生态系统物质循环-碳氮硫循环基础知识(1)..
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在我们生活的这个地球上，生态系统犹如一个复杂而精巧的机器，不停地运转着。
其中，物质循环是生态系统的重要功能之一，它确保了生命的延续和生态的平衡。
接下来，让我们通过一些例题来深入理解生态系统的物质循环，并对相关知识点进行总结。
一、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。
例如，空气中的二氧化碳通过植物的光合作用进入生物群落，然后在生物群落内部通过食物链和食物网传递，最终又通过呼吸作用、分解作用等回到无机环境。
二、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，具有全球性。
比如，大气中的二氧化碳在全球范围内循环，海洋中的物质也会与陆地生态系统进行交换。
2、反复循环利用物质在生态系统中被反复利用，不会因为被消耗而减少。
这使得生态系统能够在相对稳定的物质基础上运行。
三、物质循环的类型1、水循环水是生命之源，水循环是生态系统中最重要的物质循环之一。
水通过蒸发、降水、地表径流等过程在大气、陆地和海洋之间不断循环。
例题：在一个小岛上，年降水量为1000 毫米，蒸发量为800 毫米，地表径流为 100 毫米，那么地下水的补给量是多少？解析：降水量＝蒸发量＋地表径流＋地下水补给量，所以地下水补给量＝ 1000 800 100 ＝ 100 毫米。
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。
植物通过光合作用吸收二氧化碳，合成有机物；动物通过摄食获取有机物中的碳，经过呼吸作用将二氧化碳释放到大气中。
例题：如果一个森林生态系统中的植物每年固定的二氧化碳量为1000 吨，而动物和微生物通过呼吸作用释放的二氧化碳量为 800 吨，那么这个生态系统是碳汇还是碳源？解析：植物固定的二氧化碳量大于动物和微生物释放的二氧化碳量，所以这个生态系统是碳汇。
3、氮循环氮是蛋白质和核酸的重要组成元素。
生态系统的物质循环课件
知识点一 碳循环
1.碳循环 (1)碳循环图解:
(2)碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以 二氧化碳 的形式 进行。大气中的二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内流动,因此, 碳循环具有 全球性 。 [想一想] 碳在自然界以什么形式存在,碳在生物群落内部是以什么形 式进行传递的? 提示:碳在自然界主要以二氧化碳的形式存在,还有以碳酸盐或单质等 形式等存在。碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式沿着食物链和 食物网传递的。
提示:错误。生产者固定的太阳能有四个去向,即生产者自身呼吸消耗的 能量、生产者流向初级消费者的能量、生产者流向分解者的能量及未利 用的能量,能量①②③④之间有重复。
[归纳总结] 物质循环和能量流动的关系
项目 形式 过程 范围 特点
联系
能量流动
物质循环
光能→化学能→热能(一般、丙、丁分别代表生态系统的 生产者、消费者、分解者、，
大气中的CO2库
(填成分)。
(2)图中的字母a、b、c分别表示 捕食、光合作用或化能合成作用、 ， 呼吸作用 (填过程)。
(3)碳在甲、乙、丙之间的流动形式是 含碳有机物 形式。
[归纳总结] “三看法”快速确认碳循环的各环节
知识点二 物质循环与能量流动的关系
A1
加入适量碘液
加适量斐林试剂
A2
B1
B2
备注:每个空格都要填写预期结果和实际结果。
[归纳总结] 土壤微生物的分解作用 土壤微生物的分解作用既包括大分子有机物的细胞外分解,又包括细胞 内的呼吸作用。例如,土壤中的纤维素分解菌分泌纤维素酶到细胞外, 先将植物残枝败叶中的纤维素降解为葡萄糖加以吸收,然后通过呼吸作 用在细胞内将葡萄糖氧化分解。 实验过程中要注意控制无关变量,让实验组和对照组除自变量以外的条 件保持一致。
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。
生态系统中碳、氮、硫物质循环导析
