生态系统的物质循环
生态系统的物质循环例题和知识点总结
生态系统的物质循环例题和知识点总结生态系统是由生物群落和它们所生活的环境共同组成的一个相互关联的整体。
在生态系统中，物质不断地在生物与环境之间循环流动，这一过程对于维持生态系统的平衡和稳定至关重要。
下面我们将通过一些例题来加深对生态系统物质循环的理解，并对相关知识点进行总结。
一、生态系统物质循环的概念生态系统的物质循环是指组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等元素，都不断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。
这里的物质循环具有全球性，也被称为生物地球化学循环。
二、生态系统物质循环的类型1、水循环水是生命之源，在生态系统中，水通过蒸发、降水、地表径流等过程不断循环。
例如，海洋中的水蒸发形成水蒸气，上升到大气中，通过大气环流输送到陆地上空，遇冷凝结形成降水，一部分降水渗入地下形成地下水，一部分形成地表径流，最终汇入海洋。
2、碳循环碳在生物群落与无机环境之间主要以二氧化碳的形式循环。
植物通过光合作用将二氧化碳转化为有机物，消费者通过摄取植物获取含碳有机物，动植物的呼吸作用、微生物的分解作用以及燃烧等过程又将有机物中的碳以二氧化碳的形式释放回大气中。
3、氮循环氮是蛋白质和核酸等重要生物大分子的组成元素。
氮循环包括固氮、氨化、硝化和反硝化等过程。
固氮作用将大气中的氮气转化为氨或硝酸盐，被植物吸收利用；动植物遗体中的含氮有机物经微生物的氨化作用转化为氨；氨经过硝化细菌的硝化作用转化为硝酸盐，可被植物吸收；硝酸盐在反硝化细菌的作用下又转化为氮气返回大气。
三、物质循环的特点1、全球性物质循环不受地域和空间的限制，在整个地球范围内进行。
2、反复循环利用物质在生态系统中被反复利用，不会因参与循环而减少。
四、例题分析例题 1：在一个草原生态系统中，植物通过光合作用固定了 1000 克碳。
在这个生态系统中，这些碳最终通过呼吸作用和分解作用以二氧化碳的形式释放回大气中的量是（）A 1000 克B 大于 1000 克C 小于 1000 克D 无法确定解析：植物通过光合作用固定的碳，一部分用于自身的生长、发育和繁殖，一部分通过呼吸作用以二氧化碳的形式释放回大气中；植物死亡后，其遗体中的含碳有机物经微生物分解作用也会以二氧化碳的形式释放回大气中。
生态系统的物质循环
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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。
生产者 乙代表__________, 消费者 分解者 （3）甲代表________, 丙代表__________
硝化细菌等 （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_______________ 真菌 和_______ 蚯蚓 等生物。这些生物 （5）丙成分除了有图中所示生物外，还有_______ 有核膜包围的细胞核 与丙中图示生物不同，Y的细胞结构最主要的特点是______________________
2、与自然界的碳循环关系最为密切的两种细胞器是（ B ） A.内质网和高尔基体 C.核糖体和叶绿体 B.叶绿体和线粒体 D.核糖体和高尔基体
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3、下图是自然界碳循环的简图，图中的甲、乙、丙各代表（ A ）
A.甲为生产者，乙为分解者，丙为消费者 B.甲为消费者，乙为分解者，丙为生产者 C.甲为分解者，乙为生产者，丙为消费者 D.甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者
• 温室有两个特点：温度较室外高、不散热。
• 由环境污染引起的温室效应是指地球表面变热的现象。它会使地球 上的病虫害增加，土地干旱，沙漠化面积增大，海平面上升，气候 异常，海洋风暴增多。 • 科学家预测：如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展，到 2050年全球温度将上升2-4摄氏度，南北极地冰川将大幅度融化， 导致海平面大大上升，一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中，其中 ks5u精品课件 包括纽约、上海、东京和悉尼几个国际大城市。
