第九單元生物與環(huán)境

學(xué)案生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

考綱要求

生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的基本規(guī)律及應(yīng)用(II)

復(fù)習(xí)要求

1.以碳循環(huán)為例，分析生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)

2.了解土壤微生物的分解作用。

3.說(shuō)明能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系。

4.解釋碳循環(huán)平衡失調(diào)與溫室效應(yīng)的關(guān)系。

基礎(chǔ)自查

一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

范圍生物圈(全球)

物質(zhì)對(duì)象

形式

動(dòng)力

重要生物類(lèi)群

特點(diǎn)

二、實(shí)例——碳循環(huán)

1.無(wú)機(jī)環(huán)境中的存在形式：

生物群落中的主要存在形式：

無(wú)機(jī)環(huán)境與生物群落之間的循環(huán)形式：

2.循環(huán)過(guò)程

3.溫室效應(yīng)

(1)形成原因：

⑵影響：

三、能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系及意義

1.與能量流動(dòng)的關(guān)系：

2.意義：

想一想：有人認(rèn)為：“物質(zhì)是能量的載體，物質(zhì)是往復(fù)循環(huán)的，能量自然也應(yīng)該伴隨著物質(zhì)

的循環(huán)而循環(huán)?！蹦阏J(rèn)為這句話(huà)對(duì)嗎？如果有錯(cuò)誤，請(qǐng)指出原因。

課堂深化探究

一.碳循環(huán)

1.循環(huán)特點(diǎn)：

2.過(guò)程圖解

解讀：

(1)大氣中的碳元素進(jìn)入生物群落：

(2)碳元素循環(huán)的主要形式：

大氣中CO2的主要來(lái)源

3.溫室效應(yīng)

⑴成因

⑵危害

緩解措施

特別提醒

有關(guān)碳循環(huán)示意圖中生態(tài)系統(tǒng)成分的判斷

(1)首先判斷雙箭頭的兩端是生產(chǎn)者和大氣中的CO2庫(kù)，除雙箭頭外生產(chǎn)者(A)只有出發(fā)箭

頭，大氣(B)只有接受箭頭。

(2)消費(fèi)者(C)接受一個(gè)箭頭而出發(fā)兩個(gè)，分解者①)則接受兩個(gè)出發(fā)一個(gè)，兩者之間物質(zhì)流動(dòng)

方向是從消費(fèi)者(C)到分解者(D)。

A，-R

二物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的關(guān)系

能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)之間的關(guān)系圖解

解讀：

解讀：(1)從圖中可以看出，。

(2)生產(chǎn)者主要是指綠色植物，它是消費(fèi)者和分解者能量的源泉，也是生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展

的基礎(chǔ)，因此，生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分。

(3)綠色植物同化的C02等物質(zhì)，大約90%需經(jīng)分解者的分解作用返回?zé)o機(jī)環(huán)境，被生產(chǎn)者

重新利用，因此，從物質(zhì)循環(huán)角度看，分解者在生態(tài)系統(tǒng)中占有重要地位。

二者同時(shí)進(jìn)行，相互依存，不可分割，主要體現(xiàn)在

特別提醒

1.能量流動(dòng)具有單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減的特點(diǎn)，能在各級(jí)生態(tài)系統(tǒng)中進(jìn)行。

物質(zhì)循環(huán)是在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間反復(fù)循環(huán)，不具遞減性，具有全球性。

2.任何一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)都保持著相對(duì)的平衡，這是決定一個(gè)生態(tài)系

統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定的重要保證。

三、探究土壤微生物的分解作用

1.實(shí)驗(yàn)原理

2.實(shí)驗(yàn)流程

案例1案例2

實(shí)驗(yàn)假設(shè)微生物能分解落葉使之腐爛微生物能分解淀粉

實(shí)實(shí)驗(yàn)組

驗(yàn)對(duì)照組

設(shè)

自變量

計(jì)

Al不變藍(lán)

