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1、第第3节生态系统的物质循环节生态系统的物质循环目目标标素素养养1.通过分析生态系统的物质循环与能量流动的关系通过分析生态系统的物质循环与能量流动的关系,建立生命建立生命的物质与能量观。的物质与能量观。2.通过分析生态系统中碳循环的模式图通过分析生态系统中碳循环的模式图,培养运用理性思维分培养运用理性思维分析问题和解决问题的能力。析问题和解决问题的能力。3.通过分析温室效应产生的原因以及预防措施通过分析温室效应产生的原因以及预防措施,培养关注环境培养关注环境问题及生物学社会议题等的社会责任感。问题及生物学社会议题等的社会责任感。4.阐明某些有害物质会通过食物链不断富集的现象阐明某些有害物质会通过
2、食物链不断富集的现象,认同生物认同生物富集的成因和危害富集的成因和危害,了解保护环境的必要性和迫切性。了解保护环境的必要性和迫切性。知知识识概概览览一、物质循环的实例一、物质循环的实例碳循环碳循环1.碳的存在形式碳的存在形式(1)非生物环境非生物环境:以以二氧化碳二氧化碳和和碳酸盐碳酸盐等形式存在。等形式存在。(2)生物群落生物群落:主要以主要以含碳有机物含碳有机物的形式存在。的形式存在。2.循环形式循环形式(1)碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳二氧化碳的形式进行的。的形式进行的。(2)在生物群落内以在生物群落内以含碳有机物含碳有机物
3、的形式进行。的形式进行。3.过程图解过程图解(1)写出图中写出图中表示的过程。表示的过程。光合作用光合作用或化能合成作用或化能合成作用,呼吸作用呼吸作用,呼吸作用呼吸作用,捕食捕食,分解作用分解作用,燃烧燃烧。(2)写出写出A、B、C、D表示的生物类群。表示的生物类群。A.生产者生产者,B.分解者分解者,C.初级消费者初级消费者,D.次级消费者次级消费者。4.循环特点循环特点(1)二氧化碳能溶于二氧化碳能溶于水水,因此可在大气和海洋、河流之间进行因此可在大气和海洋、河流之间进行交换。交换。(2)由于二氧化碳能够随着由于二氧化碳能够随着大气环流大气环流在全球范围内流动在全球范围内流动,因此因此,
4、碳循环具有碳循环具有全球性全球性。此外。此外,海洋海洋对于调节大气中的碳含量起对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用。着非常重要的作用。5.温室效应温室效应(1)原因原因:世界范围内世界范围内,化石燃料化石燃料的开采和使用大大增加的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放了二氧化碳的排放,加剧了加剧了温室效应温室效应,引起全球性的气候引起全球性的气候变化。变化。(2)措施措施:我国一方面采取积极措施减少二氧化碳排放我国一方面采取积极措施减少二氧化碳排放,另一另一方面大力方面大力植树种草植树种草,提高森林覆盖率提高森林覆盖率,这在吸收和固定二这在吸收和固定二氧化碳方面发挥了重要作用。氧化碳方面发挥了
5、重要作用。微思考微思考如果人们不按生态规律办事如果人们不按生态规律办事,对森林乱砍滥伐对森林乱砍滥伐,对生对生态系统的碳循环将会造成什么影响态系统的碳循环将会造成什么影响?提示提示:对森林乱砍滥伐对森林乱砍滥伐,会打破碳循环的平衡会打破碳循环的平衡,使大气中的二使大气中的二氧化碳进入生物群落过程受阻氧化碳进入生物群落过程受阻,大气中二氧化碳的含量就会大气中二氧化碳的含量就会明显增多明显增多,从而加剧温室效应。从而加剧温室效应。微微训练下列有关下图所示碳循环的部分过程的分析下列有关下图所示碳循环的部分过程的分析,错误的错误的是是()A.参与参与过程的生物包括生产者、消费者和分解者过程的生物包括生
