第五章 生态系统及其稳定性 第3节 生态系统的物质循环导学案
第五章 生态系统及其稳定性 第3节 生态系统的物质循环
一、学习目标：
1、分析生态系统的物质循环的过程与特点。
2、概述研究物质循环的意义。
3、理解物质循环和能量流动的关系。
4、探究土壤微生物的分解作用
二、学习重点和难点：
重点：分析生态系统中的物质循环；
难点：说明能量流动和物质循环的关系。
三、学习内容：
（一）基础知识梳理（通过阅读课本P 100~P 103 页，独立完成）
一．生态系统的物质循环（又叫：___________________循环）：
1、概念：________________________________________________________________
________________________________________。这里的生态系统指的是___________。
2、特点：________________________________________________。
3、实例：碳循环：
（1）碳在自然界中的存在形式：_________________________________。
（2）循环形式：______________
（3）循环途径：
（4）循环模式图（据课本P 101图5—11完成下图）：
总结：
产生CO 2的途径有三条：
一是_______________； 二是_________________ ； 三是_________________
吸收利用CO 2的途径是__________________。
（5）温室效应：
①形成原因： _________________________________________________________________。 ②危害： _____________________________________________________________________。
（
）作用
③思考：大力植树造林，是否会对温室效应起到缓解作用？我们更应该注意什么问题？
1生态系统的物质循环，其物质是指.（）
A.细胞中的蛋白质和核酸
B.组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素
C.组成生物体的各种元素
D.组成细胞的各种化合物
2.与自然界的碳循环关系最密切的两种细胞器是（）
A.内质网和高尔基体
B. 叶绿体和线粒体
C.核糖体和叶绿体 D . 核糖体和高尔基体
3.在自然界的物质循环中，对物质转化必不可少的生物因素是（）
A.绿色植物和动物
B.绿色植物和微生物
C.动物和微生物
D. 绿色植物或微生物
4.生态系统的物质循环发生在（）
A.生物群落中
B.生产者和消费者之间
C.生产者和分解者之间
D.生物群落与无机环境之间
5.对于一个处于相对稳定状态的生态系统，下列叙述不正确的是（）
A.物质不断循环
B.组成成分相对稳定
C.能量不断流动
D.生物个体数量不变
6目前地球大气的二氧化碳浓度增高，导致温室效应，主要原因是（）
A.人口剧增，呼出的二氧化碳增多
B.化石燃料的燃烧和自然资源的不合理利用
C. 大量生物遭灭绝
D.自然因素破坏了生态稳定
7.细菌、真菌对每个生物群落来说都是非常重要的，这是因为它们（）
A.可以固定大气中的二氧化碳
B.是消费者的食物来源
C.促进水分和无机盐的循环
D.能将动、植物的残骸分解为无机物
8生态系统的碳循环与生物群落的哪些活动有关（）.
①光合作用②呼吸作用③蒸腾作用④微生物的分解作用
A. ①②
B. ①②④
C. ①②③
D.①④
9．碳元素从生物群落回归无机环境的途径不包括（）。
A．生产者的光合作用 B. 生产者的呼吸作用