生态系统中碳、氮、硫物质循环导析谭家学（湖北省郧县第二中学442500）生态系统的物质循环是指组成生态体的C、H、O、N、P、S等化学元素，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，这一过程带有全球性，所以又叫生物地球化学循环。
在高中生物教材中，生态系统的物质循环主要包括碳循环、氮循环和硫循环，这一部分包含生态学、元素化合物、新陈代谢等相关知识，在近几年的高考命题中往往以综合题的形式出现，分值很大，所以在高考复习时要给以足够重视。
下面对碳、氮、硫三种元素的物质循环的图解加以归纳比较，使之关系清晰明了，再通过例题分析和实战训练，可以更深刻地认识三种循环之间的共同之处和差别所在，起到牢固掌握之目的。
一. 碳、氮、硫物质循环过程1、碳循环碳循环是指绿色植物通过光合作用，把大气中的二氧化碳和水合成为糖类等有机物，生产者合成的含碳有机物被各级消费者所利用，生产者和消费者在生命活动过程中，通过呼吸作用，又把二氧化碳释放到大气中；生产者和消费者的遗体被分解者所利用，分解后产生的二氧化碳也返回到大气中。
在正常情况下，碳的循环是平衡的，但由于现代工业的迅速发展，人类大量燃烧煤、石油和天然气等化石燃料，使地层中经过千百万年积存的已经脱离碳循环的碳元素，在很短的时间释放出来，就打破了生物圈中碳循环的平衡，使大气中的CO2含量迅速增加，进而导致气温上升，形成“温室效应”。
温室效应会导致地球气温逐渐上升，引起未来的全球性气候改变，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。
2、氮循环氮循环就是指氮气、无机氮化合物、有机氮化合物在自然界中相互转化过程的总称，包括氮化作用、硝化作用、反硝化作用、固氮作用以及有机氮化合物的合成等。
氮是形成蛋白质、氨基酸和核酸的主要成分，是生命的基本元素。
大气中含量丰富的氮绝大部分不能被生物直接利用，大气氮进入生物有机体的主要途径有四：①生物固氮（豆科植物、细菌、藻类等）；②工业固氮（合成氨）；③岩浆固氮（火山活动）；④大气固氮（闪电、宇宙线作用）。
生态系统的物质循环PPT完美版1.ppt
4、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 重庆
酸度 酸性物质(ppm) 碱性物质(ppm)
PH SO42- NO3- Ca2+ NH4+ 4.12 13.29 1.39 1.53 1.21
北京 6-7 13.11 3.12 3.63 2.54
瑞典 4.3 3.4 1.9 0.28 0.56
美国 3.92 6.0 2.4 0.30 0.20
地点 重庆 北京 瑞典 美国
酸度 PH 4.12 6-7 4.3 3.92
酸性物质(ppm) 碱性物质(ppm)
SO42- NO3- Ca2+ NH4+ 13.29 1.39 1.53 1.21 13.11 3.12 3.63 2.54
蛋白质
④
硝酸盐
⑥
⑤ 大气中的N2 ②
①
尿素
③
氨
2、从生态系统成分的角度看，完成④过
程的生物代表_________，完成⑤过程
的生物代表________。它们的新陈代谢
类型分别是__________、___________
3、从新陈代谢的角度看，④代表_____作用， ⑤代表____作用
蛋白质
④
硝酸盐
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。
大气中的N2
③
①
②
⑨ ④
⑤ 尿素及动
NO3-⑧
NO3-
植物遗体
⑦
⑥
高三生物《生态系统》的知识点
高三生物《生态系统》的知识点高三生物《生态系统》的知识点（一）非生物环境非生物环境（abioticenvironment）包括参加物质循环的无机元素和化合物，联系生物和非生物成分的有机物质（如蛋白质糖类脂类和腐殖质等）和气候或其他物理条件（如温度压力）。
（二）生产者生产者（producers）指能利用简单的无机物质制造食物的自养生物（autotroph），主要包括所有绿色植物蓝绿藻和少数化能合成细菌等自养生物。
这些生物可以通过光合作用把水和二氧化碳等无机物合成为碳水化合物蛋白质和脂肪等有机化合物，并把太阳辐射能转化为化学能，贮存在合成有机物的分子键中。
植物的光合作用只有在叶绿体内才能进行，而且必须是在阳光的照射下。
但是当绿色植物进一步合成蛋白质和脂肪的时候，还需要有氮磷硫镁等15种或更多种元素和无机物参与。
生产者通过光合作用不仅为本身的生存生长和繁殖提供营养物质和能量，而且它所制造的有机物质也是消费者和分解者唯一的能量来源。
