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第53课时生态系统的物质循环、信息传递
课标要求
1.分析生态系统中的物质在生物群落与非生物环境之间不断循环的规律。2.举例说明利用物质循环，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。3.阐明某些有害物质会通过食物链不断富集的现象。4.举例说诞生态系统中物理、化学和行为信息的传递对生命活动的正常进行、生物种群的繁衍和种间关系的调整起着重要作用。
考情分析
1.碳循环过程分析
2023·广东·T132023·天津·T132022·河北·T182022·辽宁·T23
2021·河北·T222020·全国Ⅰ·T62020·全国Ⅲ·T6
2.生物富集
2023·湖北·T92020·山东·T24
3.信息传递的类型、作用
2023·湖南·T42023·北京·T182022·湖南·T82021·海南·T24
2021·河北·T132021·福建·T182021·江苏·T9
考点一生态系统的物质循环
1．物质循环的概念
(1)物质：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素。
(2)范围：非生物环境和生物群落之间。
(3)特点：全球性、循环往复运动。
(4)实例：碳循环等。
提示这里的生态系统指的是生物圈。农田是一个较小的人工生态系统，在农田内部无法做到物质循环，自给自足，由于不断有粮食作物的输出，因此需要不断施加肥料。
2．碳循环
(1)循环形式：在生物群落与非生物环境之间主要以CO2的形式循环。
(2)过程图解
提示①碳的存在形式：在生物群落内部以含碳有机物的形式传递，在非生物环境中主要以二氧化碳和碳酸盐的形式存在。
②碳进入生物群落的途径：生产者的光合作用和化能合成作用。
③碳返回非生物环境的途径：生产者、消费者的呼吸作用，分解者的分解作用(实质是胞内分解和胞外分解，不完全等同于分解者的呼吸作用)和化石燃料的燃烧。
④碳循环模型中：双向箭头的两方是生产者和大气中的CO2库，其中指入箭头多的一方是大气中的CO2库。
3．生物富集
(1)概念：生物体从四周环境吸取、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。
(2)条件、实例：化学性质稳定、能被生物体吸取、不易被排出的物质，如铅、汞、镉等重金属及DDT、六六六等人工合成的有机化合物。
(3)特点
①含铅等物质的生物被更高养分级的动物食用，铅等物质就会沿着食物链渐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端。
②生物富集也具有全球性。
4．能量流淌和物质循环的关系
项目
能量流淌
物质循环
范围
生态系统各养分级
生物圈
特点
单向流淌，逐级递减
全球性、循环往复运动
形式
光能→化学能→热能
无机物?有机物
过程
沿食物链(网)
在生物群落与非生物环境间往复循环
联系
(1)在群落中它们的流淌渠道都是食物链和食物网，且同时进行、相互依存，不行分割；
(2)能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解；
(3)物质是能量沿食物链(网)流淌的载体，能量是物质在生物群落和非生物环境间循环来回的动力
提示生物圈在物质上能自给自足，但在能量上不能自给自足，由于物质可以在生物圈内循环利用，而能量不能循环利用，它必需由生物圈外的太阳能源源不断地输入，方可维持正常运转。
5．探究土壤微生物的分解作用
(1)试验原理
土壤中存在的细菌、真菌等微生物是分解者，它们的作用是将环境中的有机物分解为无机物，分解速度与环境中的温度、水等生态因子相关。
(2)试验流程
项目
案例1
案例2
试验假设
微生物能分降落叶使之腐烂
微生物能分解淀粉
试验设计
试验组
对土壤高温处理
A烧杯中加入30mL土壤浸出液
对比组
对土壤不做任何处理
B烧杯中加入30mL蒸馏水
自变量
土壤中是否含微生物
溶液中是否含有分解淀粉的微生物
试验现象
在相同时间内试验组落叶腐烂程度小于对比组
A
A1
不变蓝
A2
产生砖红色沉淀
B
B1
变蓝
B2
不产生砖红色沉淀
结论分析
微生物对落叶有分解作用
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
注：在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林试剂并加热。
(3)试验结论：土壤中的微生物具有分解作用。
推断正误
(1)土壤小动物呼吸作用产生的CO2参与生态系统中的碳循环(2020·全国Ⅰ，6)(√)
(2)碳元素可以在一个相对封闭的群落内部往复循环(×)
提示碳元素在生物群落与非生物环境之间往复循环。
(3)生态农业中物质不断循环，农夫不需要对农作物增施氮肥(×)
提示随着农夫对农作物的收割，农作物从土壤中吸取的N等元素也随之离开土壤，为了保证农作物的正常生长，仍旧需要对农作物增施氮肥。
(4)物质是能量流淌的载体，能量是物质循环的动力(√)
为乐观应对全球气候变化，我国政府在2020年的联合国大会上宣布，中国
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