专题5.3.2 生态系统的能量流动生态系统的物质循环-高中生物人教版必修3导学案含答案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/7 14:55:53星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第2课时(共2课时)

学习导读

课前准备

1.探究性实验的一般步骤是(1) (2) (3) (4) (5)

2、 和 是生态系统的主要功能,二者同时进行,彼此依存、不可分割。 作为能量的载体,使能量沿 流动; 作为动力,使物质能够不断的在 和 之间循环往返。生态系统的各种组成成分,正是通过 和 ,才能够紧密的联系在一起,形成一个统一的整体。

破疑解难

一:、“土壤微生物的分解作用”的探究活动的分析

实验假设 实验

对照组 对土壤不做任何处理

设计

自变量 土壤中是否含微生物

烧杯中是否含淀粉 A

在相同时间内实验组落叶腐

实验现象

烂程度小于对照组

B

B1 B2

结论分析

微生物对落叶有分解作用

变蓝 不变色

A1 A2

不变蓝 产生砖红色沉淀

B杯中加入30毫升蒸馏水

案例1

微生物能分解落叶使之腐烂

案例2

微生物能分解淀粉

A杯中加入30毫升土壤浸出液

实验组 对土壤高温处理

土壤浸出液中的微生物能分解淀粉

二:微生物的分解作用

土壤内含有松散的颗粒、各种有机物、水以及溶于水的各种无机物和空气,有利于微生物的生存,因此是微生物适宜生长和繁殖的基地。土壤微生物主要聚集在表土层中,它们多以微菌落的形式分布在土壤颗粒和有机物表面及植物根际。土壤中存在许多不同功能的微生物类群,例如,好氧性微生物多生活在土壤表层,并能适应较高浓度的有机养料;而在土壤底层则有较多的好氧、厌氧和兼氧性微生物。土壤细菌以异养型为主,这些细菌在1g土中的总菌数一般可达10~10个,生物量超过全部土壤微生物总量的1/4。所以,细菌是土

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壤微生物中数量最大、功能最多样的类群。真菌主要分布在土壤表面的枯枝落叶层和表土层中,在土壤形成和肥力提高过程中起重要作用。

微生物通过分泌胞外酶,把底物分解为简单的分子,然后再吸收。细菌通过细胞表面吸收营养物质。真菌可以长出菌丝,穿入难以处理的待分解资源,甚至用一般的酶难以分解的纤维素,真菌菌丝体也能分开极弱的氢键。大多数真菌具有分解木质素和纤维素的酶,它们能分解植物性有机物;而细菌中只有少数具有此能力,但在缺氧和一些极端环境中只有细菌起分解作用。所以细菌和真菌在一起,就能利用自然界绝大多数有机物和许多人工合成的有机物。

三:能量流动和物质循环的关系 项目 形式 特点 范围

能量流动 以有机物为载体 单向传递、逐级递减 生态系统各营养级

物质循环 无机物 往复循环 生物圈

同时进行,彼此依存、不可分割

联系 ① 能量的固定、储存、转移和释放,离不开物质的合成和分解

② 物质是能量沿食物链(网)流动的载体 ③ 能量是物质在生态系统中往复循环的动力

经典例题

例1: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

解析:我国北方的夏季昼长夜短,气温较高,生产 者同化作用占优势,生长较快,因此a﹥b﹢c﹢e ; 在秋季,植物的遗体、残枝、败叶相对增多,动物

粪便增多,而土壤中的微生物数量相对稳定,由于气温变低,土壤中的微生物代谢变缓、繁殖变慢,因而e﹢f﹥g ;在冬季,动物呼吸作用加强以维持体温,即d值增大,而动物可摄入的有机物相对减少,即c值减少,可能的关系是d﹢f≤c。 答案:A

例2、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 。

解析:在生态系统中,碳元素主要以二氧化碳的形式在生物群落与无机环境之间循环,始终伴随着能量流动,而生态系统的能量流动是从绿色植物的光合作用开始的,并进入生物群落随食物链而流动。生物群落中的碳是以二氧化碳的形式返回到大气中,但其中一部分碳则以化石燃料的形式储存于地层中。

答案:(1)C 生产者 (2)二氧化碳 消费者 分解者 (3)光合 呼吸 分解(4)化石燃料 二氧化碳 (5)能量流动 实践探究

1.生物圈中,物质和能量流动的区别是