6、产者、消费者和分解者B.过程增强后过程增强后,过程随之增强过程随之增强,故不能通过增强故不能通过增强来减少来减少大气中的二氧化碳大气中的二氧化碳C.在生物群落内在生物群落内,碳循环的形式是含碳有机物碳循环的形式是含碳有机物D.人类减少对人类减少对的依赖是当前缓解温室效应的重要措施的依赖是当前缓解温室效应的重要措施答案答案:B解析解析:生物群落由生产者、消费者和分解者组成生物群落由生产者、消费者和分解者组成,它们通过它们通过呼吸作用呼吸作用(分解作用分解作用)将二氧化碳释放到非生物环境中。可以将二氧化碳释放到非生物环境中。可以通过植树种草等途径增强植物的光合作用通过植树种草等途径增强植物的光合作
7、用,减少大气中的二减少大气中的二氧化碳含量。氧化碳含量。二、物质循环的概念及特点二、物质循环的概念及特点1.概念概念组成生物体的组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素等元素,都都在不断进行着在不断进行着从非生物环境到生物群落从非生物环境到生物群落,又从生物群落又从生物群落到非生物环境到非生物环境的循环过程的循环过程,这就是生态系统的物质循环。这就是生态系统的物质循环。2.特点特点(1)全球性全球性生物地球化学循环。生物地球化学循环。(2)循环往复运动循环往复运动物质可被生物群落反复利用。物质可被生物群落反复利用。三、生物富集三、生物富集1.概念概念生物富集是指生物体从周
8、围环境吸收、积蓄某种元素或难生物富集是指生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物以降解的化合物,使其在机体内浓度使其在机体内浓度超过超过环境浓度的现象。环境浓度的现象。2.特点特点(1)食物链中营养级越高食物链中营养级越高,生物富集的某种物质浓度就生物富集的某种物质浓度就越大越大。(2)具有具有全球全球性。性。3.举例举例:铅铅(Pb)、镉、镉(Cd)、汞、汞(Hg)等重金属等重金属,DDT、六六六等、六六六等有机化合物以及一些放射性物质。有机化合物以及一些放射性物质。四、能量流动和物质循环的关系四、能量流动和物质循环的关系1.联系联系能量流动和物质循环是生态系统的主要功能能量流动
9、和物质循环是生态系统的主要功能,它们同时进行它们同时进行,彼此相互依存彼此相互依存,不可分割。不可分割。能量的固定、储存、转移和释放能量的固定、储存、转移和释放,都离不开物质的合成和分解等过程。都离不开物质的合成和分解等过程。(1)物质作为能量的物质作为能量的载体载体,使能量沿着食物链使能量沿着食物链(网网)流动。流动。(2)能量作为能量作为动力动力,使物质能够不断地在生物群落和非生使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间物环境之间循环往返循环往返。2.区别区别(1)在物质循环过程中在物质循环过程中,非生物环境中的物质可以被生物群落非生物环境中的物质可以被生物群落反复反复利用。利用。(2)能
10、量在流经生态系统各营养级时能量在流经生态系统各营养级时,是逐级递减的是逐级递减的,而且流而且流动是动是单方向不循环单方向不循环的。的。五、探究土壤微生物的分解作用五、探究土壤微生物的分解作用1.实验原理实验原理微生物能分泌多种水解酶微生物能分泌多种水解酶,将大分子有机物分解成小分子有将大分子有机物分解成小分子有机物机物,如纤维素酶、淀粉酶可将纤维素、淀粉水解成如纤维素酶、淀粉酶可将纤维素、淀粉水解成葡萄糖葡萄糖。小分子有机物被分解者吸收到细胞中进行氧化分解。小分子有机物被分解者吸收到细胞中进行氧化分解,最终最终形成二氧化碳、水和各种无机盐形成二氧化碳、水和各种无机盐,同时释放能量。同时释放能量
11、。2.实验方案实验方案微判断微判断1.物质循环中的物质循环中的“物质物质”指的是组成生物体的各种化合物。指的是组成生物体的各种化合物。()2.物质循环和能量流动是两个独立的过程。物质循环和能量流动是两个独立的过程。()3.生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物生态系统的物质循环和能量流动的渠道都是食物链和食物网网,所以物质和能量都是循环往复的。所以物质和能量都是循环往复的。()4.只有在光照的条件下只有在光照的条件下,生态系统的物质循环和能量流动才是生态系统的物质循环和能量流动才是同时进行的。同时进行的。()5.可采用加热烘干的方法除去实验组中的土壤微生物。可采用加热烘干的方法除去