生态系统中的消费者和分解者是直接或间接依赖生产者为生的，没有生产者也就不会有消费者和分解者。
可见，生产者是生态系统中最基本和最关键的生物成分。
太阳能只有通过生产者的光合作用才能源源不断地输入生态系统，然后再被其他生物所利用。
（三）消费者所谓消费者（consumers）是针对生产者而言，即它们不能从无机物质制造有机物质，而是直接或间接地依赖于生产者所制造的有机物质，因此属于异养生物（heterotroph）。
消费者归根结底都是依靠植物为食（直接取食植物或间接取食以植物为食的动物）。
直接吃植物的动物叫植食动物（herbivores），又叫一级消费者（如蝗虫兔马等）；以植食动物为食的动物叫肉食动物（carnivores），也叫二级消费者，如食野兔的狐和猎捕羚羊的猎豹等；以后还有三级消费者（或二级肉食动物）四级消费者（或叫三级肉食动物），直到顶位肉食动物。
消费者也包括那些既吃植物也吃动物的杂食动物（omnivores），有些鱼类是杂食性的，它们吃水藻水草，也吃水生无脊椎动物。
生态系统中的物质循环和能量流动
生态系统中的物质循环和能量流动在我们的地球上，所有生物体都生存在一个庞大而复杂的系统之中——生态系统。
生态系统是由生物和非生物因素组成的，其中包括了生物种群、栖息地、食物链、水循环、氮循环等等。
在这个系统内，对于生物生存来说，物质循环和能量流动是至关重要的。
物质循环是指，在一个生态系统内，各种物质依据不同的途径和方式进行着不断的“传递、转化、再利用”，最终，形成完善的循环。
而能量流动则是指，生物体获得能量的过程，以及能量在食物链中依据一定的规律传递和消耗的过程。
一、物质循环生态系统内的物质循环主要有三种：碳循环、氮循环及水循环。
这些循环保证了生态系统中物质的“孕育—利用—再利用”这个基本循环过程。
（一）碳循环碳元素是生物体中最为重要的化学元素之一，同时，在自然界中，它也是循环最为频繁的元素之一。
碳循环的过程主要包括了生物吸收、利用和排放碳元素、以及向大气中释放二氧化碳。
首先，二氧化碳由大气中的二氧化碳被光合细菌和植物吸收，这些植物利用太阳能将二氧化碳转化为糖分，而糖分再被其他的植物或者动物所摄取。
接着，当这些动植物死亡后，它们体内的碳元素将在腐生作用中释放出来，最终回到了大气中。
此外，由于人类的工业和农业活动，以及一些天然的地理气候变化，大量的二氧化碳被释放到了大气中。
这也导致了碳循环中某些过程的扰动，如太阳辐射的反射，导致了臭氧层的缺失和气候变化。
（二）氮循环氮在生态系统中的作用非常重要，它是组成蛋白质的基本元素。
而地球上大部分的氮元素都是以气态的氮气(N2)存在于空气中的，必须经过困难的过程才能转化为可利用的无机氮(NH4+和NO3-)。
氮循环的过程主要包括氮固定、氮化作用、坏氧菌的反硝化等。
首先，氮固定可分为生物固氮、物理固氮和人工固氮三个类别。
其中，生物固氮是最为普遍的氮循环方式，一些蓝绿藻和其他的细菌有能力将氮气转化为氨或者其他的无机氮。
而其他的氮化作用、腐生作用、分解作用等等，都将有机化合物分解成无机化合物，最终回归于大气和土壤中的氮气。
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思考
4. 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： （ B ）
A. B. C. D. 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
思考
5. 看图回答问题
碳 元素的循环。 1) 这是____ 2) 写出①～⑤所示过程的 O2 名称： 光合作用 ①________________ 呼吸作用 ②③______________ ④ 微生物的分解作用 ④________________ 燃烧过程 ⑤________________ 3) 图中A、B、C、D各是什么生物？
在无机环境和生物群落间反复 循环 生物圈
反复出现，循环流动，全球性
联系 1. 二者同时进行，彼此相互依存，不可分割。 2. 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。 3. 能量是物质在生态系统中反复循环的动力。 4. 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。