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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。
生态系统的物质循环
生态系统的物质循环生态系统是由生物群落和非生物因素共同组成的自然系统，其中重要的一部分是物质循环。
物质循环是指生物体内和生物体间的物质转化和传递过程。
生态系统中的物质循环对于维持生态平衡和生物多样性的稳定具有至关重要的作用。
本文将从水循环、碳循环和氮循环三个方面来探讨生态系统的物质循环。
水循环是生态系统中最基本的物质循环之一。
水通过循环过程不断地从地球的水体中蒸发、凝结、降水，并最终回到地球的水体中。
首先，太阳能使得地表水蒸发成水蒸气。
然后，水蒸气凝结成云，通过降水的形式返回地表，包括降雨、降雪和降露。
最后，地表的水再次蒸发，循环往复。
水循环不仅仅影响着水资源的可持续利用，还对其他生物循环过程起到重要调节作用。
碳循环是生态系统中另一个重要的物质循环过程。
碳是生物体的基本构成元素，也是能量的重要来源。
碳循环的核心过程是光合作用和呼吸作用。
光合作用使得植物通过光能将二氧化碳和水转化为有机物质，同时释放出氧气。
呼吸作用则是植物和动物将有机物质氧化为二氧化碳和水，同时释放出能量。
这些过程紧密联系，在碳循环中相互转化。
此外，碳还通过死亡和腐烂的有机物质分解释放到土壤中，并最终形成化石燃料，如煤炭和石油。
碳循环对于调节大气中的二氧化碳含量，维持地球气候平衡至关重要。
氮循环是生态系统中重要的养分循环过程。
氮是构成蛋白质和核酸等生物大分子的重要元素。
氮循环包括氮气固定、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和蛋白质分解等过程。
氮气固定是将大气中的氮气转化为植物可以利用的无机氮的过程。
氨化作用则是将无机氮转化为氨，硝化作用是将氨氧化为亚硝酸盐和硝酸盐，反硝化作用则是将硝酸盐还原为氨和氮氧化物。
这些过程相互转化，并通过生物体的摄食和排泄使得氮循环得以完成。
氮循环的平衡性对于维持生态系统中的生物多样性和稳定性尤为重要。
综上所述，生态系统中的物质循环对于生命的存在和繁衍具有重要意义。
水循环、碳循环和氮循环是生态系统中主要的物质循环过程，它们相互联系、相互作用，共同维持着生态系统的稳定。
生态系统中的物质循环
生态系统中的物质循环生态系统是由生物和非生物因素相互作用而形成的自然系统，物质循环是维持生态系统平衡运转的重要过程。
在生态系统内，物质通过生物和非生物因素之间的相互转化和循环，使得生物体能够获取所需的营养和能量。
本文将探讨生态系统中的物质循环，包括碳循环、氮循环和水循环。
一、碳循环碳是构成生物体有机物的主要元素，碳循环是生态系统中最重要的循环之一。
碳的循环包括两种主要形式：有机碳和无机碳。
在生态系统中，植物通过光合作用吸收二氧化碳（CO2）并将其转化为有机物，这是有机碳的来源。
有机碳可通过食物链传递到其他生物体内，最终被分解成二氧化碳释放到大气中。
同时，有机碳还可以通过灭活作用进入土壤中，形成有机质，经过时间的累积和转化，最终形成化石燃料。
无机碳主要存在于大气中的二氧化碳和水中的碳酸盐。
生物体通过呼吸作用将有机碳转化为二氧化碳释放到大气中，同时，水体中的碳酸盐也会通过碳酸盐平衡和海洋生物作用而转化为二氧化碳。
此外，自然和人为过程也会释放大量的二氧化碳，如火山喷发、燃烧等。
二、氮循环氮是构成生物体蛋白质和核酸的重要元素，氮循环是维持生态系统中氮平衡的关键循环。
氮的循环包括有机氮和无机氮。
在生物体内，氮通过食物链传递，最初由植物通过根系吸收土壤中的无机氮（氨、硝酸盐等）转化为有机氮。
有机氮可通过食物链传递到其他生物体内，最终通过分解作用返回到土壤中。
在土壤中，有机氮经过腐解和氧化的过程，被微生物转化为无机氮。
无机氮可通过硝化作用转化为硝酸盐，可被植物吸收；同时也可通过反硝化作用转化为氮气，进入大气中。
三、水循环水循环是生态系统中最基本的循环之一，它将涉及到的物质包括水和溶解在水中的各种溶质。
水循环的过程非常复杂，主要包括蒸发、凝结、降水、地下水渗透、地表径流等。
蒸发是水从地面和水体表面升华为水蒸气的过程，凝结是水蒸气在大气中冷却形成水滴的过程，降水是水滴以雨、雪、露、霜等形式降落到地面。
地下水渗透是水通过土壤进入地下水层，地表径流则是水在地表流动的过程。
生态系统的物质循环
生态系统的物质循环生态系统的物质循环是指在生物圈中，各种物质的循环利用过程。