12、实验组中的土壤微生物。()6.实验组和对照组可以分别选择不同种类的落叶进行实验。实验组和对照组可以分别选择不同种类的落叶进行实验。()一一碳循环碳循环问题探究右图是自然界碳循环的简图。据图回答下列有关问题。右图是自然界碳循环的简图。据图回答下列有关问题。1.图中的甲、乙、丙分别表示什么图中的甲、乙、丙分别表示什么?并简述判断的理由。并简述判断的理由。提示提示:甲为分解者甲为分解者,乙为消费者乙为消费者,丙为生产者。丙和大气中的二丙为生产者。丙和大气中的二氧化碳库之间有双向箭头氧化碳库之间有双向箭头,且其他几种成分都有箭头指向大且其他几种成分都有箭头指向大气中的二氧化碳库气中的二氧化碳库,同时丙
13、和乙都有箭头指向甲同时丙和乙都有箭头指向甲,所以丙为生所以丙为生产者产者,甲为分解者甲为分解者,乙为消费者。乙为消费者。2.图中的序号分别表示什么过程图中的序号分别表示什么过程?提示提示:代表分解者的分解作用代表分解者的分解作用,和和代表呼吸作用代表呼吸作用,代表代表光合作用或化能合成作用光合作用或化能合成作用,代表捕食代表捕食,和和代表动植物的代表动植物的遗体、动物的排遗物等提供给分解者。遗体、动物的排遗物等提供给分解者。3.大气中的二氧化碳进入生物群落的主要途径是什么大气中的二氧化碳进入生物群落的主要途径是什么(用图中用图中序号表示序号表示)?碳在甲、乙、丙之间的流动形式主要是什么碳在甲、
14、乙、丙之间的流动形式主要是什么?提示提示:。含碳有机物。含碳有机物。4.氮元素在生物群落与非生物环境之间能否循环利用氮元素在生物群落与非生物环境之间能否循环利用?如何如何解释需不断向农田中施加氮肥解释需不断向农田中施加氮肥?提示提示:能。农田是人工生态系统能。农田是人工生态系统,是以提高农作物的产量和效是以提高农作物的产量和效益、使能量更多地流向对人类最有益的部分为目的的益、使能量更多地流向对人类最有益的部分为目的的,农田农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产土壤中氮的含量往往不足以使作物高产,加之农产品源源不加之农产品源源不断地从农田生态系统中输出断地从农田生态系统中输出,其中的氮元素并不能
15、都归还土其中的氮元素并不能都归还土壤壤,所以需要施加氮肥。所以需要施加氮肥。归纳总结 2.碳循环的形式。碳循环的形式。比较项目比较项目进入生物群落进入生物群落 生物群落内部生物群落内部 返回非生物环境返回非生物环境形式形式二氧化碳二氧化碳含碳有机物含碳有机物二氧化碳二氧化碳方式方式光合作用和化光合作用和化能合成作用能合成作用通过食物链或通过食物链或食物网食物网生产者和消费者的生产者和消费者的呼吸作用呼吸作用分解者的分解作用分解者的分解作用化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧3.碳循环过程模式图碳循环过程模式图4.碳循环常见变式图解分析碳循环常见变式图解分析(1)图甲图甲先根据双向箭头和有三个箭头指向先
16、根据双向箭头和有三个箭头指向B判断判断,A和和B分别为生产者、非生物的物质和能量分别为生产者、非生物的物质和能量;再根据再根据A和和C均指向均指向D判断判断,D为分解者为分解者,C为消费者。为消费者。(2)图乙图乙根据根据A与与C之间的双向箭头以及其他成分均有指之间的双向箭头以及其他成分均有指向向C的箭头判断的箭头判断,A是生产者是生产者,C是非生物的物质和能量是非生物的物质和能量;根据根据A、B、D都有箭头指向都有箭头指向E,可进一步判断可进一步判断,B是初级消费者是初级消费者,D是是次级消费者次级消费者,E是分解者。是分解者。(3)图丙图丙根据根据A与与E之间的双向箭头以及其他成分均有指之