C．消费者和分解者的细胞呼吸 D. 人类生产活动中的燃烧过程
10．下列有关生态系统的物质循环特点的叙述中，错误的是（）。
A．带有全球性 B. 物质是指组成生物体的基本元素
C．在群落和无机环境之间循环往复D. 在群落的各个营养级之间循环往复
10．下面关于碳循环的说法中，错误的是（）。
A.生物群落中的碳元素主要是依靠光合作用固定的
B.温室效应主要是由于化石燃料的大量燃烧造成的
C.光合作用固定的二氧化碳与呼吸作用释放的二氧化碳相等时，大气中的二氧化碳即可维持稳定
D.碳循环过程中伴随着能量流动
11、我国北方处于稳定状态的某森林
生态系统，其碳循环如右图，箭头和字母
分别表示碳元素的传递方向和转移量。
下列选项正确的是 ( )
A .夏季,a ﹥b ﹢c ﹢e B.秋季,e ﹢f ﹤g
C. 春季,g ﹦b ﹢e ﹢f
D.冬季,d ﹥c ﹢f
12、下图表示生态系统循环过程中四种成分之间的关系，
以下相关叙述中，正确的是 ( ) A ．甲和乙所包含的所有种群构成群落
B ．乙的同化量越大，流向乙的能量就越小
C ．丙不一定是原核生物
D ．丁的含量增加将导致臭氧层被破坏
13、右图示生态系统碳循环示意图，图中D 为大气，
请据图回答问题：
（1）此生态系统的能量流动是从〔 〕 固
定太阳能开始的。
（2）碳元素在大气中与A 、B 、C 、之间的流动是以
形式进行的，在生态系统的各成分中，A 为 ，
B 为 。
（3）图中D ～C 过程是通过 作用实现的，C ～D 过程是通过 作用实现的，B ～D 过程是通过 作用实现的。
（4）生物群落中的一部分碳返回大气中，而另一部分则以 形式储存在地层中，碳在生物群落与无机环境之间主要以 的形式循环。
（5）碳循环的同时一定伴随着 。
14．下图是生态系统种碳元素循环模式图。图中的箭头表示这种元素的循环利用，但图中缺少了一个重要生理过程，据图回答下列问题：
2 ⑤
（1）A 、B 、C 、D 各是什么生物？
A B C D
（2）写出①～⑤所示过程的名称
① ② ③ ④ ⑤
（3）图中缺少的生理过程是 。用箭头在图上表示。
（4）参与过程④的生物种类有 。这些生物的新陈代谢类型：同化作用方式属于 ，异化作用方式属于 。
（5）由此可见，生态系统物质循环具有以下特点:：① ；② 。
生态系统的物质循环教学设计讲课教案
生态系统的物质循环 教学设计
《生态系统的物质循环》 一、学习目标分析 1.知识目标 （1）理解生态系统物质循环的概念； （2）识记、应用碳循环的过程； （3）比较得出能量流动与物质循环的关系 2.能力目标 （1）学会分析生态系统中碳循环的方法，并且可以运用于其他元素循环的分析； （2）通过分析“温室效应”的形成与危害，培养学生的推理，联想，思维迁移的能力； （3）利用“能量流动和物质循环的关系”教学过程，培养学生比较，归纳以及对自己所持观点的总结表达能力 3.情感目标 （1）通过学习人类对碳循环的影响以及温室效应的危害，培养学生环境保护意识 （2）积累生态学知识，形成科学的世界观 二、教学内容分析 学生已学习了生态系统结构和能量流动的知识，对这部分的内容有了初步的了解。学生对于生态系统功能的认识容易停留在简单识记水平，难以建立起结
构功能间的联系，通过本节学习，可以深入理解生态系统结构和功能的关系，形成结构和功能相适应观点。 本课的内容来自人教版《生物》第3册第5章“生态系统及其稳定性”第3节“生态系统的物质循环”。有碳循环过程让学生探讨生态系统物质循环的特点形式等内容，并且与能量流动作比较探究两者的区别和联系。并且加入了温室效应的知识，让学生知道温室效应的产生、危害以及如何缓解，让学生重视环境保护。 教材第5章是以生态系统为框架，主要讲述了生态系统的结构，生态系统的能量流动物质循环、信息传递及稳定性等知识，主要体现宏观的生态学的内容。