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(kù)
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
5.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(dòng)
C．產(chǎn)生溫室氣體 D．具有全球性
6.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)的分析，錯(cuò)誤的是（ ）
A．碳循環(huán)是指碳元素在食物鏈和食物網(wǎng)中循環(huán)流動(dòng)
B．生物群落的碳元素可通過(guò)呼吸作用以CO2的形式進(jìn)入無(wú)機(jī)環(huán)境
C．綠色植物體內(nèi)的碳元素主要以有機(jī)物的形式流入消費(fèi)者和分解者
D．火山噴發(fā)和燃料燃燒產(chǎn)生的CO2都是通過(guò)生產(chǎn)者進(jìn)入生物群落的
7.如圖表示生物圈中碳循環(huán)過(guò)程，其中A、B、C表示生態(tài)系統(tǒng)的不同成分。下列有關(guān)該圖的分析正確的是（ ）
A．圖中生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈?zhǔn)茿→B→C
B．碳從生物群落進(jìn)入無(wú)機(jī)環(huán)境的途徑是③⑤⑦
C．碳循環(huán)具有全球性，磷循環(huán)不具有全球性
D．提高⑥過(guò)程有利于維持大氣中的碳、氧平衡
8. 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。
(1)生態(tài)系統(tǒng)碳的吸收主要是通過(guò)________作用實(shí)現(xiàn)的，碳的釋放主要是通過(guò)________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(guò)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(kāi)發(fā)新能源以減少碳排放。如“葉綠素太陽(yáng)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(guò)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。
參考答案
1.C
2.B
3.C 解析：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锶郝淇偰芰苛鲃?dòng)的起點(diǎn)是生產(chǎn)者。由于生產(chǎn)者聯(lián)系了無(wú)機(jī)環(huán)境和生物群落，所以確定4為無(wú)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(dòng)；能量作為動(dòng)力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返。
4. B 解析：f表示大氣中二氧化碳庫(kù)，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。
5. A 解析：碳循環(huán)過(guò)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(guò)程消耗水；另外，生物呼吸作用分解有機(jī)物產(chǎn)生CO2的過(guò)程也產(chǎn)生水。
6. A 碳循環(huán)是指碳元素在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間循環(huán)流動(dòng)，A錯(cuò)誤；生物群落的碳元素可通過(guò)呼吸作用以CO2的形式進(jìn)入無(wú)機(jī)環(huán)境，B正確；在生物群落內(nèi)碳元素以含碳有機(jī)物的形式進(jìn)行傳遞，綠色植物體內(nèi)的碳元素主要以有機(jī)物的形式流入消費(fèi)者和分解者，C正確；火山噴發(fā)和燃料燃燒產(chǎn)生的CO2都是通過(guò)生產(chǎn)者的光合作用或化能合成作用進(jìn)入生物群落的，D正確。
7. B 從圖中看出，A為分解者，生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈?zhǔn)荁→C，A錯(cuò)誤；碳從生物群落進(jìn)入無(wú)機(jī)環(huán)境的途徑是③生產(chǎn)者的呼吸作用，⑤分解者的分解作用和⑦消費(fèi)者的呼吸作用，B正確；碳循環(huán)具有全球性，磷循環(huán)也具有全球性，C錯(cuò)誤；提高⑥過(guò)程使大氣中的CO2含量增加，會(huì)破壞大氣中的碳、氧平衡，D錯(cuò)誤。
8. 【答案】(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(guò)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(zhǎng)期；當(dāng)碳的吸收量小于釋放量時(shí)，則處于衰退期。(3)過(guò)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。
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

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第3節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

版本： 人教版 (2019)

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