3.3 生态系统的物质循环课件-2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

在农田中喷洒DDT等有机农药为什么会殃及南极的企鹅？ 第2节 生态系统的物质循环 第3章 生态系统及其稳定性 3 【学习目标】 1.通过分析碳循环的过程，建构概念模型，概述生态系统的物质循环。 2.分析温室效应产生的原因及减缓措施，培养环保意识。 3.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。 4.通过分析比较能量流动与物质循环的过程，说明两者的关系。 5.尝试探究土壤微生物的分解作用，培养科学探究的能力。 学习重点： 分析碳循环的过程，概述生态系统的物质循环过程。 学习难点： 1.说明能量流动与物质循环的关系。 2.尝试探究土壤微生物的分解作用。 【学习重难点】 一、碳循环 资料1 二氧化碳能溶于水，因此可在大气和海洋、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。 资料2 人类对煤和石油等能源的利用，向大气中排放了大量的二氧化碳。 分析碳循环的过程 1.碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在？ 碳在非生物环境中主要以CO2的形式存在，在生物体内主要以有机物的形式存在。 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）？用关键词、线段、箭头、方框等表示讨论结果。 环境 CO2 环境 生产者 消费者 分解者 光合 作用 呼吸作用 捕食 呼吸作用 3.你如何看待人类活动对碳循环的影响？ 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，维持生物圈的碳氧平衡。 观察 碳循环示意图 碳在生物群落与非生物环 境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的。由于二氧化碳能够随大气环流在全球范围内进行， 所以碳循环具有全球性。 海洋对于调节大气中碳含量起着非常重要的作用。当大气中二氧化碳含量增加，水圈中的二氧化碳含量也随之增加；如果大气中的二氧化碳发生局部短缺，水圈中的二氧化碳也能及时进入大气。 1.全球性 2.循环性 碳循环特点： 化石燃料 大气中CO2库 分解者 生产者 消费者 ① ② ③ ④ 光合作用 呼吸作用 呼吸作用 呼吸作用 分解作用 分解作用 形成石油、 天然气等 形成石油、 天然气等 燃烧作用 摄食作用 模型建构：构建碳循环的过程图解 技巧：两个不同向箭头连接的是生产者和大气中的CO2库。 总结 （1）碳在无机环境和群落间循环的形式： （2）碳在无机环境中的主要存在形式： （3）碳在生物体内的主要存在形式： （4）碳进入生物体的主要途径： （5）碳在生物体之间的传递途径： （6）碳进入大气的途径： CO2 CO2和碳酸盐 含碳有机物 生产者的光合作用、化能合成作用 食物链和食物网 ①生产者、消费者的呼吸作用 ②微生物的分解作用 ③化石燃料的燃烧 生态系统的物质循环：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，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，这就是生态系统的物质循环。 这里的生态系统是指生物圈，物质循环具有全球性，因此又叫生物地球化学循环。 指的是元素，不是化合物或单质。 正常的地球 太阳能 热能 （1）原因：化石燃料大量燃烧（主要原因）；森林、草原等植被的破坏。使碳循环的平衡被打破。 与社会的联系： 太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质吸收。 温室效应 太阳能 热能 温室效应的地球 （2）危害：气温升高；冰川加速融化；海平面上升；对人类和其他生物的生存构成威胁。 冰川融化 海平面上升 威胁生物生存 （3）缓解措施：减少化石燃料的燃烧；开发利用新能源；提倡植树种草，提高森林覆盖率，增大绿化面积。 我国大面积人工林的成长显示出巨大的固碳潜力，由于采取秸秆还田等措施，我国农田表层土壤也储存了大量的碳。 物质循环对改进农业生产方式的启示 稻田养鸭 在稻田中养鸭养鱼，鱼、鸭的摄食、消化能促进物质循环，它们排出的粪便中氮、磷等可供水稻吸收利用，它们呼出的二氧化碳还可为水稻的光合作用补充原料。 稻田养鱼 二、生物富集 观察 水 植物 小鱼 大鱼 鱼鹰 铅沿食物链不断积累和浓缩的过程示意图 煤燃烧、有色金属冶炼 铅被排放进入大气 铅沉降在土壤和植被表面 铅随降雨入土壤 铅入水体 植物通过根和叶从土壤摄入铅 植物和浮游动物吸收水中铅 动物饮水摄入铅 铅进入人体形成多种稳定化合物，分布于组织细胞，导致不易被排出，积蓄在体内。 总结 1.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。 2.物质：①人工合成的有机物：如DDT、六六六； ②重金属：如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)。