本节课内容是第5章的一个重点，是衔接生态系统稳定性与能量流动的重要环节，并为生态系统的稳定性实现提供了一个平台，埋下了一个伏笔。 三、教学重难点分析 （一）教学重点 碳循环的过程 （二）教学难点 能量流动和物质循环的关系 四、教学活动过程 1.用导言引入新课 同学们都知道我们人和其他动物每天都在进行着呼吸作用消耗氧气，每天也要饮水，但是为什么氧气和水一直都没有被我们消耗完呢？同学们可以思考一下这个问题。其实这就牵扯到了我们今天要讲的内容—生态系统的物质循环。 2.描述定义 让学生回忆生态系统的定义，生态系统中有物质交流，这个物质交流是循环的过程，描述生态系统物质循环的定义。 3.思考与讨论 （1）C在无机环境中的存在形式？ CO2、碳酸盐 （2）碳在生物体内的存在形式？含碳有机物
退化森林生态系统恢复与重建的基本理论及其应用_何正盛[1]
第16卷第3期重庆教育学院学报V ol.16N o.3 2003年5月Journal of Chongqing C ollege of Education May.2003 文章编号:1008-6390(2003)03-0059-04 退化森林生态系统 恢复与重建的基本理论及其应用 何正盛 (西南师范大学生命科学学院,重庆 400715) 摘 要:退化森林生态系统的恢复和重建工作需要接受科学理论的指导.本文论述了在恢 复与重建退化森林生态系统过程中应遵循的八条基本生态学和生态经济学原理,即生态演替 理论、地域性原理、生态位原理、生物多样性原理、物种共生原理、密度效应原理、限制因子理论 以及三效益相统一的原理,并举例说明了它们在实践中的应用. 关键词:退化森林生态系统;恢复与重建;原理;效益 中图分类号:X171.4文献标识码:A 近代以来,由于人口的持续增长、工业化和城市化的加速发展、人类对森林资源非持续地开发利用,导致了森林生态系统大面积消失和退化,并引发了日益严重的生态环境危机,已成为社会、经济可持续发展的严重障碍.保护和重建森林生态系统被看作是缓解环境危机,实现经济、社会、环境协调持续发展的根本措施.我国的森林生态系统退化现象十分严重,而且还在进一步加剧[1].保护我国现有的天然林生态系统以及恢复和重建我国退化森林生态系统,提高其生态服务功能,是改善我国生态环境状况的关键所在.退化生态系统的恢复和重建是一项复杂的系统生态工程,其目的在于建立具有人类和生态价值的新型持久生态系统[2].在进行退化森林生态系统恢复和重建工作时,我们需要把握和认识退化森林生态系统恢复与重建的基本理论,研究应遵循的基本原则.本文试论退化森林生态系统恢复与重建的生态学基本理论与生态经济学原理,并举例说明它们在实践工作中的应用,为我们的重建工作提供理论指导和实例借鉴. 1 生态演替理论 生态演替理论是退化生态系统恢复最重要的理论基础[3],生态演替按演替方向可分为顺向演替和逆向演替.生态系统的退化实质上是一个系统在超载干扰下逆向演替的动态过程[4],主要表现为生物多样性下降,生物生产力降低,系统结构和功能退化,稳定性下降以及生态效益降低.Clements F.E.的群落演替理论认为,生态演替是生物群落与环境相互作用导致生境变化的结果.生态系统的演替是渐进有序进行的,这就要求我们在进行退化森林生态系统恢复和重建过程中也要循序渐进,依据退化阶段,按照生态演替规律分步骤、分阶段地促进顺行演替,而不能急于求成,“拔苗助长”.例如,要恢复某一极端退化的裸荒地,首先应重在先锋植物的引入,在先锋植物改善土壤肥力条件并达到一定覆盖度以后,才可考虑草 收稿日期:2002-09-19 基金项目:重庆市科委攻关项目(2000-6505) 作者简介:何正盛(1975—),男,江西彭泽人,西南师范大学生命科学学院,硕士研究生,主要从事植物生态学和恢复生态学研究.
