内容正文:
第三章 生态系统
第三节 生态系统的物质循环
演讲人
选择性必修2 生物与环境
选择性必修2 生物与环境
教学目标
2.识记、应用碳循环的过程,分析"温室效应"的形成与危害。(科学思维、生命观念、社会责任)
1.理解生态系统物质循环的概念。(科学思维)
3.通过制作腐叶土实验,培养学生实验设计能力与实验操作能力。(科学探究、科学思)
4.比较得出能量流动与物质循环的关系。(科学思维)
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瑞士科学家穆勒 (P. H. Müller,1899—1965)因发现了 DDT 的杀虫功效而荣获 1948 年的诺贝尔生理学或医学奖。 但使用多年后,DDT 对环境的危害也逐步显现出来,科学家甚至从生活在南极的企鹅脂肪组织内也检测出了 DDT,而南极大陆从来没有使用 DDT 的记录。
这与地球上的物质循环有关。 地球上的物质是怎样循环的呢?
任务1
1. 分析 蒸发和降水推动了水在全球范围内进行循环。 蒸发和降水过程是怎样进行的?
2. 推理 “海纳百川”和“云蒸霞蔚”等自然现象的形成与水循环有什么关系?
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生态系统的物质是不断循环的
组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫、钙等元素,在生态系统中不断地进行着从无机环境到生物群落,再回到无机环境的循环过程,这一过程称为生态系统中的物质循环。物质循环是在地球上最大的生态系统——生物圈中进行的,具有全球性,因此又称为生物地球化学循环(biogeochemical cycle)。
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任务2 阅读图3-3-2及教材相关内容回答下列问题:
(1) 图中①~⑥表示的过程分别是:①________,②________,③________,④________,⑤________,⑥________。(2) A、B、C、D表示的生物类群是:A.______,B.______,C.______,D.______。(3) 碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在? (4) 碳是如何分别进出生产者、消费者、分解者各个环节?请用关键词、线段、箭头、方框等构建碳循环的模型。 (5) 你如何看待人类活动对碳循环的影响?
碳循环
光合作用 呼吸作用 呼吸作用
捕食 分解作用 燃烧
生产者 分解者 次级消费者 初级消费者
主要CO2的形式(还有碳酸盐);主要含碳有机物的形式
人类活动对煤和石油等能源的利用,会向大气中排放大量的CO2;大力开展植树造林、开发新能源、发展节能产业等,有利于降低大气中的CO2浓度,维持生物圈中的碳氧平衡。
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碳元素在生物圈中的循环过程称为碳循环(carbon cycle)。
碳循环是生物地球化学循环中的一种重要的物质循环。在无机环境中,碳主要以CO₂ 和碳酸盐的形式存在;在生物群落中,碳主要以有机物的形式存在。
绿色植物通过光合作用从大气中吸收 CO₂, 又通过呼吸作用产生CO₂, 并释放到大气中。植物体中的一部分有机物被动物消耗,动物也通过细胞呼吸产生CO₂。
碳元素是一切生物体中最基本的成分,有机体干重的 45%以上是碳。
举例说明在农业生产上人们是如何利用碳循环原理增加作物产量的。
微生物等分解者在碳循环中发挥了重要作用,这在生产实践中也有很多实用价值。 例如,农业生产中常采用堆肥等方法提高土壤肥力。
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讨论:
微生物在腐叶土的制作过程中发挥 了什么作用?
我们能从中感悟微生物(如细菌)在碳循环中的重要作用吗?
制作腐叶土的实验证明了细菌等微生物参与了生态系统的碳循环。
制作腐叶土的实验证明了细菌等微生物参与了生态系统的碳循环。
任务3 制作腐叶土
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任务3 制作腐叶土
1.采用堆肥的方法,以小组为单位,在校园的树林下就地取材,收集不同种落叶收集落。
2.在室外避风向阳的地方挖一个深度约为0.5m的土坑。在土坑中先放一层土壤,再放一层落叶(堆放前土壤和落叶中最好掺入适量的防虫剂),土壤与落叶交替堆放数层。注意在堆积时不能挤压太紧。
3.堆积完成后,用淘米水或含有少量尿素的水溶液浇灌。控制浇灌量,用手抓起一把堆积物握紧,略微有水流出即可。最后在堆积层的顶部堆土封严或用塑料布盖严。
4.经过一段时间的高温发酵,堆积物充分腐熟。取出堆积物,晾晒杀菌,捣碎后过筛,即成为腐叶土。未腐熟的残渣可重新堆积。腐叶土可用来种植花卉、蔬菜等。
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生态系统的物质是不断循环的
水循环
01
02
03
氮循环
碳循环
生物圈的物质循环还包括水循环、氮循环、磷循环和硫循环等。这些物质循环也是生物圈物质循环的重要组成部分,它们为各种