A

在相同時(shí)間內(nèi)實(shí)驗(yàn)組落葉腐爛程度小于A2

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

對(duì)照組Bl

B

B2

結(jié)論分析

特別提醒1.探究活動(dòng)最好在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，以便控制變量，避免環(huán)境中不可控制的因素的

影響。

2.各地氣候與環(huán)境等因素不同，微生物分解落葉的能力也不同，需要的時(shí)間也有差異，一

般需要溫暖、濕潤(rùn)的條件。

對(duì)應(yīng)訓(xùn)練

1.下圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的模式圖。相關(guān)敘述正確的是()

A.1代表生產(chǎn)者，5可以代表化能合成作用

B.碳元素在1、2、3、4間以含碳有機(jī)物的形式傳遞

C.在食物鏈中占有碳元素最多的營(yíng)養(yǎng)級(jí)可能是1

D.1、2、3中含有的有機(jī)物可以作為動(dòng)力來(lái)促進(jìn)碳元素在群落和環(huán)境之間循環(huán)

2.(2010.廣東理綜，26)氣候變化與生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)密切相關(guān)。下表為A、B兩個(gè)不同時(shí)期

陸地生態(tài)系統(tǒng)與大氣環(huán)境的碳交換情況。

時(shí)期碳吸收量(kgC-a—1)碳釋放量(kgCa—1)

A1.20x10141.20x1014

B1.20x10141.26x1014

(1)生態(tài)系統(tǒng)碳的吸收主要是通過(guò)作用實(shí)現(xiàn)的，碳的釋放主要是通過(guò)作用

實(shí)現(xiàn)的。

(2)表中時(shí)期的生態(tài)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，原因是。

(3)由于過(guò)度的人工碳排放，破壞了生態(tài)系統(tǒng)的,

導(dǎo)致大氣中增加并引起全球氣候變化。

⑷人們正在積極開(kāi)發(fā)新能源以減少碳排放。如“葉綠素太陽(yáng)能電池”是模仿類(lèi)囊體吸收光能

的特性而制造的，類(lèi)囊體吸收光能的過(guò)程發(fā)生在光合作用的階段；又如經(jīng)改造的藍(lán)

藻能在細(xì)胞內(nèi)將光合作用產(chǎn)生的____________________________________________直接發(fā)酵

轉(zhuǎn)化為燃料乙醇。

3.圖1是某生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，其中A、B、C、D是生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各生物成分，1、2、3、

4、5表示有關(guān)的生理過(guò)程；圖2為該生態(tài)系統(tǒng)中某一食物鏈及部分能量流動(dòng)情況，請(qǐng)分析

回答：

(1)在圖1中，B、C分別屬于。碳元素在生物群落內(nèi)傳遞是沿實(shí)

現(xiàn)的。

(2)圖1中表示呼吸作用過(guò)程的是(填序號(hào))。A、C、D為B提供。

⑶若圖1中的C產(chǎn)生60mol氧氣，則流入D的能量一般不超過(guò)相當(dāng)于mol葡萄糖

的能量。如果A發(fā)生瘟疫，D發(fā)生的變化是。

(4)在圖2的食物鏈中，②/①的比值代表(生物之間)的能量傳遞效率，③和④分別

屬于和(生物)間的同化量的一部分。

4.(2011.泰州聯(lián)考)同學(xué)們?cè)谡n外活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)植物的落葉在土壤里會(huì)逐漸腐爛，形成腐殖

質(zhì)。他們猜測(cè)落葉的腐爛是由于土壤微生物的作用，不同生態(tài)系統(tǒng)的土壤微生物分解能力不

同，并設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)首先要遵循的是原則和原則。

(2)以帶有同種落葉的土壤為實(shí)驗(yàn)材料，均分為A和B兩組。實(shí)驗(yàn)時(shí)A組不做處理(自然狀

態(tài))；B組用塑料袋包好，放在60℃的恒溫箱中滅菌1小時(shí)。B組處理的目的是

(3)(2)中實(shí)驗(yàn)的自變量是,因變量是,無(wú)關(guān)變

量是(至少寫(xiě)出兩點(diǎn))。

(4)如果同學(xué)們的猜測(cè)是正確的，若干天后(2)中B組的落葉。

(5)如果同學(xué)們用帶有相同量同種植物落葉的凍土苔原和熱帶雨林的等量土壤為實(shí)驗(yàn)材料，

分別模擬原生態(tài)系統(tǒng)的無(wú)機(jī)環(huán)境條件進(jìn)行C組和D組的實(shí)驗(yàn)，定期抽樣檢測(cè)樣品土壤中未

