loading第3节 生态系统的物质循环
1．以碳循环为例，分析生态系统中物质循环的过程。 2．尝试探究土壤微生物的分解作用。 3．说明能量流动和物质循环的关系。
4．关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。
一、物质循环
1．概念：组成生物体的________________等元素，都不断地进行着从________到________，又从生物群落到无机环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。这里所说的生态系统，指的是地球上最大的生态系统——________。
2．特点：________和反复循环。
思考：我们吃的蔗糖实际是含碳有机化合物。蔗糖是怎么来的？动植物的遗体、遗物中
的碳又是怎样回到无机环境中去的？这些现象体现了什么？
二、碳循环
1．循环形式：碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以________的形式进行的。 2．图解
（1）①～⑥表示的生理过程分别是：①________，②________，③________，④____，⑤________，⑥________。
（2）A、B、C、D表示的生物类群是：A.________，B.________，C.______________，D.______________。
三、能量流动和物质循环的关系
1．区别：物质循环的特点不同于能量流动，无机环境中的物质可以被生物群落____________，而能量流动是______的、逐级递减的，是________的。
2．联系：生态系统的主要功能是进行______________和______________，二者同时进行，彼此相互依存，不可分割。
能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的__________等过程。物质作为能量的________，使能量沿着食物链（网）流动；能量作为________，使物质能够不断地在______和________之间循环往返。
思考：我们这个地区进行农业生产时要使用农药，结果发现在南极的企鹅体内有我们这个地区用的农药，这说明了什么？
答案：一、1.C、H、O、N、P、S 无机环境 生物群落 生物圈 2．全球性 思考
提示：蔗糖来自绿色植物，绿色植物通过光合作用把空气中的二氧化碳合成含碳有机物，这些有机物再合成蔗糖。动植物的遗体、遗物中的有机物通过分解者的作用又分解成简单的无机物回归无机环境。这些现象说明生态系统中物质是循环的。
二、1.二氧化碳 2．（1）光合作用 呼吸作用 呼吸作用 捕食 分解作用 燃烧 （2）生产者 分解者 次级消费者 初级消费者
三、1.反复利用 单向 不循环
2．能量流动 物质循环 合成和分解 载体 动力 生物群落 无机环境 思考
提示：物质循环具有全球性。
1．生态系统的物质循环 （1）概念
①参与循环的物质：是组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素，而不是指由这些元素组成的单质或化合物。
②循环的具体形式：组成生物体的基本元素在生物群落与无机环境之间的往返运动，是伴随着复杂的物质变化和能量转化而进行的，并不是单纯的元素的移动。
③物质循环的两个“支点”：组成生物体的化学元素在无机环境与生物群落之间的往返运动。
④生物群落在物质循环中的作用：无机环境中的基本元素转变为生物体内生命物质及生物体内生命物质转变为无机环境中的基本元素，是依靠生物体内的生物化学反应完成的，因而物质循环虽然是在无机环境与生物群落之间进行，但起决定作用的是生物群落。
（2）特点 ①全球性：物质循环的范围是生物圈，因此生态系统的物质循环又叫生物地球化学循环。 ②反复利用，循环流动：物质循环，既然称为“循环”就不像能量流动那样逐级递减、单向流动，而是可以在无机环境与生物群落之间反复利用、循环流动。
物质循环与能量流动的关系 项目 能量流动 物质循环 在无机环境和生物群落 形式 以有机物形式流动 之间以无机物形式流动 特点 单向传递、逐级递减 循环往返 范围 各生态系统的各营养级 生物圈内，具全球性 两者同时进行，相互依存，不可分割： ①能量流动不能离开物质循环而单独进行，能量的固定、储存和释放，离不开物质的合成和分解 ②物质是能量的载体，使能量能沿着食物链（网）流联系 动；能量作为动力，使物质能不断在生物群落和无机环境之间循环往返 ③生态系统中的各种组成成分——非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，正是通过能量流动和物质循环才联系在一起，形成一个统一整体 2．生态系统的碳循环 （1）碳循环过程 ①存在形式：碳在无机环境中的存在形式是碳酸盐和CO2，在生物群落中的存在形式是含碳有机物。
②循环形式：在生物群落与无机环境间的循环形式为CO2；在群落内部的流动形式为含碳有机物。
③进入生物群落的方式：CO2进入生物群落是通过自养型生物完成的，主要是绿色植物的光合作用，也有化能合成作用。
④返回无机环境的方式：生物群落中的有机碳通过生物的呼吸作用和微生物的分解作用被彻底分解成CO2和H2O，归还到无机环境中。此外古代动植物遗体中的碳可通过化学燃料的燃烧返回无机环境中。
碳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相互的，其他各成分之间的传递都是单向的。
（2）碳循环平衡的破坏——温室效应 ①大气中CO2的来源： a．动植物的呼吸作用； b．分解者的分解作用；
c．化石燃料的燃烧：煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧，使大气中的CO2浓度增高，是形成“温室效应”的最主要原因。
②大气中CO2含量持续增加的原因：
a．工厂、汽车、飞机、轮船等对化学燃料的大量使用，向大气中排放大量的CO2。 b．森林、草原等植被大面积地破坏，如对森林的不合理砍伐、毁林开荒，对草原的过度放牧、毁草开荒等，大大降低了植被对大气中CO2的调节能力。
c．海洋环境污染，导致浮游植物大量减少，大大降低了海洋对大气中CO2的调节能力。 ③温室效应的形成：CO2等气体含量增加是决定地球温度及气候的关键因素。CO2能吸收太阳辐射的红外线。当太阳的辐射能量大量透射到地球表面时，使地球变暖，这种热能又以红外线的形式向太空辐射，再次被CO2吸收，从而使大气层成为地球的保温层，引起地球平均温度上升。
④影响：
a．气候变暖会使冰川雪山融化、海平面上升，使一些沿海城市和国家面临灭顶之灾。 b．气候变化也改变了降雨和蒸发机制，影响农业和粮食资源的生产。降雨量的变化使部分地区更加干旱或更加雨涝，并使病虫害增加。
防止或减缓温室效应的主要措施：
a．改善能源结构，开发新能源（核能、水能等），尽量减少化石燃料的燃烧量（减少温室气体的来路）。
b．大力推行植树造林活动以及退耕还林、退耕还草活动，增加对温室气体的吸收。 c．保护海洋环境，增强海洋对环境尤其是对大气中CO2含量的调节能力。
题型一 生态系统的能量流动和物质循环 【例1】 （2010·全国高考理综Ⅰ）下图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是（ ）。