这些物质包括水、氧气、二氧化碳、氮、磷等，它们在生态系统中相互流动和转化，起到维持生命平衡和促进各种生物活动的重要作用。
下面将从水循环、碳循环和氮循环三个方面来探讨生态系统的物质循环。
一、水循环水循环是生态系统中最基本的物质循环之一，也是维持生命活动和生态平衡的重要环节。
水循环包括蒸发、降水、地下水、地表水和湿地等环节。
首先，水蒸发是水从地表转化为水蒸气的过程。
蒸发主要通过植物的蒸腾作用和水体的蒸发来实现。
水蒸气在大气中上升，形成云层。
其次，降水是水从大气中以形式变为液态的过程。
大气中的水蒸气凝结成雨、雪、露、霜等降落到地表。
同时，地下水也是生态系统中的重要水源之一。
降水通过渗透和下渗进入地下成为地下水，地下水通过泉眼、河流等方式重新回到地表。
湿地作为自然的水过滤器，是生态系统中的重要部分，具有调节降水和净化水质的功能。
二、碳循环碳循环是地球上重要的生物地球化学循环之一，对维持生物圈的稳定具有重要作用。
首先，碳循环的起点是植物通过光合作用将二氧化碳转化为有机物，同时释放出氧气。
其次，动物通过呼吸作用将氧气与有机物反应，生成二氧化碳和水，并释放出能量。
此外，植物和动物的生死过程中也参与了碳循环。
植物的死亡会将有机物释放到土壤中，进而以土壤有机质的形式长期储存。
而动物的尸体也会通过分解作用将有机物转化为二氧化碳和水。
最后，碳循环的结果是将二氧化碳在大气和生物圈之间持续地转化和交换，维持着生态系统中生物的生长和活动。
三、氮循环氮循环是生态系统中重要的元素循环过程，它对维持生态平衡和生物多样性具有重要的作用。
首先，氮的固氮是氮循环的起点。
固氮指的是将大气中的氮气转化为植物可以利用的氨或硝酸盐等无机形式的氮。
其次，植物通过吸收土壤中的氮养分来合成蛋白质等有机物。
动物则通过食物链摄取植物的有机物来获取氮养分。
同时，氮的歧化是氮循环的重要环节。
生态系统的物质循环
（二）沉积型循环(Sedimentary Cycles)
两种物质循环类型的特点
主要特征 气相型循环
沉积型循环
元素类型 子有（气C态C、化I等H合、）物O或、分N、无C气a态、化K、合N物a或、分M子g等（）P、
主要贮存库 大气圈、水圈 岩石圈、土壤圈
循环速度
快
慢
运动方式
扩散
沉降、抬升、风化、溶解
抗干扰能力 循环性质
强 完全循环
弱 不完全循环
（一）气相型循环(Gaseous Cycles)
地质大循环时间长、范围 广，是闭合式循环。
（二）生物循环（biological cycles)
是指环境中的元素经生物体吸收,在生态系统中 被多层次利用.然后经过分解者的作用.再为生 产者吸收、利用。
生物小循环的 时间短、范围 小，是开放式 的循环。
三、物质循环的类型
生物地球化学循环根据物质循环的路径不同,分为: 气相型循环、沉积型循环
四、物质循环的特点 Character of matter cycles
物质不灭，循环往复 物质循环与能量流动不可分割，相辅相成 物质循环的生物富集 生态系统对物质循环有一定调节能力 物质循环中的生物作用 各物质循环过程相互联系，不可分割
第二节 几种重要循环的概述
水循环 碳循环 氮循环 磷循环 硫循环 养分循环
(四)周转率与周转期
生态系统的物质循环
（3）在自然生态系统的 碳循环过程中，植物通 过 光合作用 从大气 中摄取碳的速率，与生 物通过 呼吸作用把碳 释放到大气中的速率大 致相同；随着现代工业 的发展，大量化石燃料 的燃烧，打破生物圈中
碳循环的平衡，形成温室
效应。
（3）参与过程④的生物与同区域中的动植物等其他 生物群落 。 生物共同构成了____________ 具有全球性 。 （4）由图1可见，碳循环的范围是___________ （5）生态系统的营养结构是 食物链和食物网 。
下图是生态系统碳循环示意图，图中“→”表示碳的 流动方向,请结合示意图回答相关问题： （1）写出图中包含的一条 食物链： B→C→D （用字母和箭头表示）。 （2）分析A→B和B→C过程 中碳流动形式的不同 点 A→B是以二氧化碳 。 的形式；B→C是以含 碳有机物的形式
光合作用、化能合成
一.生态系统物质循环的概念
无机环境 (CO2) 呼吸作用、微生物分解作用
生物群落 (含碳有机物)
1．这里的物质循环的形式： 以化学元素的形式 2．循环过程： 在生物群落和无机环境之间形成的反复循环
3．循环的范围及特点： 全球性反复出现 循环流动
大气中的CO2
呼 吸 作 用 呼 吸 作 用 捕食
D. 线粒体和内质网
巩固练习
3.