思考
2. 与自然界的碳循环关系密切的两种细胞器 是： （ B ）
A. B. C. D. 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
思考
3. 下列关于物质循环和能量流动的关系叙 述不正确的是： （ C ）
A. 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
绿色植物 A______________ 肉食性动物 C______________
① A CO2
②
B
③ C
⑤
动植物遗体和排泄物
D
煤,石油
植食性动物 B________________ 腐生细菌、真菌等 D________________
思考
5. 看图回答问题
4) 图中缺少的生理过程是 绿色植物的呼吸作用 ___________________， 用箭头在图中表示出来。 5) 由该循环可见，生态系 统的物质循环具有以下 特点： ①_________________ 反复循环 ②_________________ 全球性
绿色植物 ____ 和大气之间的循环。
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
①
②
③
⑨
④
⑤
尿素及动 植物遗体
土壤中的微生物
⑥
NO3 ⑦ NH3
⑧ -
NO3-
氮素化 肥
氮循环
空 气 大气闪电固氮 中 人工合成固氮 的 氮 生物固氮 气
生态系统物质循环
---碳、氮、硫循环
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
项目 能量流动 形式 有机物 物质循环 组成生物体的基本元素
过程 沿食物链（网）单向流 动 范围 生态系统各营养级
特点 单向流动，逐级递减
碳循环基本过程
碳循环示意图
化石燃料
形成煤、石油、 生产者 天然气等
燃 烧
摄食作用 形成煤、石油、 无机环境 天然气等 呼 呼 吸 吸 作 作 用 用
呼 吸 作 用
光 合 作 用
分 解 作 用
消费者
分解作循环的特点不包括下列的： （ ） C
A. B. C. D. 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
硝酸盐和氨等物质
硝化作用：NH3 → NO2→ NO3
－
－
NO3
硝 化 细 菌
－
反硝化作用：
NO3 →N2
－
多种植物
氨化细菌
多种动物
动植物遗体等
NH3
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。
练
习
#、下列有关生态系统描述的是（ A ） 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．①②③ C．①②④ B．①③④ D．②③④
生产者
捕食
各级消费者 消化 吸收 合成 同 化 作 用
交换吸附 主动运输
土壤中 (NH4+, NO3-)
生物体组成
脱氨基作用
反硝化作用
微生物 分解
含氮废物
泌尿系 统排出
含氮部分
氮循环过程
大气中的N2
生物固氮：N2＋3H2→2NH3
氨化作用：含氮有机物→NH3
反 硝 化 细 菌
生物固氮
闪电固氮
工业固氮
④ ① O2 A CO2
②
B
③ C
⑤
动植物遗体和排泄物
D
煤,石油
练习：
识图作答
（1）写出①②③④的生理过程及⑤产生 CO2的方式。 呼吸作用 ③____ ①光合作用 ____ ②____ 微生物分解作用 呼吸作用 ⑤____ 燃烧 ④____ （2）碳在无机环境与生物群落之间以CO ____ 2 形式进行循环。 （3）碳循环中最简单的循环途径是在
练
习
#、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。
生物群落与无机环境 （1）生态系统的碳循环是指碳元素在_____________________之间不断循环的过程
c （在a~c中选择）中合成有机物； （2）大气中的CO2可以在绿色植物的_____ b （在a~c中选择）可以分解为CO2 含碳有机物在_______
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。
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______________________