生态系统中的物质循环
《生态系统的物质循环》巩固练习 1.下列有关物质循环的叙述中错误的是（ ） A.碳在无机环境中主要以CO 2和碳酸盐的形式形式存在 B.碳循环发生在生物群落与无机环境之间 C.碳在生物群落内部是以CO 2的形式进行循环的 D.与自然界碳循环关系最为密切的两种细胞器是叶绿体和线粒体 C 【解析】本题考查生命观念和科学思维。碳在无机环境中的形式有CO 2、碳酸盐和单质碳等，但主要以CO 2和碳酸盐的形式形式存在，A 项正确；物质循环的途径是在生物群落与无机环境之间进行的，B 项正确；碳在生物群落与无机环境之间是以CO 2的形式进行循环的，而在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动的，C 项错误；叶绿体光合作用固定二氧化碳，线粒体呼吸作用释放二氧化碳， D 项正确。 2.右图是生态系统的碳循环图解。图中A ～D 代表生态系统的4种成分，①～⑦代表碳元素在生态系统中循环的途径。据图分 析下列叙述错误的是( ) A.图中A 是生产者，碳在B 中以有机物形式存在 B.图中③是光合作用，②和⑤是呼吸作用 C.温室效应与大气中D 的增多有关 D.图中C 是分解者，主要是腐生的细菌和真菌 D 【解析】本题考查生命观念、科学思维和社会责任等核心素养。图中A 是生产者，B 是分解者，C 是消费者，D 是CO 2，碳在生物体内主要是以含碳有机物的形式存在，A 项正确；①、⑥是生产者和消费者的遗体及排出物，③是光合作用，②、⑤是呼吸作用，④是消费者的摄食，⑦是微生物的分解作用，B 项正确；温室效应产生的主要原因是化石燃料的大量燃烧，使大气的CO 2增加，C 项正确；图中C 是消费者，B 是分解者，D 项错误。 3.对生态系统中能量流动和物质循环的解释错误的是（ ） A.能量流动和物质循环是分不开的 B.能量流动是物质循环的动力 C.能量流动和物质循环都是单向进行的 D.生物体内的能量储存在有机物中 C 【解析】本题考查生命观念和科学思维。能量流动和物质循环是同时进行的，彼此相互依存，不可分割。能量流动是单向的，而物质是循环的。 4.下图表示生态系统中碳循环的部分过程，其中甲、乙、丙、丁组成生物群落。下列分析正确的是（ ） A.乙主要是绿色植物，丁所含的能量最少 B.图中箭头可以表示碳元素的流动方向 C.碳在丙与丁之间以CO 2形式循环 D.无机环境中的CO 2只能来自细胞呼吸 B 【解析】本题考查生命观念和科学思维。生态系统中的碳循环中，无机环境中的CO 2与生产者之间存在双向箭头，甲应为绿色植物，丁为分解者，所含的能量不一定最少，A 项错误；图中箭头可以表示碳元素的流动方向，B 项正确；碳在丙与丁之间以含碳有机物的形式流动， C 项错误；无机环境中的CO 2来自细胞呼吸和化石燃料的燃烧， D 项错误。 5.图1是某生态系统碳循环示意图，其中A 、B 、C 、D 是生态系统内各生物成分，1、2、3、4、5表示有关的生理过程，图2 为该生态系统中某一食物链及部分能量流动情况，下列说
生态系统的物质循环(教案)
《生态系统的物质循环》教案 一．教学目标 1. 知识目标： （1）理解生态系统物质循环的概念； （2）识记、应用碳循环的过程； （3）比较得出能量流动与物质循环的关系。 2. 能力目标： （1）学会分析生态系统中碳循环的方法； （2）通过分析“温室效应”的形成与危害，培养学生的推理，联想，思维迁移的能力； （3）利用“能量流动和物质循环的关系”教学过程，培养学生比较，归纳以及对自己所持观点的总结表达能力。 3. 情感目标： （1）通过学习人类对碳循环的影响，培养学生环境保护意识 （2）积累生态学知识，形成科学的世界观 二．教学重点：碳循环的过程 三．教学难点：能量流动和物质循环的关系 四. 教法与学法 教法：课前导学、启发式讲解、分析与归纳 学法：课前预习、质疑讨论、反馈矫正、迁移创新 五. 课时安排: 1课时 六．教学过程 1. 复习提问 (1)地球上最大的生态系统是什么？ (2)生态系统的组成成分？ (3)输入生态系统的总能量是什么？ (4)能量流动的特点？