腐爛的落葉的含量，請(qǐng)根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果在右圖中繪出相應(yīng)的曲線(xiàn)。

5.如圖是熱帶雨林和極地針葉林兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中腐殖質(zhì)總量隨時(shí)間的變化情況，則圖中生態(tài)

系統(tǒng)A是,B是o

實(shí)驗(yàn)探究

同學(xué)們?cè)谡n外活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)植物的落葉在土壤里會(huì)逐漸腐爛，形成腐殖質(zhì)。他們猜測(cè)落葉的腐

爛是由于土壤微生物的作用，不同生態(tài)系統(tǒng)的土壤微生物分解能力不同，并設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)進(jìn)行

驗(yàn)證。

(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)首先要遵循的是原則和原則。

(2)以帶有同種落葉的土壤為實(shí)驗(yàn)材料，均分為A和B。實(shí)驗(yàn)時(shí)A不做處理(自然狀態(tài))；B

用塑料袋包好，放在60C的恒溫

箱中滅菌］小時(shí)。B處理的目的是o

(3)(2)中實(shí)驗(yàn)的自變量是,因變量是,無(wú)關(guān)變量是

_____________________(至少寫(xiě)出兩點(diǎn))。

⑷如果同學(xué)們的猜測(cè)是正確的，若干天后⑵中B組的落葉

如果同學(xué)們用帶有相同量同種植物落葉的凍土苔原和熱帶雨林的等量土壤為實(shí)驗(yàn)材料，分別

模擬原生態(tài)系統(tǒng)的無(wú)機(jī)環(huán)境條件進(jìn)行C組和D組的實(shí)驗(yàn)，定期抽樣檢測(cè)樣品土壤中未腐爛

的落葉的含量，請(qǐng)根據(jù)預(yù)期結(jié)果在如圖中繪出相應(yīng)的曲線(xiàn)。

限時(shí)訓(xùn)練

題組一碳循環(huán)的過(guò)程及特點(diǎn)

1.（2012.青島模擬）下圖表示生物圈中碳元素的循環(huán)過(guò)程，下列有關(guān)敘述中正確的是（）

A.③過(guò)程代表綠色植物的光合作用

B.圖中A、B分別代表消費(fèi)者和生產(chǎn)者

C.溫室效應(yīng)主要是由⑦過(guò)程造成的

D.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的松土可以增大⑤過(guò)程

（2012?濟(jì)南二模）下圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，箭頭表示循環(huán)方向。下列相關(guān)敘述正確的

是（）

A.圖中甲、乙、丙構(gòu)成了該生態(tài)系統(tǒng)的生物群落

B.圖中b、c、d過(guò)程均可表示不同生物的細(xì)胞呼吸

C.缺少類(lèi)群丙則生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)不能正常進(jìn)行

D.由于細(xì)胞呼吸的消耗，乙對(duì)食物的同化量遠(yuǎn)小于攝入量

3.下圖表示生物圈中碳元素的循環(huán)過(guò)程，下列有關(guān)敘述不正確的是（）

A.③過(guò)程代表綠色植物的光合作用

B.圖中A、B分別代表消費(fèi)者和生產(chǎn)者

C.溫室效應(yīng)主要是由⑦過(guò)程造成的

D.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的中耕松土可以增大⑤過(guò)程

4.圖甲、乙分別表示人體體液中物質(zhì)交換、生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的模型圖，以下說(shuō)法正確的是