17、间的双向箭头以及其他成分均有指向向A的箭头判断的箭头判断,A为非生物的物质和能量为非生物的物质和能量,E为生产者。然后为生产者。然后观察剩余的几个成分观察剩余的几个成分,其中各成分都有箭头指向其中各成分都有箭头指向C,所以所以C是分是分解者解者,剩余的剩余的B、D、F则为消费者。整个图解中则为消费者。整个图解中,食物链是食物链是EFDB。(4)图丁图丁根据大气中的二氧化碳库与根据大气中的二氧化碳库与A之间的双向箭头判之间的双向箭头判断断,A是生产者是生产者,A、B、C均有箭头指向动植物遗体和动物的均有箭头指向动植物遗体和动物的排遗物排遗物,其箭头又指向其箭头又指向D,说明说明D是分解者是分解者
18、,进一步判断进一步判断B为初级为初级消费者消费者,C为次级消费者。为次级消费者。典例剖析典例剖析【例例1】下图是生物圈中碳循环的部分示意图。下图是生物圈中碳循环的部分示意图。A、B、C、D构成生物群落构成生物群落,表示循环过程。下列有关说法正确表示循环过程。下列有关说法正确的是的是()A.大气中的气体大气中的气体X是指二氧化碳和一氧化碳是指二氧化碳和一氧化碳B.完成完成过程的能量主要是由过程的能量主要是由过程提供的过程提供的C.D经经过程获得的能量占过程获得的能量占A、B、C总能量的总能量的10%20%D.C处于第三营养级处于第三营养级答案答案:D解析解析:生物群落与非生物环境之间的碳循环是以
19、二氧化碳的生物群落与非生物环境之间的碳循环是以二氧化碳的形式进行的形式进行的,故题图中大气中的气体故题图中大气中的气体X代表二氧化碳。代表二氧化碳。主要主要表示光合作用表示光合作用,该过程所需的能量主要来自太阳能。两个相该过程所需的能量主要来自太阳能。两个相邻营养级之间的能量传递效率为邻营养级之间的能量传递效率为10%20%,而题图中而题图中D为分为分解者解者,不参与食物链的组成。题图中不参与食物链的组成。题图中A为生产者为生产者,B为初级消费为初级消费者者(第二营养级第二营养级),C为次级消费者为次级消费者(第三营养级第三营养级)。规律总结规律总结(1)判断生态系统的成分的依据判断生态系统的
20、成分的依据:碳元素在非生物环境与生物碳元素在非生物环境与生物群落之间传递时群落之间传递时,只有生产者与非生物环境之间的传递是双只有生产者与非生物环境之间的传递是双向的向的,其他成分之间的传递都是单向的。其他成分之间的传递都是单向的。(2)利用利用“三看法三看法”快速确认碳循环的各环节。快速确认碳循环的各环节。学以致用1.下图是生态系统中碳循环示意图下图是生态系统中碳循环示意图,“”表示碳的流动方向。表示碳的流动方向。下列说法正确的是下列说法正确的是()A.图中甲是生产者图中甲是生产者,乙、丁、戊是消费者乙、丁、戊是消费者,丙是分解者丙是分解者B.该生态系统的成分包括甲、乙、丙、丁、非生物的物质
21、和该生态系统的成分包括甲、乙、丙、丁、非生物的物质和能量能量C.该生态系统中的食物链可表示为甲该生态系统中的食物链可表示为甲丁丁戊戊D.甲和乙的种间关系为捕食甲和乙的种间关系为捕食答案答案:C解析解析:由题图中甲、丙之间为双向箭头且乙、丁、戊均指向由题图中甲、丙之间为双向箭头且乙、丁、戊均指向丙可知丙可知,甲为生产者甲为生产者,丙为大气中的二氧化碳库丙为大气中的二氧化碳库,又由甲、丁、又由甲、丁、戊均指向乙可知戊均指向乙可知,丁、戊为消费者丁、戊为消费者,乙为分解者。该生态系统乙为分解者。该生态系统的成分包括甲、乙、丁、戊、非生物的物质的成分包括甲、乙、丁、戊、非生物的物质(包括丙包括丙)和能
