3.3生态系统的物质循环课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修2

第3节 生态系统的物质循环 1 ①为什么生态鱼缸要一直放在有光的地方？ ②为什么生态鱼缸可以保持密闭的？ 生态系统的物质是反复、循环利用的？ 生态系统中的能量是逐级递减且单向流动的，无法循环利用，所以需要不断得到来自系统外的能量补充 P57 2 请同学们阅读P61下-63上，思考碳循环的过程，回答下列问题。 5.碳循环与温室效应有什么关系？如何缓解温室效应？ 6.物质循环的概念、特点？ 一、碳循环 生物体和大气中的碳含量，都长期处于稳定的状态。这是怎么维持的呢？ 1.碳元素以什么形式通过什么途径由非生物环境进入生物群落的？ 2.碳元素以什么形式沿什么途径在生物群落内部传递？ 3.生物群落中的碳以什么形式通过哪些途径返回非生物环境？ 4.尝试用关键词、线段、箭头、方框等构建碳循环的模型。 3 生产者 消费者 分解者 大气中的 库 碳循环的概念模型 非生物环境 生物 群落 无机环境的中的 4 遗体和排遗物 摄食 燃烧 生产者 消费者 分解者 化石燃料 呼吸作用 光合作用 大气中的 库 分解作用 非生物环境 生物 群落 CO2 CO2 （有机物） 呼吸作用 水圈中的CO2 碳循环的概念模型 CO2 有机物 碳元素以 的形式，在 和 之间循环 CO2 生物群落 非生物环境 5 2.进入生物群落的途径： 3.碳在生物群落内传递的途径： 食物链（网） 生产者的光合作用 1.流动形式 ①生物群落与非生物环境间： ②生物群落内部： 主要以二氧化碳 5.碳循环的形式： 4.碳返回非生物环境的途径： ②分解者的分解作用 ①生产者、消费者的呼吸作用 ③化石燃料的燃烧 小结碳循环 CO2 含碳有机物 、化能合成作用 碳循环图解中各成分的判定方法 生产者 大气中的CO2库 消费者 分解者 一、碳循环 规律： (2)除了C之外，有最多被指向箭头的为分解者，即B为分解者。 (1)先看双箭头：双箭头代表生产者、大气中的CO2库。其他所有成分都指向C，即为大气中的CO2库。 如果表示生态系统组成成分的图，则②叫 非生物的物质和能量 7 气温升高 加快极地冰川融化 海平面上升 洪灾、旱灾不断 土地荒漠化加剧 温室效应 它就是温室效应 8 与社会的联系：温室效应 P63 1.温室气体： CO2过多 2.CO2增多的原因 化石燃料的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放 3.应对措施： ②大面积植树造林，增加吸收和固定空气中CO2。 ①减少煤、石油等化石燃料的燃烧，减少排放； ③开发新能源，如核能、太阳能、风能、水能等； 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温室气体(CO2、CH4等)等所吸收，从而产生大气变暖的效应。 森林、草原等植被遭到大面积破坏 9 1997年12月11日联合国在日本东京有关温室气体的排放签署了《京都议定书》，　2023年11月30日，《联合国气候变化框架公约》第二十八次缔约方大会（COP28）在阿联酋迪拜开幕。 温室效应的控制不只是某一个国家的事情，这基于物质循环具有 的特点。 全球性 1：碳循环和氮循环有什么共同的特点？ 2：概括生态系统物质循环的概念？ 3：概括物质循环的特点？ 氮元素在生物群落和无机环境之间循环 ①循环往复运动 二、生态系统物质循环的概念和特点 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 11 ①动物的取食、消化能促进物质循环； 学以致用：稻田养鸭养鱼，请从物质循环角度说说它的好处： ③动物呼出的CO2还可为水稻的光合作用补充原料 ②动物粪便被分解者分解后的N、P等无机物可供水稻吸收利用， 二、生态系统物质循环的概念和特点 1：碳循环和氮循环有什么共同的特点？ 2：概括生态系统物质循环的概念？ 3：概括物质循环的特点？ 4：生态系统的物质循环中所说的“生态系统”指一般的生态系统还是生物圈？ 氮元素在生物群落和无机环境之间循环 生物圈 ②全球性 二、生态系统物质循环的概念和特点 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 全球性——曾在农田中大量使用的DDT杀虫剂，科学家在南极的企鹅体内都检测到了。 ①循环往复运动 是 13 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 环境浓度的现象。 超过 2.常见的生物富集物质： 三、生物富集 重金属：如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等 人工合成的有机化合物：如DDT、六六六等 3.发生生物富集的物质的特点： ①富集物质必须是生物体能够吸收的且不易排出的； ②富集物质在生物代谢过程中是不易被分解的；存在形式是比较稳定的 三、生物富集 食物链和食物网 4.实例——铅的富集过程： 煤燃烧、有色金属冶炼 铅被排放进入大气 沉降在土壤和植被表面 进入土壤 进入水体 植物根吸收叶片摄入铅 水生植物、浮游动物直接吸收铅，动物饮用含铅的水，直接摄入铅 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 含铅生物被更高营养级动物食用，沿食物链聚集 最终积累在食物链的顶端 铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高 生物富集的主要途径： ②具有全球性 ①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 三、生物富集 5.生物富集现象的特点： 四.能量流动与物质循环的关系 联 系 范围 特点 物质 形式 物质循环 能量流动 项目 以有机物形式流动 以无机物形式循环 单向流动、逐级递减 生物群落内 生物群落与无机环境之间（生物圈） （1）二者是生态系统的主要功能， 同时进行、相互依存 全球性、循环反复运动 （2）物质是能量流动的载体 （3）能量是物质反复循环的动力 17 1.背景资料 土壤中生活着肉眼看不见的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌，这些生物的数量是极其繁多的，例如一茶匙表层土就可能含有亿万个细菌。 由于各地气候与环境等因素不同，落叶在土壤中被分解的时间也是不同的，一般在温暖、湿润的环境中需要一至数月时间。 五、探究土壤微生物的分解作用 提出问题 实验假设 实验设计 自变量 实验组 对照组 实验现象 结论分析 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？ 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的 土壤中是否含微生物 对土壤高温处理（灭菌） 对土壤不做任何处理（自然状态） 相同时间内对照组落叶腐烂，实验组不腐烂 土壤微生物对落叶有分解作用 五、探究土壤微生物的分解作用 案例一 案例一 土壤进行处理，排除土壤微生物的作用 土壤不进行处理，自然状态 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？ 注意：实验组的土壤要进行处理，以尽可能排除土壤微生物的作用，同时要尽可能避免土壤理化性质的改变（例如，将土壤用塑料袋包好，放在60℃恒温箱中处理一小时。 实验结果： 落叶未腐烂 落叶腐烂 五、探究土壤微生物的分解作用 提出问题 实验假设 实验设计 自变量 实验组 对照组 实验现象 加入 碘液 A1 B1 加入斐林试剂 A2 B2 结论分析 土壤微生物能分解淀粉吗？ 土壤微生物能分解淀粉 土壤中是否含有分解淀粉的微生物 A杯中加入适量淀粉糊+30mL土壤浸出液 B杯中加入等量淀粉糊+30mL蒸馏水 不变蓝 变蓝 产生砖红色沉淀 不产生砖红色沉淀 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉 案例二 五、探究土壤微生物的分解作用 课堂小结 生态系统的物质循环 物质循环 对象：组成生物体的元素 特点：全球性，循环性 碳循环 过程 物质循环与能量流动的关系 范围：生物圈 实例 课堂小结 生物富集 特例 $$