2. 引入新课 生态系统依靠太阳不断提供能量，而生态系统中的物质却都是由地球提供的。讨论：生物为维持生命每天都要消耗大量的物质，如氧、水、氮、碳和许多其他物质，为什么这些物质亿万年来没有被生命活动所耗尽？（因为这些物质可以 被循环利用） 碳是构成生命有机体的重要元素之一，没有碳就没有生命。——碳循环 3. 碳循环 出示“碳循环模式图”投影片。 (1)知识背景：光合作用 )(22 O CH CO ???→?光合作用 呼吸作用 22)(CO O CH ?? ?→?有氧呼吸 (2)分析碳循环模式图，思考如下问题： ①碳在无机环境中的存在形式？ CO2和碳酸盐 ②碳由无机环境进入生物群落的途径？ 绿色植物的光合作用（主要），化能合成作用 ③碳由无机环境进入生物群落的形式？ CO2 ④碳在生物群落内部的传递形式？ 含碳有机物； 传递渠道? 食物链（网） ⑤碳返回无机环境的途径：a.生产者、消费者的呼吸作用 b.微生物的分解作用 c.化石燃料的燃烧 ⑥碳由生物群落回到无机环境的形式？ CO2 ⑦碳在无机环境和生物群落间循环的主要形式？ CO2 [师生归纳] 4. 物质循环 （1）提问：①我们所讲的碳循环是指在什么之间进行循环？（生物群落与无机环境之间） ②除了碳以外，还有没有其他物质能在生物群落与无机环境之间循环？（了解氮循环和水循环，理解物质循环发生在生物群落和无机环境之间） 动物、植物、微生物呼吸作用 光合作用、化能合成作用 无机环境（CO 2） 生物群落（有机物）
“生态系统的物质循环”的教学设计
“生态系统的物质循环”的教学设计 本节课可以参考课本中本小节的引言所提供的思路进行：一是注意与上节课所讲的生态系统能量流动的衔接，承上启下，温故知新；二是体现从感性到理性的原则，联系学生比较熟悉的现象，由现象提出问题。除了可以引用课本中列举的现象和提出的问题外，还可以多举一些实例。 1 教材分析 在《课程标准》的具体内容标准中，与本节内容相对应的条目是“分析生态系统中的物质循环的基本规律及其应用”。由此可见，学生对本节内容的掌握需达到应用水平。 本小节内容包括四部分：一是碳循环；二是物质循环的概念；三是能量流动和物质循环的关系；四是探究“土壤微生物的分解作用”。 关于物质循环的概念，教材首先通过一个讨论题：为什么维持生态系统所需的大量物质，例如氧、水、氮、碳和许多其他物质，亿万年来都没有被生命活动所耗尽？把主题带入课堂，接着通过碳循环过程总结出物质循环的概念。 关于碳循环，这是本小节的重点内容。教材首先用碳循环模式图形象、生动地描述了碳循环的过程，紧接着，精辟地讲述了碳循环的形式和范围，教材用较长的篇幅，用“温室效应”的形成与危害讲述了人类对碳循环的影响。关于能量流动与物质循环的关系，教材首先站在生态系统的角度概括地指出；二者是生态系统的主要功能，接着辩论地分析了二者的关系， 关于探究性实验，课本中分步骤进行了详细的引导并设计了两个案例供参考，帮助学生突破这个难点。 本小节内容是以“生态系统的结构”“生态系统的能量流动”以及第三章中新陈代谢特别是绿色植物“光合作用”和“细胞呼吸”等为基础，本小节是第九章《人与生物圈》的基础，本小节对生态系统的内容具有承上启下的作用。 2 学情分析 学生对于这节课的学习，重难点是在碳循环的过程以及能量流动与物质循环的关系，学生对这块内容可能会较难掌握，根据这一情况，对于这部分内容，可以多通过练习看学生的掌握情况。 对于探究性实验的设计是学生的一个弱点，也是学生难掌握的地方，通过案例分析加以指导，建立良好的评价机制，总结出实验设计的一般方法。 3 教学目标 3．1 知识目标： （1）理解生态系统物质循环的概念； （2）识记、应用碳循环的过程； （3）比较得出能量流动与物质循环的关系。 3．2 能力目标： （1）学会分析生态系统中碳循环的方法； （2）通过分析“温室效应”的形成与危害，培养学生的推理，联想，思维迁移的能力。 （3）利用“能量流动和物质循环的关系”教学过程，培养学生比较，归纳以及对自己所持观点的总结表达能力。 （4）通过探究性实验，培养学生实验设计能力与实验操作能力。 3．3 情感目标： （1）通过学习人类对碳循环的影响，培养学生环境保护意识 （2）积累生态学知识，形成科学的世界观 4 教学重点与难点及突破 4．1 重点：碳循环的过程 突破策略：（1）复习巩固生态系统的成分和营养结构，明确碳循环过程中碳的载体及转化者，传递者在循环过程中的作用。