22、量。和能量。该生态系统中的食物链可表示为甲该生态系统中的食物链可表示为甲丁丁戊。乙为分解者戊。乙为分解者,所以甲和乙的种间关系不是捕食。所以甲和乙的种间关系不是捕食。二二生态系统中能量流动和物质循环的关系生态系统中能量流动和物质循环的关系问题探究能量流动和物质循环是生态系统的功能能量流动和物质循环是生态系统的功能,二者之间的相互关二者之间的相互关系如下图所示。请思考回答下列问题。系如下图所示。请思考回答下列问题。1.请分析上图请分析上图,完善图中内容。完善图中内容。提示提示:图中字母表示的成分是图中字母表示的成分是A生产者生产者,B初级消费者初级消费者,C次级消次级消费者费者,D分解者分解者;
23、图中的能量形式分别是图中的能量形式分别是热能热能,化学能化学能,化化学能学能,热能。热能。2.物质循环和能量流动是各自独立进行的物质循环和能量流动是各自独立进行的,这种说法正确吗这种说法正确吗?为什么为什么?提示提示:不正确。能量的固定、储存、转移和释放不正确。能量的固定、储存、转移和释放,都离不开物都离不开物质的合成和分解等过程。质的合成和分解等过程。3.生态系统中的能量流动和物质循环之间有何联系和区别生态系统中的能量流动和物质循环之间有何联系和区别?提示提示:联系联系:物质是能量沿着食物链物质是能量沿着食物链(网网)流动的载体流动的载体,能量是物能量是物质在生态系统中往复循环的动力。质在生
24、态系统中往复循环的动力。区别区别:在物质循环过程中在物质循环过程中,非生物环境中的物质可以被生物群非生物环境中的物质可以被生物群落反复利用落反复利用;能量流动则不同能量流动则不同,能量在流经生态系统各营养级能量在流经生态系统各营养级时时,是逐级递减的是逐级递减的,而且流动是单方向不循环的。而且流动是单方向不循环的。归纳总结1.图示图示2.能量流动和物质循环的区别与联系能量流动和物质循环的区别与联系典例剖析【例【例2】下图是生态系统的能量流动和物质循环的关系简图下图是生态系统的能量流动和物质循环的关系简图,根据下图不能得到的结论是根据下图不能得到的结论是()A.物质作为能量的载体物质作为能量的载
25、体,使能量沿着食物链使能量沿着食物链(网网)流动流动B.能量作为动力能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和非生物环使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返境之间循环往返C.能量能量的总和便是生产者所固定的太阳能总量的总和便是生产者所固定的太阳能总量D.碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的的形式进行的答案答案:C解析解析:生产者所固定的太阳能总量是指生产者总的同化量生产者所固定的太阳能总量是指生产者总的同化量,的总和小于生产者所固定的太阳能总量。的总和小于生产者所固定的太阳能总量。学以致用学以致用2.下图为
26、一个简化的生态系统能量流动和物质循环示意图。下图为一个简化的生态系统能量流动和物质循环示意图。下列关于图中箭头含义的表述下列关于图中箭头含义的表述,错误的是错误的是()A.和和可表示生物群落中能量的散失可表示生物群落中能量的散失B.可表示生物群落中的物质回归非生物环境可表示生物群落中的物质回归非生物环境C.表示能量在生物体间单向流动表示能量在生物体间单向流动D.可表示碳元素从二氧化碳转变为有机物可表示碳元素从二氧化碳转变为有机物答案答案:A解析解析:生物群落中的能量通过呼吸作用生物群落中的能量通过呼吸作用()以热能的形式散以热能的形式散失失,表示生物群落中的物质回归非生物环境。表示生物群落中的
27、物质回归非生物环境。1.某生态系统中某生态系统中,镉在沿着食物链转移的过程中产生生物富集镉在沿着食物链转移的过程中产生生物富集作用。该生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级作用。该生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级,各营养级各营养级所积累的镉的相对浓度如下图所示。下列相关叙述错误的是所积累的镉的相对浓度如下图所示。下列相关叙述错误的是()A.上述四个营养级可以构成食物网上述四个营养级可以构成食物网B.四个营养级中处于最高营养级的是丙四个营养级中处于最高营养级的是丙C.镉不属于该生态系统的组成成分镉不属于该生态系统的组成成分D.四个营养级所同化的能量值的关系可表示为丁四个营养级所同化的能量值的关系可