（）

A.甲圖中02濃度最高的是B

B.乙圖中的D是生態(tài)系統(tǒng)中的主要成分

C.人體發(fā)生過(guò)敏反應(yīng)時(shí)，甲圖中的A增多導(dǎo)致組織水腫

D.因捕食關(guān)系而建立的食物鏈中，能量最少的是乙圖中的B所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)

題組二能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系

5.（2012?大同模擬）如圖表示生物圈中碳循環(huán)的部分示意圖。甲、乙、丙、丁構(gòu)成生物群落,

箭頭①?⑨表示循環(huán)過(guò)程。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）

A.大氣中的氣體X是指CO2和CO

B.完成①過(guò)程的能量主要是由⑧過(guò)程提供的

C.丁經(jīng)⑤⑥⑦過(guò)程獲得的能量占甲、乙、丙總能量的10%?20%

D.丙處在第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)

6.下列與生態(tài)系統(tǒng)功能相關(guān)的描述中，錯(cuò)誤的是（）

A.碳循環(huán)過(guò)程需要能量的驅(qū)動(dòng)

B.物質(zhì)與能量在生物與環(huán)境之間循環(huán)流動(dòng)，信息的流動(dòng)只在生物之間發(fā)生

C.植物的光合作用和生物的死亡分解是碳循環(huán)的一部分

D.全球氣候變暖與地球上大氣中碳的收支不平衡有關(guān)

題組三土壤微生物的分解作用

7.下圖表示a、b、c三地區(qū)森林土壤有機(jī)物分解狀況，則分解者的作用強(qiáng)弱是()

A.a>b>cB.c>b>a

C.c=b>aD.a>c=b

8.現(xiàn)提供桂花和月季的落葉若干，同種且大小和生理狀態(tài)相同的蚯蚓若干。以蚯蚓的日排

糞便量為實(shí)驗(yàn)因變量，來(lái)探究溫度與蚯蚓分解落葉速率的關(guān)系。完成下列實(shí)驗(yàn)：

⑴取同樣大小的玻璃缸標(biāo)記為A、B、C,并控制A、B、C的溫度分別為5℃、15℃、25℃□

(2)取的落葉足量，再加入數(shù)量相等的蚯蚓，在適宜的條件下培養(yǎng)。

(3)每天取出A、B、C中的蚯蚓糞便并0

(4)一周后分別求出A、B、C中蚯蚓,并進(jìn)行比較。

(5)蚯蚓分解落葉速率最快的玻璃缸最可能是(填字母)。

題組四綜合題

9.建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)時(shí)巧設(shè)、增設(shè)食物鏈的目的不包括()

A.努力實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的分層次多級(jí)利用

B.減輕對(duì)環(huán)境的污染，提高抵抗力穩(wěn)定性

C.加強(qiáng)生物防治，控制有害生物的危害

D.實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量的循環(huán)，使廢物資源化

10.根據(jù)下面的碳循環(huán)示意圖回答問(wèn)題：

(1)從微觀上看，過(guò)程③主要是在細(xì)胞內(nèi)中進(jìn)行。

(2)碳從無(wú)機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落的主要途徑①是；碳主要以的形式從

無(wú)機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落。

(3)參與過(guò)程④的生物新陳代謝類(lèi)型是。它們與同區(qū)域中的

動(dòng)、植物共同構(gòu)成了o

(4)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能，其中物質(zhì)作為能量的,使能量沿

著食物鏈(網(wǎng))流動(dòng)。能量作為,使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間循環(huán)

往復(fù)。

(5)從上圖可知，減少溫室效應(yīng)的最關(guān)鍵的措施是：

第一________________________________________________________________________

弟AA---_______________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________o

高考真題體驗(yàn)

1.(2010?全國(guó)I,5)下圖是一個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)模式圖，關(guān)于該系統(tǒng)的敘述，錯(cuò)誤的是()。

