3.3 生态系统的物质循环（备课件）-【上好课】2021-2022学年高二生物同步备课系列（人教版2019选择性必修2）

第三章 生态系统及其稳定性 第3节 生态系统的物质循环 学习目标 以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环 （生命观念、科学思维） 01 02 说明能量流动和物质循环的关系 （生命观念、科学思维） 尝试探究土壤微生物的分解作用 （科学探究） 03 04 关注碳循环平衡失调与温室效应，关注生物富集（社会责任） ··· 问题探讨 荒漠地区相对干燥，极度炎热的环境很难滋生各种微生物，所以胡杨死后，很长时间都没有腐烂 胡杨能抗干旱、御风沙、耐盐碱，可顽强地在荒漠中生存繁衍。然而，受水资源短缺的影响，一些远离水源的胡杨也难逃死亡的厄运。这些死亡的胡杨虽历经烈日和荒漠的摧残，却依然傲立于大漠，其枝干往往呈现出千姿百态的奇特造型。 讨论 1.胡杨死后，为什么很长时间都没有腐烂？ 2.有研究表明，长有胡杨的荒漠土壤比一般的草原贫瘠，这是为什么？ ①与草原相比，长有胡杨的荒漠气候干燥，土壤中不容易滋生微生物； ②胡杨代谢会产生一种叫“胡桃醌”的产物，进入土壤后对其他植物有很强的杀灭作用，致使胡杨周围没有其他植物生长。 ③由于土壤中植物的残枝败叶和微生物的活动较少，长有胡杨的荒漠土壤一般比草原贫瘠。 新课讲授 1 一、碳循环 过程 大气中的CO2库 分解者 化石燃料 燃烧 太快、太多导致温室效应 分解作用 粪便 遗体 呼吸作用 消费者 生产者 呼吸作用 光合作用 残枝败叶 思考·讨论 分析碳循环的过程 二氧化碳能溶于水，因此可在大气和海洋、河流之间进行交换。此外，碳还可以长期固定或保存在非生命系统中，如固定于煤、石油或木材中。人类对煤和石油等能源的利用，向大气排放了大量的二氧化碳。 1. 碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在？ 碳在非生物环境中以二氧化碳、碳酸盐等形式存在；在生物体内主要以含碳有机物形式存在 思考·讨论 分析碳循环的过程 2. 碳是如何进出生产者、 消费者、分解者的（以什 么形式、通过哪种生命活 动、形成哪些产物等）？ 大气中的CO2库 分解者 化石燃料 燃烧 太快、太多导致温室效应 分解作用 粪便 遗体 呼吸作用 消费者 生产者 呼吸作用 光合作用 残枝败叶 （1）生产者将CO2转化为碳水化合物中的碳，可表示为CO2+H2O 糖类、蛋白质等。 生产者 （2）含碳有机物 各级消费者。 食物链 大气中的CO2库 分解者 化石燃料 燃烧 太快、太多导致温室效应 分解作用 粪便 遗体 呼吸作用 消费者 生产者 呼吸作用 光合作用 残枝败叶 （3）有机物 CO2+H2O 大气中 生产者、消费者、分解者 呼吸作用 释放 （4）生产者、消费者的遗体、排泄物等 CO2 大气中 分解者 释放 （5）煤、石油等化石燃料 CO2 大气中 燃烧 排放 大气中的CO2库 分解者 化石燃料 燃烧 太快、太多导致温室效应 分解作用 粪便 遗体 呼吸作用 消费者 生产者 呼吸作用 光合作用 残枝败叶 非生物环境 （CO2） 光合作用、化能合成作用 概括起来可表述为 呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料燃烧 生物群落（有机物） 知识延伸 ①“物质”在非生物环境与生物体内的相互转化是依靠生物体内的生化反应完成的。 ②物质循环中起决定作用的是生物群落。 ③参与非生物环境中的物质与生物体内生命物质相互转化的生理过程主要有光合作用、化能合成作用、呼吸作用。 ④生态系统的物质循环离不开能量流动。 碳循环分析 （1）碳的存在形式：非生物环境中的碳以CO2、碳酸盐的形式存在；生物群落中的碳则以含碳有机物的形式存在 （2）碳的循环形式：碳在生物群落与非生物环境间的循环形式是CO2；在生物群落内部的传递形式是含碳有机物。 （3）碳进入生物群落的途径：大气中的碳进入生物群落，主要通过绿色植物的光合作用，其次是某些微生物（如硝化细菌）的化能合成作用。 （4）碳返回非生物环境的途径： ①生产者、消费者的呼吸作用； ②分解者的分解作用； ③化石燃料等的燃烧 （5）碳在生物之间传递的途径：食物链 和食物网 （6）实现碳在生物群落和非生物环境之间循环的关键成分：生产者和分解者 （7）碳传递的方向：碳在生物群落与非生物环境之间的传递是双向的；碳在生物内部各成分间的传递均是单向的。 新课讲授 2 二、生态系统的物质循环的概念及特点 物质循环的概念 （1）概念：组成生物体的 ，都在不断进行着从