内容正文:
第3节
生态系统的物质循环
(第2课时)
第三章 生态系统及其稳定性
教学目标
目标
01
02
03
构建生态系统物质循环的模式图,培养运用科学思维分析问题、解决问题的能力。(科学思维)
通过比较物质循环与能量流动的关系,建立普遍联系的观点及生命系统的物质和能量观。(生命观念)
关注碳循环平衡失调与温室效应,关注生物富集(社会责任)
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资料1: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。
(1)实例——铅的富集:
二、生物富集
资料2: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3:铅对微生物也具有毒害作用。
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(1)实例——铅的富集:①铅循环的主要过程
煤燃烧、有色金属冶炼
大气
沉降
土壤表面
植被表面
水体
根从土壤中吸收铅
叶片摄入吸附的铅
水中植物、浮游动物会直接吸收水中的铅
颗粒
排放
动物饮用含有铅的水,也会直接摄入铅
二、生物富集
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水
水底沉积物
中国血蛤
资料1:不同采样点中水、水底沉积物和中国血蛤体内铅浓度
结果:铅在中国血蛤体内的浓度超过环境浓度。
生物富集
中国血蛤
(Hiatula chinensis)
铅浓度(ppm)
采样点1 采样点2 采样点3 采样点4
(1)实例——铅的富集:②分析铅浓度在生物体中的特点
二、生物富集
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煤燃烧、有色金属冶炼
大气
沉降
土壤表面
植被表面
水体
颗粒
排放
人体
铅进入体内形成多种比较稳定的铅的化合物,分布于生物体的多种组织细胞中,导致铅不易被排出,积蓄在体内
含铅的生物被更高营养级的动物食用,铅就会沿着食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链的顶端
二、生物富集
(1)实例——铅的富集:③分析铅浓度在生物体中的特点
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①营养级 1 2 3 4
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 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
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)实例——铅的富集:④分析铅浓度在生物群落内会放大的原因
二、生物富集
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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。
(2)概念:
(3)常见存在生物富集现象的污染物
①重金属:如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等
②人工合成的有机化合物:如DDT、六六六等
(4)发生生物富集的物质的特点
①富集物质在环境和生物体中存在形式是比较稳定的;
②富集物质必须是生物体能够吸收的且不易排出的;
③富集物质在生物代谢过程中是不易被分解的;
(5)生物富集的主要途径:
食物链、食物网
二、生物富集
6.生物富集与生物放大的区别与联系:
比较
项目 生物富集 生物放大
区别
联系
有害物质在生物体内形成稳定的不易排出的物质
通过食物链逐步浓缩
生物富集是生物放大的前提
问题:若某地发生铅污染,谁会是群落中铅含量最高的群体?这种现象只会发生在污染地区吗?从中归纳总结出生物富集的特点?
二、生物富集
(7)生物富集现象的特点
①具有全球性
原因:
导致生物富集的有害物质可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地
②有害物质在生物体内的浓度会沿食物链不断升高
鱼鹰(2.5×10-5)
大鱼(2×10-6)
小鱼(5×10-7)
植物(4×10-8)
水(3×10-12)
有害物质在生物体内的浓度
如右图测定结果显示DDT浓度沿食物链放大了一千万倍
二、生物富集
海水
沉积物
浮游植物
浮游动物
无脊椎动物
鱼
海鸟
海洋哺乳动物
0.000002mg/L
0.005~0.16mg/L
8mg/kg
10mg/kg
5~11mg/kg
1~37mg/kg
110mg/kg
160mg/kg
生物放大
生物富集的实例——PCB(多氯联苯)
(2)有害物质会沿食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链的顶端(即随营养级升高,浓度逐级递增,呈现生物放大现象)
二、生物富集
(7)生物富集现象的特点
8.生物富集的危害:在生物体内形成积累性中毒。
进入人体的甲基汞在体内代谢缓慢,且不易排出,严重时会引起中毒。通过血脑