A.微生物也能利用農(nóng)作物通過(guò)光合作用儲(chǔ)存的能量

B.沼氣池中的微生物也是該生態(tài)系統(tǒng)的分解者

C.沼渣、沼液作為肥料還田，使能量能夠循環(huán)利用

D.多途徑利用農(nóng)作物可提高該生態(tài)系統(tǒng)的能量利用效率

2.(2010?海南，23)請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

(1)碳在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)主要以的形式進(jìn)行。驅(qū)動(dòng)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)

轉(zhuǎn)的能量主要來(lái)源于的太陽(yáng)能。

(2)分解者通過(guò)和的方式將有機(jī)物分解成CO2等釋放到無(wú)機(jī)環(huán)境中。

(3)右圖所示的食物網(wǎng)中共有條食物鏈，其中初級(jí)消費(fèi)者是0

⑷如果環(huán)境中的某種有毒物質(zhì)在生物體內(nèi)既不能分解，也不能排出體外，則該物質(zhì)經(jīng)

的傳遞后，便可在不同的生物體內(nèi)積累。因此，通常生物所在的越高，該

有毒物質(zhì)在其體內(nèi)的積累量越大。

學(xué)案生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

基礎(chǔ)自查

一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

范圍生物圈（全球）

物質(zhì)對(duì)象組成生物體的化學(xué)元素

生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境間：無(wú)機(jī)物

形式

生物群落內(nèi)：有機(jī)物

動(dòng)力能量

生產(chǎn)者：物質(zhì)、能量輸入

重要生物類(lèi)群

分解者：物質(zhì)、能量輸出

特點(diǎn)全球性、循環(huán)性

二、實(shí)例——碳循環(huán)

1.無(wú)機(jī)環(huán)境中的存在形式：C02和碳酸鹽；生物群落中的主要存在形式：有機(jī)物；

無(wú)機(jī)環(huán)境與生物群落之間的循環(huán)形式：C02。

2.光合細(xì)胞呼吸

3.溫室效應(yīng)

（1）形成原因：大量化學(xué)燃料的燃燒，大氣中的CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循環(huán)

的平衡。

（2）影響：加快極地和高山冰川的融化，導(dǎo)致海平面上升，進(jìn)而對(duì)人類(lèi)和其他許多生物的生

存構(gòu)成威脅。

三、能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系及意義

1.與能量流動(dòng)的關(guān)系：物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈（網(wǎng)）流動(dòng)；能量作為動(dòng)力，

使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往返。

2.意義：通過(guò)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)，使生態(tài)系統(tǒng)中的各種組成成分緊密地聯(lián)系在一起，形

成一個(gè)統(tǒng)一整體。

想一想：不對(duì)。這句話(huà)很難從字面上挑出錯(cuò)誤，實(shí)際上采用了“漢字（詞）”的通用方法，偷

換了概念，“物質(zhì)是能量的載體”中的“物質(zhì)”是指含有化學(xué)能的有機(jī)物質(zhì)（如糖類(lèi)、脂質(zhì)、蛋

白質(zhì)），而“物質(zhì)是往復(fù)循環(huán)的”中的“物質(zhì)”則是指基本元素（如C、H、O、N、P...）,二者本

質(zhì)含義根本不同。

課堂深化探究

一.碳循環(huán)

1.循環(huán)特點(diǎn)：（1）具有全球性；（2）反復(fù)循環(huán)。

2.過(guò)程圖解及解讀

（1）大氣中的碳元素進(jìn)入生物群落，是通過(guò)植物的光合作用（主要途徑）或硝化細(xì)菌等的化

能合成作用完成的。

(2)碳元素在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間循環(huán)的主要形式是CO2；碳元素在生物群落中的傳遞

主要沿食物鏈和食物網(wǎng)進(jìn)行，傳遞形式為有機(jī)物。

'分解者的分解作用

(3)大氣中CO2的主要來(lái)源＜動(dòng)植物的細(xì)胞呼吸

、化學(xué)燃料的燃燒

(4)碳元素在無(wú)機(jī)環(huán)境與生物群落之間傳遞時(shí)，只有生產(chǎn)者與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的傳遞是雙向的,