下列关于物质循环和能量流动的关系叙 述不正确的是： （ ）
A.
C 物质为能量的载体，使能量在生态系统中流
动 B. 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 C. 先进行物质循环，后发生能量流动 D. 二者相互依存，不可分割
下面图1为碳循环示意图，图2为某一食物网示意图，请据图 回答问题：
CO2 （1）通过过程①，碳由无机环境中___________ 转 变成绿色植物（如玉米）中的____________ 。 有机物
生态系统的物质循环
生态系统的物质循环一、物质循环的概念及特征（一）物质循环的概念：生物地球化学循环，是指各种化学元素和营养物质在不同层次的生态系统内，乃至整个生物圈里，沿着特定的途径从环境到生物体，从生物体再到环境，不断进行流动和循环的过程。
几乎所有的化学元素都能在生物体中发现，但在生命活动过程中，大约只需要30～40种化学元素。
这些元素根据生物的需要程度可分为两类：一是大量营养元素，这类元素是生物生命活动所必需的，同时在生物体内含量较多，包括碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、磷（P）、钾（K）、硫（S）、钙（Ca）、镁（Mg）、钠（Na）。
其中碳、氢、氧、氮、磷五种元素既是生物体的基本组成成分，同时又是构成三大有机物质（糖类、脂类、蛋白质）的主要元素，是食物链中各种营养级之间能量传递的最主要物质形式。
二是微量营养元素，这类元素在生物体内含量较少，如果数量太大可能会造成毒害，但它们又是生物生命活动所必需的，无论缺少哪一种，生命都可能停止发育或发育异常。
这类元素主要有铁、铜、锌、硼、锰、氯、钼、钴、铬、氟、硒、碘、硅、锶、钛、钒、锡、镓等。
（二）物质循环的特性指标：1.库与流的概念：物质在运动过程中被暂时固定、贮存的场所称为库。
库有大小层次之分，从整个地球生态系统看，地球的五大圈层（大气圈、水圈、岩石圈、土壤圈和生物圈）均可称为物质循环过程中的库。
而在组成全球生态系统的亚系统中，系统的各个组分也称为物质循环的库，一般包括植物库、动物库、大气库、土壤库和水体库。
每个库又可继续划分为亚库，如植物库可分为作物、林木、牧草等亚库。
根据物质的输入和输出率，物质循环的库可归为两大类：一为贮存库，其容量相对较大，物质交换活动缓慢，一般为非生物组分的环境库，如岩石库；二为交换库，其容量相对较小，与外界物质交换活跃。
例如，在海洋生态系统中，水体中含有大量的磷，但与外界交换的磷量仅占总库存的很小部分，这时海洋水体库是磷的贮存库；浮游生物与动植物体内含有磷量相对少得多，与水体库交换的磷量占生物库存量比例高，则称生物库是磷的交换库。
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生态系统的物质循环
区别： 能量流经生态系统各个营养级时是逐级 递减，而且运动是单向的、不是循环的， 最终在环境中消失。物质循环是带有全 球性的，在生物群落与无机环境间物质 可以反复出现，反复利用，循环运动， 不会消失。
生态系统的物质循环
四、能量流动和物质循环的相互关系 生态系统的物ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ循环
学习目标：
1、生态系统物质循环的概念 2、物质循环的过程
（碳循环） 3、物质循环的特点 4、物质循环与能量流动的关系
引言：
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、单向不循环 的。而物质循环是在生态系统的生物群落 与无机环境之间可以反复出现，是循环流 动的。那么，生态系统中物质到底是怎样 循环的呢？
生态系统的物质循环
课堂练习：
识图作答：
生态系统的物质循环
生态系统的物质循环
（1）写出①②③④的生理过程及⑤产生
CO2的方式。
微生物分
①光__合__作用 ②_呼_吸__作用 ③_解__作_用
④_呼_吸__作用 ⑤_燃__烧_
生态系统的物质循环
生态系统的物质循环
（2）碳在无机环境与生物群落之间以 ______C__O_2__形式进行循环。 （3）碳循环中最简单的循环途径是在 ____绿__色__植__物__和大气之间的循环。
生态系统的物质循环
还有一部分生物遗体没有被分解者 分解，转变成为地下的石油和煤，这部 分“C”暂时脱离循环，一经开采运到地面 燃烧，仍可产生CO2再返回碳循环。
生态系统的物质循环
生态系统的物质循环
3.温室效应
原因：由于化石燃料的大量燃烧，使 大气中CO2含量上升,由于CO2对太阳 的短波辐射有高度的透过性,而对地球 反射出来的长波辐射有高度吸收性,导 致地球温度升高.
