3.3 生态系统的物质循环（第二课时）-【生物优课PPT】2023-2024学年高中生物选择性必修2同步PPT课件

生态系统的 物质循环 第三章 | 第三节 第二课时 问题讨论 01. 碳循环 02. 生物富集 03. 能量流动和物质循环的关系 04. 探究土壤微生物的分解作用 目录 CONTNETS 生物富集 知识点二 生物富集 资料一： 铅对人体血液、血管、肾脏、生殖腺和神经系统等均有毒害作用。在儿童中，铅中毒症状尤为明显。 自2013年起，联合国环境规划署和世界卫 生组织联合号召：每年十月底在全球开展 “预防铅中毒国际行动周”活动。 资料二： 铅在植物组织中可致光合作用及脂肪代谢 的强度减弱，吸水量减少，耗氧量增大，阻碍植物生长，甚至导致死亡。 资料三： 铅对微生物也具有毒害作用。 生物富集 2.1 铅循环的过程、特点及其成因 火山喷发 沙尘暴 大火 大气 降水 水体 植物 土壤 动物 鱼 水鸟 猛禽 煤燃烧 金属冶炼 浮游生物 特点1：全球性 扩散途径 大 气 水 生物迁移 生物富集 2.1 铅循环的过程、特点及其成因 特点2：铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高。 分析铅浓度在生物群落内的特点 资料：水体和多种水生生物体内的铅浓度示意图 水 浮游生物 鱼 水鸟 < < 2 ppm 5 ppm 200 ppm 1600 ppm 生物富集 生物富集 2.1 铅循环的过程、特点及其成因 对比碳循环，分析铅在生物体内富集的原因 消费者 生产者 分解者 吸收 摄食 呼吸作用 非生物环境中的碳 分解作用 成因：铅在生物体内形成难以降解的化合物，且不易排出。 生物富集 2.1 铅循环的过程、特点及其成因 成因：1. 能量流经各营养级时，逐级递减； 2. 铅在生物体内形成难以降解的化合物，不易排出。 ① 营养级 一 二 三 四 ② 合成1 kg干重所需能量 假设均为100 ③ 捕食上一营养级一个生物能获得的能量 假设为100 10 1 0.1 ④ 需要捕食上一营养级生物个体数 — 10 100 1 000 ⑤ 个体内铅含量为第1营养级个体内铅含量的倍数 1 10 1 000 1 000 000 ⑥ 个体内铅浓度（1 kg干重中铅的含量） 1 10 1 000 1 000 000 生物富集 2.2 生物富集的概念 生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象，称作生物富集。 ① 重金属（如汞、镉等） ③ 一些人工合成的有机化合物（如DDT等） ② 放射性物质（如含137Cs、226Ra等的物质） 能量流动和物质循环的关系 知识点三 能量流动和物质循环的关系 物质循环与能量流动的关系图 图 示 能量流动和物质循环的关系 物质循环与能量流动的关系图 项目 能量流动 物质循环(以碳循环为例) 形式 特点 范围 联系 光能→化学能→热能 化学元素(无机物→有机物→无机物) 单向流动、逐级递减 全球性、循环往复 生态系统各营养级 生物圈(全球性) 二者同时进行、相互依存、不可分割： ①能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解； ②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往复循环的动力 探究土壤微生物的 分解作用 知识点四 探究土壤微生物的分解作用 采集带有落叶的土壤 土壤垂直剖面模式图 枯枝落叶层 有机碎屑层 腐殖质层 淀积层 枯枝落叶层 有机碎屑层 采集土壤微生物的方法 探究土壤微生物的分解作用 探究土壤微生物的分解作用 思考：可提出哪些研究问题？ 如何证明土壤微生物具有分解作用？ 有机物的分解 现象 本质 分解过程中，物质发生怎样的变化？ 落叶等的腐烂 影响因素 探究土壤微生物的分解作用 探究1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？ 设计实验方案 对照组 实验组 自变量 设置方式 因变量 无关变量 增加重复次数 （每组落叶等量若干，组内设置多组等） 有土壤微生物 无土壤微生物 落叶+土壤 落叶+灭菌土壤 落叶腐烂（快慢和程度） 避免土壤理化性质的改变 探究土壤微生物的分解作用 探究1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？ 进行实验观察和结果记录 培养时间 第1周 第2周 第3周 第4周 对照组落叶 平均干重 实验组落叶 平均干重 （实验组-对照组）平均干重 探究土壤微生物的分解作用 探究1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？ 分析可能的结果和得出对应的结论 相同时间内（实验组-对照组）平均干重 结论 正值 0或者负值 落叶是在该土壤中微生物的作用下腐烂 落叶在该土壤中微生物的作用下不腐烂 探究土壤微生物的分解作用 探究1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？ 可能的实验现象（以一片落叶为例） 一个月后的落叶 新采集的落叶 探究土壤微生物的分