其他成分都是單向的。(判斷成分的依據(jù))

3.溫室效應(yīng)

⑴成因

①工廠、汽車(chē)、飛機(jī)、輪船等對(duì)化學(xué)燃料的大量使用，向大氣中釋放大量的CO2。

②森林、草原等植被大面積的破壞，大大降低了對(duì)大氣中CO2的調(diào)節(jié)能力。

(2)危害

加快極地冰川融化，導(dǎo)致海平面上升，對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)和人類(lèi)的生存構(gòu)成威脅。

(3)緩解措施

①植樹(shù)造林，增加綠地面積。

②開(kāi)發(fā)清潔能源，減少化學(xué)燃料的燃燒。

二物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的關(guān)系

解讀：(1)從圖中可以看出，無(wú)機(jī)環(huán)境為生物成分提供物質(zhì)和能量。

(2)生產(chǎn)者主要是指綠色植物，它是消費(fèi)者和分解者能量的源泉，也是生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展

的基礎(chǔ)，因此，生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的主要成分。

(3)綠色植物同化的CO2等物質(zhì)，大約90%需經(jīng)分解者的分解作用返回?zé)o機(jī)環(huán)境，被生產(chǎn)者

重新利用，因此，從物質(zhì)循環(huán)角度看，分解者在生態(tài)系統(tǒng)中占有重要地位。

(4)二者同時(shí)進(jìn)行，相互依存，不可分割，主要體現(xiàn)在：①能量的固定、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移和釋放

離不開(kāi)物質(zhì)的合成和分解；②物質(zhì)是能量沿食物鏈(網(wǎng))流動(dòng)的載體；③能量是物質(zhì)在生態(tài)系

統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)的動(dòng)力。

三、探究土壤微生物的分解作用

1.實(shí)驗(yàn)原理

(1)土壤中存在種類(lèi)、數(shù)目繁多的細(xì)菌、真菌等微生物，它們?cè)谏鷳B(tài)系統(tǒng)中的成分為分解者。

(2)分解者的作用是將環(huán)境中的有機(jī)物分解為無(wú)機(jī)物，其分解速度與環(huán)境中的溫度、水分等

生態(tài)因子相關(guān)。

2.實(shí)驗(yàn)流程

案例1案例2

實(shí)驗(yàn)假設(shè)微生物能分解落葉使之腐爛微生物能分解淀粉

實(shí)實(shí)驗(yàn)組對(duì)土壤高溫處理A杯中加入30mL土壤浸出液

驗(yàn)對(duì)照組對(duì)土壤不做任何處理B杯中加入30mL蒸儲(chǔ)水

設(shè)

自變量土壤中是否含微生物土壤中的微生物的有無(wú)

計(jì)

A1不變藍(lán)

A

在相同時(shí)間內(nèi)實(shí)驗(yàn)組落葉腐爛程度小于A2產(chǎn)生磚紅色沉淀

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

對(duì)照組B1變藍(lán)

B

B2不變色

結(jié)論分析微生物對(duì)落葉有分解作用土壤浸出液中的微生物能分解淀粉

對(duì)應(yīng)訓(xùn)練

1C解析:首先需要確定這四種成分，1箭頭指向2、3、4可以確定1是生產(chǎn)者，因?yàn)樯?/p>

物群落總能量流動(dòng)的起點(diǎn)是生產(chǎn)者。由于生產(chǎn)者聯(lián)系了無(wú)機(jī)環(huán)境和生物群落，所以確定4

為無(wú)機(jī)環(huán)境。然后根據(jù)生產(chǎn)者和消費(fèi)者都有箭頭指向分解者，確定3為分解者。5代表生產(chǎn)

者的呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳。碳元素在1和4間，是以二氧化碳形式傳遞的；1、2、3之間

是以有機(jī)碳的形式傳遞的。1是生產(chǎn)者，所含有的有機(jī)物最多。物質(zhì)作為能量的載體，使能

量沿著食物鏈（網(wǎng)）流動(dòng)；能量作為動(dòng)力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間循環(huán)