28、表示为丁甲甲+乙乙+丙丙答案答案:C解析解析:题图中不同的营养级的生物可以构成食物网题图中不同的营养级的生物可以构成食物网,A项正确。项正确。生态系统中某些有害物质会沿食物链积累生态系统中某些有害物质会沿食物链积累,因此图中含有镉因此图中含有镉的浓度越高的浓度越高,营养级越高营养级越高,故丙所处的营养级最高故丙所处的营养级最高,B项正确。项正确。生态系统的组成成分包括生物群落和非生物的物质和能量生态系统的组成成分包括生物群落和非生物的物质和能量,镉属于生态系统的组成成分镉属于生态系统的组成成分,C项错误。由题图可知项错误。由题图可知,丁的镉丁的镉浓度最低浓度最低,说明其所处的营养级最低说明其所
29、处的营养级最低,则其固定的能量最多则其固定的能量最多,由由于能量是单向流动、逐级递减的于能量是单向流动、逐级递减的,因此四个营养级所同化的因此四个营养级所同化的能量值的关系可表示为丁能量值的关系可表示为丁甲甲+乙乙+丙丙,D项正确。项正确。2.下图为某生态系统的部分物质循环简图下图为某生态系统的部分物质循环简图,其中其中M表示非生物表示非生物的物质和能量。下列相关叙述正确的是的物质和能量。下列相关叙述正确的是()A.若若M表示大气中的二氧化碳库表示大气中的二氧化碳库,则碳元素则碳元素在在过程中是以含碳有机物的形式传递的过程中是以含碳有机物的形式传递的B.从图中可以看出能量伴随着物质循环而循环从
30、图中可以看出能量伴随着物质循环而循环C.若若M表示大气中的二氧化碳库表示大气中的二氧化碳库,则碳元素可在生物群落中则碳元素可在生物群落中反复循环利用反复循环利用D.若若M表示非生物环境中的能量表示非生物环境中的能量,则则的能量值为的能量值为与与对对应的能量值之和应的能量值之和答案答案:A解析解析:碳元素在生物群落中是以含碳有机物的形式传递的碳元素在生物群落中是以含碳有机物的形式传递的,A项正确。能量在生态系统中沿食物链单向流动项正确。能量在生态系统中沿食物链单向流动,B项错误。碳项错误。碳元素是在非生物环境和生物群落之间反复循环利用的元素是在非生物环境和生物群落之间反复循环利用的,而不而不是在
31、生物群落的内部是在生物群落的内部,C项错误。项错误。代表的是生态系统中生产代表的是生态系统中生产者固定的总能量者固定的总能量,它不仅包括它不仅包括,还包括消费者通过呼吸还包括消费者通过呼吸作用散失到非生物环境中的能量以及流向下一营养级的能量作用散失到非生物环境中的能量以及流向下一营养级的能量等等,D项错误。项错误。3.某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深深5cm左右左右)为实为实验材料验材料,研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用,对土壤处对土壤处理情况见下表。下列有关叙述错误的是理情况见下表。下列有关叙述错误的是()组别组
32、别1组组2组组3组组4组组土壤土壤处理处理灭菌灭菌不灭菌不灭菌灭菌灭菌不灭菌不灭菌湿润湿润湿润湿润较干燥较干燥较干燥较干燥A.该实验能探究不同土壤湿度条件下该实验能探究不同土壤湿度条件下,土壤微生物对落叶的土壤微生物对落叶的分解作用分解作用B.为了控制实验中的无关变量为了控制实验中的无关变量,作为实验材料的落叶也应进作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理行灭菌处理C.该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理,实验中的对照实验中的对照组是组是1组和组和3组组D.预期结论是预期结论是1、3组的落叶不被分解组的落叶不被分解,2、4组中的落叶被不组中的落叶被不同程度地分解同
