内容正文:
生态系统的物质循环
第三章第三节
本节聚焦:
1生态系统的物质循环过程是怎样的?
2怎样理解生物富集的成因和危害?
3物质循环与能量流动的关系是怎样的?
教学目标
01
通过分析碳循环的过程,构建概念模型,概述生态系统的物质循环
科学思维
根据生态系统物质循环的规律,为科学、有效地利用生态系统中的资源等提出有价值的建议和措施
03
社会责任
02
科学思维
通过比较生态系统的物质循环和能量流动过程,说明两者的关系
04
社会责任
通过对案例的分析讨论,阐明生物富集的成因和危害,并提出科学的防治建议
问题探讨
为什么维持生态系统所需大量物质,例如氧、碳和许多其他物质,亿万年来却没有被生命活动所消耗完?
构成物质的原子可以被循环利用,消费者能够加快物质循环
O2
问题探讨
问题探讨
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。
1.胡杨死亡后,为什么很长时间都没有腐烂?
荒漠中缺乏水分,分解者的数量很少,因此死亡后的胡杨无法被快速分解。
2.有研究表明,长有胡杨的荒漠土壤一般比草原的贫瘠,这是为什么?
荒漠中生产者的种类与数量很少,能制造的有机物总量就少;
消费者与分解者也少、物质循环缓慢;
土壤中可供分解者分解的动植物遗体等很少,且分解速度较慢,因此土壤中积累的营养物质很少。
思考·讨论
分析碳循环的过程
二氧化碳能溶于水,因此能在大气和海洋、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?
CO2和碳酸盐
含碳有机物
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)?
生产者的光合作用、化能合成作用
食物链(网)
二氧化碳
③化石燃料的燃烧
①生产者、消费者的呼吸作用
②分解者的分解作用
进入生物群落的途径:
碳在生物群落内传递的途径:
碳循环的形式:
碳返回非生物环境的途径:
实现碳循环的关键因素:
生产者和分解者
一、碳循环的过程
大气中的CO2库
水圈中的CO2库
生产者
化能合成作用
光合作用
呼吸作用
呼吸作用
分解作用
消费者
化石燃料
分解者
燃烧
大气中的CO2库
水圈中的CO2库
生产者
消费者
捕食
光合作用
呼吸作用
遗体和排泄物
分解者
分解作用(呼吸作用)
煤、石油、天然气等
燃烧
碳循环特点:全球性
一、碳循环的过程
生产者
分解者
大气中的CO2库
初级消费者
次级消费者
大气中的CO2库
生产者
分解者
消费者
相关模式图的判断
一、碳循环的过程
海洋的碳含量是大气圈碳含量的56倍。海洋对大气中二氧化碳的吸收是平衡大气中二氧化碳的重要因素。
海洋生物利用海洋中所溶解的二氧化碳进行光合作用,其中一部分生物的残体分解释放出二氧化碳,另一部分形成生物碳酸盐沉积,与无机碳酸盐一道固定在岩石圈中,直到受地质作用被抬升到地表经风化作用而重新释放出二氧化碳。
海洋对于调节大气中碳含量起着非常重要的作用
碳循环失调的后果:
温室效应
(1)什么是温室效应?
破坏碳循环的平衡
温室效应
大气中CO2含量增加
能量主要以光的形式到达地球,其中大部分最后以红外线的形式从地球再辐射出去。在大气层中, CO2对光辐射没有阻挡,但是能吸收红外线并阻挡红外线通过,就像温室的玻璃顶罩一样,能量进入容易出去难。
一、碳循环的过程
碳循环失调的后果:
温室效应
化石燃料的大量燃烧,导致大气中的CO2含量迅速增加,打破了生物圈中碳循环的平衡。
全球变暖。气温升高,加快极地和高山冰川的融化,导致海平面上升,进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。
减少化石燃料的使用,开发清洁能源;
大力植树种草,提高森林覆盖率;
低碳生活。
(1)形成原因:
(3)解决措施:
(2)影响:
非生物环境
呼吸作用,分解作用,化石燃料燃烧增加
生物群落
光合作用,化能合成作用
一、碳循环的过程
二、物质循环
1.概念:
组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都在不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落到非生物环境的循环过程。(生物地球化学循环)
2.分析讨论:
(3)物质循环有什么特点?
(1)“物质循环”中的“物质”指什么?
(2)这里的生态系统指的是什么生态系统?
元素
生物圈
根据科学家掌握的资料,人类从未在南极使用过DDT,但研究人员早在20世纪60年代初就从阿德利企鹅的脂肪内检测出DDT。这一现象说明了什么?可以得到哪些启示
资 料 1
特点1:全球性
(生物地球
化学循环)
资