往返。

2.（1）光合呼吸（2）A碳吸收量等于碳釋放量（3）穩(wěn)定性CO2（4）光反應(yīng)葡萄糖

解析（1）光合作用吸收CO2,呼吸作用放出CO2,生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)主要通過(guò)光合作用和

呼吸作用進(jìn)行。（2）生態(tài)系統(tǒng)中碳的吸收量等于釋放量時(shí)，該生態(tài)系統(tǒng)正處于穩(wěn)定狀態(tài)；而

當(dāng)碳的吸收量大于釋放量時(shí)，處于生長(zhǎng)期；當(dāng)碳的吸收量小于釋放量時(shí)，則處于衰退期。（3）

過(guò)度的人工碳排放使得碳的釋放量大大超出碳的吸收量，從而破壞了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，大

氣中不能被吸收的大量CO2能引起溫室效應(yīng)，導(dǎo)致全球氣候變化。（4）光合作用的光反應(yīng)階

段，光能的吸收發(fā)生在葉綠體的類(lèi)囊體的薄膜上。光合作用的產(chǎn)物葡萄糖經(jīng)酒精發(fā)酵可生成

乙醇。

3.（1）分解者、生產(chǎn)者食物鏈（網(wǎng)）（2）2、3、4、5物質(zhì)和能量（3）2先增加，后減少，

最后穩(wěn)定（4）兔與狼草兔

解析（1）大氣中的二氧化碳通過(guò)綠色植物的光合作用進(jìn)入生物群落，生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分

解者通過(guò)呼吸作用把二氧化碳釋放到大氣中，生產(chǎn)者、消費(fèi)者最終都被分解者分解，因此C

屬于生產(chǎn)者，A、D屬于消費(fèi)者，B屬于分解者。（2）1表示的生理過(guò)程是光合作用，2、3、4、

5表示的生理過(guò)程是呼吸作用。A、C、D為B提供物質(zhì)和能量。（3）圖1表示的食物鏈為

C—D—A,C產(chǎn)生60moi氧氣，則產(chǎn)生的葡萄糖為10mol,因此流入D的能量一般不超過(guò)

相當(dāng)于10x20%=2moi葡萄糖的能量。A以D為食，A如果發(fā)生瘟疫，A的數(shù)量將減少，

則D的數(shù)量先增加，當(dāng)D增加到一定數(shù)量時(shí)，由于生存環(huán)境限制及種內(nèi)斗爭(zhēng)的加劇，導(dǎo)致

D的數(shù)量又減少，最后趨于穩(wěn)定。（4）①為兔的同化量，②為狼的同化量，所以②/①的比值

代表兔與狼之間的能量傳遞效率；③表示的能量?jī)?chǔ)存于兔的糞便中，而糞便主要是草未被兔

消化的殘?jiān)?，故③為草的同化量的一部分；④表示的能量存在于兔的遺體中，故④為兔的同

化量的一部分。

4.（1）單一變量等量性（2）殺死土壤微生物，同時(shí)避免土壤理化性質(zhì)的改變（3）土壤微

生物（作用）的有無(wú)落葉的腐爛程度土壤溫度、含水量、pH、落葉的種類(lèi)和大小等（合理

即可）（4）腐爛程度小于A組

（5）如圖

解析由題意可知該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證落葉的腐爛是由于土壤微生物的作用，實(shí)驗(yàn)的自變量

是土壤中微生物的有無(wú)，因變量是落葉的腐爛程度。為遵循生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的等量性原則和單

一變量原則，應(yīng)盡量減少無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，如土壤溫度、濕度、pH、落葉的種類(lèi)和

大小等。在繪制曲線(xiàn)時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①明確橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的意義，其中縱坐標(biāo)為未