生态系统的物质循环
一、物质循环的概念 是指组成生物体的C、H、O、N、
P、S等化学元素在生态系统的生物群落 与无机环境之间反复循环运动叫生态系 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。
能量流动
形式 主要以有机物形式
特点 单向流动逐级递减
物质循环
组成生物体的基本元素在生物 群落与无机环境间反复循环 反复循环维持生态平衡
范围 生态系统的各营养 全球生物圈
联系 级 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。
生态系统的物质循环
生态系统的物质循环
总结
生态系统的物质循环
生态系统的物质循环
生态系统的物质循环
（二）碳循环特点：
（1）碳循环的形式：CO2 （2）碳在自然界中的存在形式：CO2和碳酸盐； （3）碳在生物体内的存在形式：含碳有机物； （4）碳进入生物体的途径：绿色植物的光合作用； （5）碳在生物体之间传递途径：食物链；
①生物的呼吸作用 （6）碳进入大气的途径：②分解者有分解作用
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。
生态系统的物质循环
生态系统的物质循环
三、能量流动和物质循环的关系 联系： 生态系统的存在是靠物质循环和能量流动 来维持的。生态系统的能量流动和物质循 环都是通过食物链和食物网的渠道实现的， 二者相互伴随进行，又相辅相承，密不可 分的统一整体。
生态系统的功能(二) 物质循环
假定在麦田中仅存在着小麦→粘虫→蟾蜍 的食物链。如果蟾蜍的数量变化不大，则 粘虫数量和小麦的产量保持相对稳定，这 种状态称为生态平衡。设该农田中的蟾蜍 总能量为A，若用农药杀灭此田中的粘虫， 不考虑水肥等因素，则小麦当年能量增加 幅度为 _____2_5_A至_____1_0A0。第二年不 再使用农药，小麦的产量将会____。减产
影响：促使南北极冰雪融化，使海 平面上升，将会淹没许多沿海城市 和广大陆地。
生态系统的物质循环
生态系统的物质循环
碳循环 的途径
绿色植物的光合作用 碳进入生物群落 化能合成作用
把CO2合成有机物
碳在各营养 级之间循环
以含碳的有机物的 形式
碳出生物群落
动植物的呼吸作用 微生物的分解作用 燃烧
生态系统的物质循环
★碳循环： 二、物质循环的过程 碳元素约占生物体干重的49%，
碳是有机化合物的“骨架”，没有碳 就没有生命。
碳在无机环境与生物群落之 间是以CO2的形式进行循环的。
碳是地球上储量最丰富的元素之一。 它广泛地分布于大气、海洋、地壳沉积岩 和生物体中，并随地球的运动循环不止。 同时碳又是有机化合物的基本成分，是构 成生命体的基本元素。碳循环还与生命活 动紧密相联。在地球的生物圈和大气圈中， 碳通过生命的新陈代谢，往复循环、生生 不息。
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。
生态系统的物质循环
生态系统的物质循环
大气中的N2
尿素及动
NO3-
NO3-
植物遗体
土壤中的微生物 NH3
氮素化肥
生态系统的物质循环
生态系统的物质循环
三、物质循环的主要特点： 物质循环是带有全球性的，生物群落
③化石燃料的燃烧 （7）造成温室效应的气体.
生态系统的物质循环
生态系统的物质循环
二、物质循环的过程 ★水循环：
水是组成生物体的重要成分，约占 体重的60％～95％，体内进行一切生化 反应都离不开水。地球上水通过蒸发、 降雨、植物的蒸腾、吸收等过程反复 循环。
生态系统的物质循环
生态系统的物质循环
★氮循环： 氮是组成蛋白质和核酸的主要成
（一）碳的循环过程
1.碳在无机自然环境中存在的形式:
以CO2和碳酸盐（石灰岩、 珊瑚礁）的形式存在
2.碳的循环形式：碳在无机环境与生物群 落间是以CO2的形式进行循环的。大气中 的CO2进入生物群落，主要依赖于绿色植 物的光合作用，使CO2中的“C”变成为 有机物中的“C”，再通过食物链进入动 物和其他生物体中，因此从“C”的循环 可见绿色植物是生态系统的基石。除此之 外，还有化能合成作用的微生物也能把 CO2合成为有机物。