生态系统物质循环-碳氮硫循环基础知识

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生态系统物质循环---碳、氮、硫循环陈书涛 生态系统的物质循环生态系统的物质循环又叫生物地球化学循环，物质循环带有全球性，简称生物地化循环。 能量流动与物质循环的关系二者同时进行，彼此相互依存，不可分割。能量的固定、转移、储存、释放离不开物质的合成和分解，物质是能量沿食物链（网）流动的载体。能量是物质在生态系统中反复循环的动力。生态系统中各种成分，正是由于物质循环和能量流动，才能紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。联系反复出现，循环流动，全球性单向流动，逐级递减特点生物圈生态系统各营养级范围在无机环境和生物群落间反复循环沿食物链（网）单向流动过程组成生物体的基本元素有机物形式物质循环能量流动项目 碳循环基本过程 碳循环示意图化石燃料无机环境生产者分解者消费者光合作用呼吸作用分解作用呼吸作用呼吸作用燃烧分解作用摄食作用形成煤、石油、天然气等形成煤、石油、天然气等 思考生态系统的物质循环的特点不包括下列的：（）带有全球性物质是指组成生物体的基本元素在群落的各营养级之间循环往复在群落与无机环境之间循环往复C 思考与自然界的碳循环关系密切的两种细胞器是：（）线粒体和染色体叶绿体和线粒体叶绿体和核糖体线粒体和内质网B 思考下列关于物质循环和能量流动的关系叙述不正确的是：（）物质为能量的载体，使能量在生态系统中流动能量作为动力，使物质在生物群落与无机环境之间循环往复先进行物质循环，后发生能量流动二者相互依存，不可分割C 思考施用农药DDT的地区，虽然只占陆地面积的一小部分，可是远离施药地区的南极，动植物内也发现了DDT，该现象说明了：（）DDT使挥发性物质DDT已加入全球性的生物地化循环科考队将DDT带到了南极南极动物也偶尔到施药地区觅食B 思考看图回答问题这是____元素的循环。写出①～⑤所示过程的名称：①________________②③______________④________________⑤________________碳光合作用呼吸作用微生物的分解作用燃烧过程图中A、B、C、D各是什么生物？A______________B________________C______________D________________绿色植物植食性动物肉食性动物腐生细菌、真菌等CO2O2CBA动植物遗体和排泄物D煤,石油①②③④⑤ 思考看图回答问题图中缺少的生理过程是___________________，用箭头在图中表示出来。由该循环可见，生态系统的物质循环具有以下特点：①_________________②_________________绿色植物的呼吸作用反复循环全球性CO2O2CBA动植物遗体和排泄物D煤,石油①②③④⑤ 识图作答练习： （1）写出①②③④的生理过程及⑤产生CO2的方式。①____②____③____④____⑤____（2）碳在无机环境与生物群落之间以____形式进行循环。（3）碳循环中最简单的循环途径是在____和大气之间的循环。光合作用呼吸作用微生物分解作用呼吸作用燃烧CO2绿色植物 氮循环氮是组成蛋白质和核酸的主要成分。氮占大气成分的79％，必须经过生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用等才能在生物群落与无机环境间反复循环。 大气中N2尿素及动植物遗体NO3-土壤中的微生物NH3NO3-氮素化肥①②③④⑤⑥⑦⑧⑨ 氮循环空气中的氮气大气闪电固氮人工合成固氮生物固氮土壤中(NH4+,NO3-)生产者各级消费者生物体组成含氮部分含氮废物交换吸附主动运输消化吸收合成脱氨基作用微生物分解泌尿系统排出捕食同化作用反硝化作用 氮循环过程大气中的N2生物固氮工业固氮闪电固氮硝酸盐和氨等物质动植物遗体等氨化细菌NH3NO3－硝化细菌反硝化细菌生物固氮：N2＋3H2→2NH3氨化作用：含氮有机物→NH3反硝化作用：→N2NO3－多种植物多种动物在生物圈中，一方面N元素通过固氮作用等作用进入生物群落，另一方面N元素又通过反硝化作用重新返回大气。硝化作用：NH3→→NO3－NO2－ #、下列有关生态系统描述的是（）①生产者的遗体．残枝．败叶中的能量被分解者利用，经其呼吸作用消耗②在植物→鼠→蛇这条食物链中，鼠是初级消费者，第二营养级③硝化细菌属于生产者，能够利用无机物中的化学能将二氧化碳和水合成糖类④根瘤菌将大气的氮气转化成为无机氮的化合物被植物利用，并将无机氮的化合物通过反硝化作用返回到大气中A．①②③B．①③④C．①②④D．