【課標要求】生態系統中物質循環和能量流動的基本規律及應用。
【考向瞭望】能量流動與物質循環的過程特點及相互關系。
【知識梳理】
一、生態系統的物質循環：
（一）概念
1、物質：組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素。
2、循環：無機環境 生物群落。
3、范圍：生物圈。
（二）特點：
1、具有全球性，因此又稱生物地球化學循環。
2、具有循環性。
二、實例——碳循環
（一）無機環境中存在的形式：二氧化碳和碳酸鹽。
（二）生物群落中主要存在形式：含碳有機物。
（三）無機環境與生物群落之間的循環形式（如圖）
1、大氣中的碳元素進入生物群落，是通過植物的光合作用或化能合成作用而實現的。
2、碳在生物群落和無機環境之間循環是以CO2的形式進行的。碳元素在生物群落中的傳遞，主要靠食物鏈和食物網，傳遞形式為有機物。
3、大氣中CO2的來源有三個：一是分解者的分解作用；二是動植物的呼吸作用；三是化石燃料的燃燒。
4、實現碳在生物群落和無機環境之間進行循環的關鍵是生產者和分解者
5、碳在無機環境與生物群落之間傳遞時，只有生產者與無機環境之間的傳遞是雙向的，其他各成分間的傳遞是單向的。
（四）特點：具全球性，可反復利用。[
（五）溫室效應與氣候變暖
1、溫室效應的形成：CO2與懸浮粒子是決定地球溫度及氣候的關鍵因素。CO2能吸收太陽輻射的紅外線。當太陽照射到地球表面時，使地球變暖，這種熱能又以紅外線的形式向太空輻射，再次被CO2吸收，從而使大氣層成為地面的保溫層，起到保溫作用。
2、大氣中CO2含量持續增加的原因：
（1）工廠、汽車、輪船等對化石燃料的大量使用，向大氣中傾放大量的CO2。
（2）森林、草原等植被大面積的破壞，大大降低了對大氣中CO2的調節能力。
3、影響：
（1）氣候變暖會使冰川雪山融化，海平面上升，這樣就使沿海城市和國家面臨滅頂之災。（2）由于氣候變化，也改變了降雨和蒸發機制，影響農業和糧食資源的生產。降雨量的變化使部分地區更加干旱或更加雨澇，并使病蟲害增加。
4、緩解措施：
（1）植樹造林，增加綠地面積。
（2）減少化石燃料的燃燒。
（3）開發清潔能源。
三、能量流動與物質循環的關系[
項目 能量流動 物質循環
形式 以有機物為載體 無機物
特點 單向傳遞、逐級遞減[ 往復循環
范圍 生態系統各營養級 生物圈（全球性）
聯系 同時進行、相互依存，不可分割：
①能量的固定、儲存、轉移和釋放，離不開物質的合成和分解；
②物質是能量沿食物鏈（網）流動的載體；[
③能量是物質在生態系統中往復循環的動力
圖示
四、物質循環過程中的生物富集作用
（一）概念：是指環境中的一些污染物（如重金屬、化學農藥）通過食物鏈在生物體內大量積累的過程。
（二）富集物特點：化學性質穩定不易被分解；在生物體內積累而不易排出。
（三）富集過程：隨著食物鏈的延長而不斷加強，即營養級越高，富集物的濃度越高。[
（四）危害：有害物質的濃度通過生物富集作用增高，會對人體或動物造成危害。
【思考感悟】
生物圈是一個在物質和能量上自給自足的生態系統。那么地球上所有生態系統都是一個自給自足的生態系統嗎？
不是。例如，農田生態系統、城市生態系統等都需從外界輸入物質和能量。
【基礎訓練】
1、在碳循環中，無機環境和生物群落相聯系的生理作用是（ A ）
①光合作用； ②呼吸作用； ③蒸騰作用； ④化能合成作用
A、①②④ B、①③④ C、②③④ D、①②③
2、從物質循環的角度看，人體內的碳元素究其根源是來自（ D ）
A、食物中的碳 B、大氣中CO2的碳 C、燃料中的碳 D、非生物環境中的碳
3、火災常給森林帶來較大危害，但是某些國家有時對寒帶地區森林中的殘枝落葉等進行有限度的人工火燒，以對森林進行資源管理，這種人工火燒的主要目的是（ C ）
A、消滅森林病蟲害 B、刺激樹木種子萌發
C、加速生態系統的分解過程 D、提高森林的蓄水能力
【高考模擬】
4、下列選項中，由溫室效應所產生的影響是（ A ）
A、永凍土融化，造成凍土區域內公路的破壞
B、水體富營養化，對近海生態環境造成一定的污染
C、酸雨加劇，對森林生態系統造成嚴重破壞
D、臭氧層破壞，使全球皮膚癌患者數量增加
5、分析下面有關生態系統碳循環、人體體液中物質交換的示意圖，以下說法正確的是（ C ）[
A、乙圖中的d是生態系統中的主要成分
B、人體O2濃度最高的是甲圖中的b
C、人體發生過敏反應時，甲圖中的a增加導致組織水腫
D、因捕食關系而建立的食物鏈中，能量最少的是乙圖中的b所處的營養級