生态系统的物质循环
生态系统的物质循环 【学习目标】 1.以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环。 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。 【学习重、难点】 重点难点：1.以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环。 2说明能量流动和物质循环的关系 【自主学习】 一、回顾旧知 一、能量流动的过程 1．能量流动的含义 生态系统中能量的、、和散失的过程。 2．能量流动的过程 (1)输入生产者通过把太阳能转化为，固定在中。 二、基础感知 一、碳循环1．循环形式 在生物群落与无机环境间主要以的形式进行。 2．过程图解 3．特点：具有、循环性。 4．温室效应 (1)形成原因：化学燃料短时间内大量燃烧使大气 中，打破了的平衡。 (2)危害：加快极地和高山冰川的融化，导致海平面，进而对人类和其他生物的生存构成威胁。 二、生态系统的物质循环 1．概念(1)物质：组成生物体的等元素。
(2)循环途径：无机环境① ②。 (3)范围：。 2．特点 (1)循环流动。(2)具有全球性，因此又称循环。 三、能量流动与物质循环的关系 1．二者是，彼此相互依存，不可分割。 2．相互关系 四探究土壤微生物的分解作用 1．案例1 (1)实验假设：微生物能分解落叶使之腐烂。 (2)实验设计：实验组：______；对照组：对土壤不做任何处理。 2．案例2 (1)实验假设：_________________________________________。 (2)实验设计：实验组：A烧杯中加入30 mL________； 对照组：B烧杯中加入________。 三、问题探究碳循环 1．碳循环过程及特点 (1)碳循环过程图解 (1)大气中CO2的来源有三个：一是分解者的分 解作用；二是动植物的呼吸作用；三是化学燃料的燃 烧。 大气中CO2的去路有两个：一是绿色植物的光合作用，这是主要去路，二是化能合成细菌的化能合成作用。 (2)碳在生物群落中主要是以含碳有机物的形式存在，在无机自然界中是以CO2、碳酸盐等形式存在。 (3)碳在生物群落和无机环境之间主要是以CO2的形式进行循环的。碳元素在生物群落中的
《生态系统的物质循环》教学设计
第三节生态系统的物质循环 一．教学目标 （一）知识与技能 1．以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环； 2．构建碳循环的模型； 3．说明能量流动和物质循环的关系； （二）过程与方法 关于碳循环过程的学习，可以让学生构建模型，使学生对以前学习的知识有所回忆，并对生态系统的物质循环有形象的认识； （三）情感态度与价值观 关注由物质循环失调而引起的环境问题，增强环境保护的意识。 二．教学重点、难点 1．教学重点及解决办法 生态系统中的物质循环是本节的重点，对于物质循环我们以碳循环为例，通过构建模型的方法让学生充分理解它的过程及特点。 2．教学难点及解决办法 如何说明物质循环和能量流动的关系是本节的难点，本节通过图表的方式进行归纳比较，帮助学生明确其中的关系。 三．课时安排 1课时 四．教学过程 导入：上节课我们学习了生态系统的能量流动，能量沿食物链进行流动，从一个营养级到下一个营养级，在这个过程中，能量流动表现出什么特点？ （学生回答） 生态系统中的能量流动是单向的、逐级递减的。也就是说能量并不能重复循环的利用，生态系统需要保持稳定、不断运转，就要不断有能量输入，对于生物圈来说，源源不断的太阳能为它提供了能量。但是生物圈中的物质却只能来自地球，生态系统运转过程中，亿万年来生物圈中的物质并没有减少或耗尽，这是为什么呢？ （学生回答：物质是循环的） 如果物质是循环利用的，那它就会不断的消耗和再生，从而实现生态系统的正常运转，例如绿色植物光合作用过程中从空气中吸收二氧化碳，从土壤中吸收水分，把它们变成了有机物和氧气，动物和其它生物的呼吸作用又把有机物和氧气转化成二氧化碳和水，供给植物进行光合作用。