腐爛的落葉量；②兩曲線(xiàn)的起點(diǎn)相同，注意縱坐標(biāo)初始值不為0；③由于微生物的分解作用，

兩曲線(xiàn)均呈下降趨勢(shì)，且D組下降速度較C組快；④隨時(shí)間延長(zhǎng)，微生物的數(shù)量增多，故

兩曲線(xiàn)的下降趨勢(shì)是由慢到快。

5.極地針葉林熱帶雨林解析腐殖質(zhì)是落葉等與土壤的混合物，含有大量的未完全分

解的動(dòng)植物體的殘?bào)w。對(duì)這些殘?bào)w進(jìn)行分解的是分解者，分解者在熱帶雨林中數(shù)量和種類(lèi)最

多，因此在該環(huán)境中，腐殖質(zhì)的數(shù)量少，而極地針葉林中腐殖質(zhì)的數(shù)量多。

實(shí)驗(yàn)探究

解析：由題意可知該實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證落葉的腐爛是由于土壤微生物的作用，實(shí)驗(yàn)的自變

量是土壤中微生物的有無(wú)，因變量是落葉的腐爛程度。為遵循生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對(duì)照原則和單

一變量原則，所以應(yīng)盡量減少無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，如土壤溫度、濕度、pH、落葉的種

類(lèi)和大小等。在繪制曲線(xiàn)時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①明確橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的意義，其中縱坐標(biāo)

為未腐爛的落葉量；②兩曲線(xiàn)的起點(diǎn)相同，注意縱坐標(biāo)初始值不為0;③由于微生物的分解

作用，兩曲線(xiàn)呈下降趨勢(shì)，且D組下降速度較C組快；④隨時(shí)間延長(zhǎng)，微生物的數(shù)量增多，

故兩曲線(xiàn)的下降趨勢(shì)是由慢到快。

答案：（1）單一變量對(duì)照（2）殺死土壤微生物，同時(shí)避免土壤理化性質(zhì)的改變（3）土壤

微生物（作用）的有無(wú)落葉的腐爛程度土壤溫度、含水量、pH、落葉的種類(lèi)和大小等（合

理即可）（4）腐爛程度小于對(duì)照組（5）如下圖

限時(shí)訓(xùn)練

1.答案：C

2.解析：甲、丁分別表示生產(chǎn)者、分解者，乙、丙表示消費(fèi)者。圖中甲、乙、丙、丁的

全部生物構(gòu)成生物群落；c、d分別表示乙、丙同化的能量，b表示生產(chǎn)者的呼吸量；缺少丁

類(lèi)生物，物質(zhì)循環(huán)將不能正常進(jìn)行；乙同化的能量中有大部分通過(guò)呼吸作用散失，只有少部

分用于乙生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖。

答案：D

3.ABD解析:化學(xué)燃料的大量燃燒是造成溫室效應(yīng)的主要原因。③過(guò)程表示呼吸作用，A

表示分解者，中耕松土對(duì)過(guò)程③有促進(jìn)作用。

4.C解析:圖乙中的A代表生產(chǎn)者，B代表分解者，C代表消費(fèi)者，D代表大氣中的CO2

庫(kù)，生態(tài)系統(tǒng)的主要成分是生產(chǎn)者，A和C因捕食關(guān)系可建立食物鏈，分解者不屬于任何

營(yíng)養(yǎng)級(jí)。圖甲中A代表組織液，B代表淋巴，C代表血漿，D代表細(xì)胞內(nèi)液，圖甲中02濃

度最高的是C（血漿）。

5.解析：生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的碳循環(huán)是以CO2的形式進(jìn)行的，故圖中大氣中的氣

體X代表CO2；圖中甲為生產(chǎn)者，乙為初級(jí)消費(fèi)者（第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)），丙為次級(jí)消費(fèi)者（第三營(yíng)

養(yǎng)級(jí)）；完成①過(guò)程的能量主要由太陽(yáng)能提供；捕食食物鏈中相鄰營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的能量傳遞效率

為10%?20%。

答案：D

6.B解析:物質(zhì)循環(huán)指組成生物體的C、H、O