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生态系统的结构与物质循环 课程简介 本专题内容主要包括：生态系统的概念、结构和物质循环。内容本身难度不大。学习的重点是在认识自然界中的实例基础上建立生态系统的概念，分析生态系统的成分，尤其是运用系统分析方法分析生态系统的物质循环过程，并建立物质循环的模型。 在各类考试中，该部分命题素材均来源于各种生产、生活实际，要求考生关注现实问题、关注生命科学在人类生存和社会发展中所起的作用和产生的影响，关注生命科学发展的热点问题。 学前诊断 1．要使一个生态系统长期存在，除了非生物的物质和能量，至少必须有　（　） Ａ．消费者和分解者 Ｂ．生产者和消费者　 Ｃ．生产者和分解者 Ｄ．生产者和人 2．一个完整生态系统的结构应包括（ ） A．能量流动和物质循环 B．生物群落及其无机环境 C．生态系统的成分，食物链和食物网 D．垂直结构和水平结构 3．有关物质循环的叙述，正确的是（ ） A．只有通过植物的光合作用进入生态系统 B．只能通过微生物的分解作用才能返回无机环境 C．都能通过燃烧返回大气 D．无机环境的物质可以被生物群落反复利用 要点解读 （一）生态系统的概念 1．区域特征：一定的空间和时间，范围可大可小——生物圈最大 2．组成要素：群落和无机环境 3．功能特征：物质循环、能量流动和信息传递 4．生物圈的结构和功能单位 （二）生态系统的结构 1.组成成分： 由生物群落和无机环境构成； 其组成成分：非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。 各成分相互关系 2.营养结构 （1）定义：生物间以营养为纽带的结构联系 （2）功能：物质循环和能量流动的渠道 （3）存在形式： 食物链： ①生物间的单向联系 ③起点：总是生产者，终点是最高营养级。 ④一条食物链中，营养级的数量一般不超过5个。 食物网：生物间的多向食物联系。 营养级：食物链、网上的每一个环节。 （三）生态系统的物质循环 1．碳循环模型和过程 碳循环 环境中可利用形式 可利用大气中的CO2 进入群落途径 生产者固定CO2 群落中存在形式 含碳有机物 离开群落途径 所有生物细胞呼吸放出CO2 化石燃料的利用 特点 CO2，气态型循环 异常 温室效应 2．物质循环的概念： 是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素，在无机环境与生物群落往返循环。 3.特点 （1）全球性：物质循环的范围是生物圈，因此把生态系统的物质循环又叫生物地球化学循环。 （2）反复利用，循环流动 4.温室效应 原因：植被大量减少、化石燃料大量燃烧→大气中的CO2含量升高→气温升高 危害：加快极地冰川的融化，导致海平面升高，对陆地生态系和人类的生存构成威胁。 减缓措施：减少化石燃料的燃烧、大量种植植被、调整能源结构、开发新能源。 经典例题 例1：以虫治虫是生态农业的重要内容，右图表示某一生态系统中四种生物所含有机物的总量。假设这四种生物只构成一条食物链。请问在一段时间内，如果甲的种群数量增加，其可能引起的后果是 乙和丁的种群数量都增加乙和丁的种群数量都减少 乙和丙的种群数量都增加乙和丙的种群数量都减少a、b、c所反映的营养级依次是（ ） A．第三营养级、第二营养级、第一营养级 B．第三营养级、第一营养级、第二营养级 C．第二营养级、第三营养级、第一营养级 D．第一营养级、第二营养级、第三营养级 例3：右图为南极某海域的食物链。据图判断正确的是（ ） A.此食物网共有6条食物链 B.硅藻既是生产者，又是分解者 C.磷虾在不同食物链上都属于同一营养级 D.严禁过度捕杀蓝鲸由于其对该食物网影响最大 例4：右图为生态系统中碳循环的模式图。相关叙述正确的是 A．①代表生产者，5可以代表化能合成作用 B．碳元素在①、②、③、④间以含碳有机物的形式传递 C．在食物链中占有碳元素最多的营养级可能是① D．①、②、③中含有的碳元素以有机物在群落和环境之间循环 例5：利用泥浆生物反应器处理污染土壤，原理是将污染土壤用水调成泥浆 状，同时加入部分营养物质和菌种等，在有氧条件下剧烈搅拌，使污染物块速分解。 由此推知，该反应器（ ） A. 能够实现物质循环 B. 主要处理有机污染 C. 可看作一个小型生态系统 D. 存在能量输入、传递、转化和散失 本课总结 在学习中需要关注以下三个要点： 1. 重要名词、概念： 生态系统、物质循环、食物链（网）、营养级 2. 结合实际进行比较： 生态系统的三大功能类群：生产者、消费者、分解者。 3. 系统分析法： 从各个要素之间的关系切入，建立生态系统组成成分模型、碳循环模型，并在解决实际问题中运用，获得分析思路。 活学活用 1．生产者是生态系统的重要组成部分，下列关于生产者的叙述，不正确的是 A．都位于能量金字塔同一营养级 B．一定能固定CO2 C