2.3 物质在生态系统中的循环利用-2023-2024学年上海地区高二生物同步备课高效课件（沪科2020选择性必修2）

选修2 生物与环境 第2章 生态系统的结构与功能 第3节 物质在生态系统中循环利用 本节重点 1、生态系统中物质循环的基本概念 2、碳循环的过程和关键环节 3、水循环的过程和主要环节 观看《地球上的碳循环》视频 为什么亿万年来大气中的二氧化碳仍没有被植物吸收耗尽？ 植物每年通过光合作用能将大气中约1500亿吨二氧化碳转化为有机物， 视频播放链接：https://haokan.baidu.com/v?pd=wisenatural&vid=13333862693474561457 3 地球内部的煤和石油经过燃烧后，转化为大气中的二氧化碳，从而引发全球变暖现象。 这充分说明，生态系统中物质形式的改变能够显著影响地球环境和人类生存。 因此，生命需要的物质必须在系统内循环利用。 虽然生态系统从系统外源源不断地获得能量，但是从系统外获得的物质量不多， 又被植物或其他自养生物利用，制造新的有机物质。 称为生态系统的物质循环，也称生物地球化学循环。 地球上主要的物质循环有碳循环、水循环、氮循环和磷循环等。 随着营养物质的吸收和代谢废物的排出，生物体的化学组成被不断更新。 当生物死亡后，经分解者的分解作用， 体内的化学元素返回到大气、水或土壤中， 组成生物体的基本化学元素在无机环境与生物群落间的往复循环过程， 维持生命的有机物主要由碳元素组成。 并在各组分间持续运动和交换，这种现象称为碳循环。 碳元素主要贮存在化石燃料、土壤、沉积物、海洋、生物体以及大气中, 光合生物大量吸收空气中的CO2，吸收的量约等于生物通过呼吸作用释放出的量。 生物圈中的碳循环主要体现在绿色植物将大气中的CO2经光合作用转化成有机物并释放O2， 有机物被消费者或分解者利用，通过呼吸作用把碳以其最初形态（CO2）返回到环境中，并释放储存的能量。 人类大量消耗化石燃料显著增加了大气中CO2的量，进而引发一系列环境问题。 仅有约千分之一的生物有机体在被分解之前被沉积物 掩埋，经过热能和压力长时间的作用，最终转变为化石燃料，如煤、石油、天然气等。 当燃烧化石燃料时，其中的碳氧化成为CO2而排入大气。 极微量的水以气体形式存在于大气中。 水是生命之源，所有生物都可以与环境直接交换水。 虽然个别生物也可以利用水蒸气， 以冰川形式贮存的水约占2%， 但水被生物利用的主要形式是液态水。 海洋贮水约占地球上水总量的97%， 剩余约1%的水保存在湖泊、河流和地下水中， 水在生态系统各组分间持续不断地流动，形成全球范围的大循环。 在太阳辐射和地球引力两大驱动力的作用下， 在太阳能的作用下，地球表面的水蒸发到大气中形成水蒸气。 水蒸气随大气环流运动，在一定条件下，凝结成云 并形成雨、雪等降水。 降水到达地面后，转化为地表水和地下水，最后 以径流的形式返回海洋，完成水循环。 水循环还能调节地球各圈层、各区域之间的能量分布，从而影响各地的气候。 通过水循环，海洋持续向陆地输送淡水。 水循环通过侵蚀、搬运、沉积等过程，形成丰富多彩的地形地貌。 本堂小节 1、生态系统中物质循环的基本概念 化学元素在无机环境与生物群落间的往复循环过程， 称为生态系统的物质循环，也称生物地球化学循环。 本堂小节 碳循环 水循环 Lavf58.45.100 $$