第 3节 生态系统的物质循环

必修 3 稳态与环境 第 5 章 生态系统及其稳定性

芜湖市 第一中学 王艳

生态系统依靠太阳不断地提供能量，，生态，，中的物质却都是由地球提供的。

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组成生物体的 C、 H、 O、 N、 P、S等元素，都不断地进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。

生态系统的物质循环

生物圈是地球上最大的生态系统，其中的物质循环带有全球性，这种物质循环又叫生物地化循环。

生态系统的物质循环反复出现，循环流动，不会消失，生物可反复利用。

生态系统的物质循环也是顺着生态系统的营养结构即食物链和食物网这个主渠道进行循环流动的。前面讲的能量流动与物质循环是不同的，能量在流经生态系统各个营养级时，是逐级递减、单向流动的。而物质循环是在生态系统的生物群落与无机环境之间反复出现，循环流动。那么，生态系统中物质到底是怎样循环的呢？

碳的循环过程

碳的循环过程：1 、生物圈中的生产者——绿色植物，通过光合作用，将大气中的 CO2 和 H2O 合成糖类。糖类与其它有机物合成脂类和蛋白质，使 CO2 中的碳成为有机物中的碳。

2 、含碳有机物的一部分，通过食物链传递给各级消者。

3 、生产者和消费者通过呼吸作用，将有机物分解成 CO2和 H2O ，并将 CO2 释放到大气中去。

4 、生产者与消费者的遗体，被分解者分解，分解后 产生的 CO2 返回到大气中去。

5 、煤、石油等化石燃聊的燃烧也将大量的 CO2 排放到大气中去。

绿色植物的光合作用 碳进入生物群落碳出入生物 把 CO2合成有机物 群落的途径 动植物的呼吸作用 碳出生物群落 微生物的分解作用 燃烧

（ 1）碳循环的形式：（ 2）碳在自然界中的存在形式：（ 3）碳在生物体内的存在形式：（ 4）碳进入生物体的途径：（ 5）碳在生物体之间传递途径：（ 6）碳进入大气的途径：

CO2

CO2 和碳酸盐含碳有机物

绿色植物的光合作用食物链和食物网

① 生物的呼吸作用② 分解者的分解作用③ 化石燃料的燃烧

碳循环的特点：

氮循环：氮占大气成分的 79 ％，氮是组成蛋 白质和核酸的主要成分。氮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。

水循环：从地球表面通过蒸发（包括植物的 蒸腾作用）进入大气圈，同时又不断地通过 降水从大气圈返回到地球表面。

其他物质循环

水循环

氮循环

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 物质循环

形式

过程

范围

特点

联系

主要以有机物形式

沿食物链（网）单向流动

生态系统各营养级

单向流动，逐级递减

主要以无机物形式

在无机环境与生物群落之间反复循环

全球（生物圈）

反复循环，逐级累积

　　能量流动和物质循环二者相互伴随，相辅相承，是不可分割的统一整体。

能量流动和物质循环的相互关系

温室效应 由于现代工业的迅速发展，人类大量燃烧煤和石油等化石燃料，使地层中经过千百万年而积存的碳元素，在很短的时间内释放出来，打破了生物圈中碳循环的平衡，使大气中二氧化碳的含量迅速增加，进而导致气温升高，形成“温室效应”。温室效应对生物圈和人类社会都有着不可忽视的影响，比如加快极地冰川的融化，导致海平面上升，进而对陆地生态系统和人类的生存构成威胁。

课堂练习1 、在生态系统中，碳元素在无机环境和生

物群落间循环的主要形式是 （ A ） A 、二氧化碳 B 、碳酸盐 C 、碳酸 D 、碳水化合物2 、在生态系统中，将二氧化碳释放到大气

中的过程是（ B ） A 、光合作用 B 、呼吸作用 C 、蒸腾作用 D 、渗透作用

同碳元素一样，氮元素在生物群落和无机环境之间也是不断循环的。为什么还要往农田中不断地施加氮肥呢？