33、程度地分解答案答案:C解析解析:该实验中该实验中1、2组是湿润土壤组是湿润土壤,3、4组是较干燥土壤组是较干燥土壤,2组组与与4组对照组对照,可以探究不同土壤湿度条件下可以探究不同土壤湿度条件下,土壤微生物对落叶土壤微生物对落叶的分解作用。该实验中对土壤采取了灭菌和不灭菌的处理的分解作用。该实验中对土壤采取了灭菌和不灭菌的处理,这是对自变量的处理这是对自变量的处理,落叶上存在的微生物属于无关变量落叶上存在的微生物属于无关变量,为为了避免无关变量对实验的干扰了避免无关变量对实验的干扰,应对各组的落叶进行灭菌处应对各组的落叶进行灭菌处理。该实验的自变量为土壤是否灭菌处理及土壤的湿度理。该实验的自变
34、量为土壤是否灭菌处理及土壤的湿度,若若该实验的自变量为土壤是否灭菌处理该实验的自变量为土壤是否灭菌处理,那么实验中的对照组那么实验中的对照组是是2组和组和4组。该实验的预期结论是组。该实验的预期结论是1、3组的落叶不被分解组的落叶不被分解,2、4组的落叶被不同程度地分解。组的落叶被不同程度地分解。4.下图为我国北方处于稳定状态下的某森林生态系统中碳循下图为我国北方处于稳定状态下的某森林生态系统中碳循环示意图环示意图,图中图中A、B、C、D分别代表生态系统的组成成分分别代表生态系统的组成成分,代表碳元素的传递过程。请据图回答下列问题。代表碳元素的传递过程。请据图回答下列问题。(1)写出字母或标号
35、代表的生态系统的组成成分或碳循环过写出字母或标号代表的生态系统的组成成分或碳循环过程程:B为为;C为为;表示表示;表示表示。(2)碳元素是通过碳元素是通过由非生物环境进入生物群由非生物环境进入生物群落的落的,而在生物群落中是以而在生物群落中是以的形式沿的形式沿传传递的。递的。(3)生物群落中的碳元素归还到非生物环境中主要依靠各类生物群落中的碳元素归还到非生物环境中主要依靠各类生物的生物的,而另一部分碳元素则以而另一部分碳元素则以的形的形式储藏于地层中。式储藏于地层中。(4)从碳循环的过程可知生态系统的物质循环的特点是从碳循环的过程可知生态系统的物质循环的特点是和和;与碳元素的循环过程相比与碳元
36、素的循环过程相比,能量流动的特点是能量流动的特点是和和。(5)人类大量开采并燃烧由古代动植物遗体形成的煤和石油人类大量开采并燃烧由古代动植物遗体形成的煤和石油等等,使地层中经过千百万年积存的碳元素在短期内大量释放使地层中经过千百万年积存的碳元素在短期内大量释放,对环境产生的影响主要是对环境产生的影响主要是。答案答案:(1)生产者消费者光合作用生产者消费者光合作用或化能合成作用或化能合成作用分解分解作用作用(2)光合作用光合作用或化能合成作用或化能合成作用含碳有机物食物链含碳有机物食物链(3)呼吸作用化石燃料呼吸作用化石燃料(4)全球性循环往复运动单向流动逐级递减全球性循环往复运动单向流动逐级递
37、减(5)引发温室效应引发温室效应(或大气中的二氧化碳增多或大气中的二氧化碳增多)解析解析:(1)由题图可知由题图可知,B代表生产者代表生产者,C代表消费者代表消费者,表示光合表示光合作用作用或化能合成作用或化能合成作用,表示分解者的分解作用。表示分解者的分解作用。(2)非生物非生物环境中的碳主要通过环境中的碳主要通过光合作用光合作用或化能合成作用或化能合成作用进入生物进入生物群落群落,在生物群落中以含碳有机物的形式沿食物链在生物群落中以含碳有机物的形式沿食物链(网网)传递。传递。(3)生物群落中的碳元素主要依靠生物的呼吸作用回到非生生物群落中的碳元素主要依靠生物的呼吸作用回到非生物环境中物环境中,而另一部分则以化石燃料的形式储藏于地层中。而另一部分则以化石燃料的形式储藏于地层中。(4)生态系统的物质循环的特点是全球性和循环往复运动生态系统的物质循环的特点是全球性和循环往复运动,能能量流动的特点是单向流动和逐级递减。量流动的特点是单向流动和逐级递减。(5)碳元素在短期内碳元素在短期内大量释放会造成大气中的二氧化碳增多大量释放会造成大气中的二氧化碳增多,引发温室效应。引发温室效应。