②③④A练习 （1）生态系统的碳循环是指碳元素在_____________________之间不断循环的过程（2）大气中的CO2可以在绿色植物的_____（在a~c中选择）中合成有机物；含碳有机物在_______（在a~c中选择）可以分解为CO2生物群落与无机环境bc#、下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。练习 5、下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。（3）甲代表________,乙代表__________,丙代表__________（4）X与甲中图示生物类群的能量来源不同，X代表的生物为_______________（5）丙成分除了有图中所示生物外，还有_______和_______等生物。这些生物与丙中图示生物不同，Y的细胞结构最主要的特点是______________________硝化细菌等生产者消费者分解者有核膜包围的细胞核真菌蚯蚓练习 蛋白质尿素硝酸盐氨大气中的N2①②④⑤⑥③1、从新陈代谢的角度看，④代表_____作用，⑤代表____作用如图为氮循环的部分示意图①～⑥分别代表不同的生理过程 蛋白质尿素硝酸盐氨大气中的N2①②④⑤⑥③2、老百姓有“雷雨发庄稼”之说，你能解释其中的道理吗？3、很显然，图中的[]过程对农业生产不利，为什么？4、如果地球上没有反硝化细菌这类生物，你预测空气的成分会出现什么变化？ 蛋白质尿素硝酸盐氨大气中的N2①②④⑤⑥③5、据以上知识，你认为养鸡场可以利用什么微生物除臭？6、据统计，全世界每年施用的氮素化肥大约有8×107t，这样做对环境可能带来什么负面影响？ 硫循环 大气中的SO2ABCD化石燃料⑦②③①⑥⑤④⑧⑨1、SO2造成大气污染的根本原因是________2、图中表示产生SO2的主要途径是序号____ 3、影响酸雨形成的因素很多，除大气污染程度外，还与土壤地带性差异、大气和降水以及大气的缓冲能力等因素有关。下表是不同国家和地区雨水酸度与酸碱成分地点酸度酸性物质(ppm)碱性物质(ppm)PHSO42-NO3-Ca2+NH4+重庆4.1213.291.391.531.21北京6-713.113.123.632.54瑞典4.33.41.90.280.56美国3.926.02.40.300.20 地点酸度酸性物质(ppm)碱性物质(ppm)PHSO42-NO3-Ca2+NH4+重庆4.1213.291.391.531.21北京6-713.113.123.632.54瑞典4.33.41.90.280.56美国3.926.02.40.300.20据表中数据分析，下列叙述正确与否？A、由于北方的土壤一般呈碱性，空气中的尘粒主要来自土壤，所以北京地区的酸雨相对较少 地点酸度酸性物质(ppm)碱性物质(ppm)PHSO42-NO3-Ca2+NH4+重庆4.1213.291.391.531.21北京6-713.113.123.632.54瑞典4.33.41.90.280.56美国3.926.02.40.300.20B、重庆与北京相比，SO2和NO2的排放总量差不多，但雨水的PH值却远远低于北京地区，其原因可能是西南地区土壤呈酸性有关C、在我国排放的工业废气中，SO2排放量远远大于NO2的排放量，所以适合我国国情的治理酸雨的措施中，最主要的是控制SO2的排放量 地点酸度酸性物质(ppm)碱性物质(ppm)PHSO42-NO3-Ca2+NH4+重庆4.1213.291.391.531.21北京6-713.113.123.632.54瑞典4.33.41.90.280.56美国3.926.02.40.300.20D、我国北京SO2和NO2的排放量比美国和瑞典分别高近4倍和2倍，但从总体情况分析，美国和瑞典的雨水PH值比我国低得多，这与这些国家空气中碱性物质相对减少有一定的关系 磷循环 ©2003JohnWileyandSonsPublishers全球磷循环 物质循环的主要特点：物质循环是带有全球性的，生物群落和无机环境之间的物质可以反复出现反复利用，周而复始进行循环，不会消失。 能量流动和物质循环的关系太阳能大气中CO2光合作用生产者能量次级消费者分解者大气中的CO2呼吸能量大气中的CO2能量呼吸初级消费者能量遗体遗体残枝败叶含C有机物含C有机物呼吸呼吸作用③能量是物质循环的动力①同时进行、相互依存、不可分割②物质是能量流动的载体 能量流动和物质循环的关系项目能量流动物质循环特点范围生态系统各营养级之间联系（1）同时进行、相互依存（2）物质是能量流动的______（3）能量是物质循环的_______全球性、往复循环单向传递、逐级递减生物群落与无机环境之间载体动力 谢谢！