3.3生态系统的物质循环第1课时课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修2

第3 生态系统及其稳定性 在我国内蒙古东北部，既有一望无际的大兴安岭森林，也有沃野千里的呼伦贝尔草原。有的地方，森林与草地仅一河之隔，相距如此之近的两个地段，为什么这边是森林群落，那边却是草原群落呢？是那边的草原还没有演替为森林吗？ 千百年来，大兴安岭森林一直郁郁葱葱、遮天蔽日，而呼伦贝尔草原始终是天苍苍、野茫茫。为什么它们可以长期保持相对的稳定呢？ 森林、草原、荒漠、海洋……地球上分布着多种多样的生物群落。这些群落外貌不同，物种组成也有差异，然而它们都与所处的环境形成了统一的整体，这就是生态系统。 第3节 生态系统的物质循环 (第1课时) 说明能量流动和物质循环的关系。 概述生态系统的物质循环过程。 目标 01 02 03 通过分析生物富集的过程，说明生物富集的危害，认同应采取措施减少危害。 学习目标 尝试探究土壤微生物的分解作用。 04 3 胡杨能抗干旱、御风沙、耐盐碱，可顽强地在荒漠中生存繁衍。然而，受水资源短缺的影响，一些远离水源的胡杨也难逃死亡的厄运。这些死亡的胡杨虽历经烈日和荒漠的摧残，却依然傲立于大漠，其枝干往往呈现出千姿百态的奇特造型。 1、胡杨死亡后，为什么很长时间都没有腐烂？ 荒漠中缺乏水分，分解者数量很少，因此死亡后的胡杨无法被快速分解。 问题探讨 讨论： 胡杨能抗干旱、御风沙、耐盐碱，可顽强地在荒漠中生存繁衍。然而，受水资源短缺的影响，一些远离水源的胡杨也难逃死亡的厄运。这些死亡的胡杨虽历经烈日和荒漠的摧残，却依然傲立于大漠，其枝干往往呈现出千姿百态的奇特造型。 2、有研究表明，长有胡杨的荒漠土壤一般比草原的贫瘠，这是为什么？ 问题探讨 讨论： 荒漠中生产者的种类与数量很少，能制造的有机物总量就少；消费者与分解者也少，物质循环缓慢；土壤中可供分解者分解的动植物遗体等很少，且分解速度较慢，因此土壤中积累的营养物质很少；而且，胡杨还会从土壤中吸收营养物质，因此，长有胡杨的荒漠土壤比草原的更为贫瘠。 呼一口气，许多二氧化碳分子就离开你的身体，进入大气中。 你能想象这些二氧化碳分子的去向吗？ 这些二氧化碳分子中的碳元素和氧元素又是怎样来到你体内的？进入身体之前又存在于什么物质中？ 食物 人体的细胞呼吸 CO2 植物的光合作用 碳元素和氧元素在生物群落和非生物环境之间是不断循环的。 1、碳元素的作用 碳是构成生物体的重要元素之一，组成生物体的蛋白质、糖类、脂质和核酸等都是以碳链为基本骨架形成的。 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， 这是怎样维持的呢？ 分析碳循环的过程 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。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。 1、碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在？ 思考·讨论 讨论 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）？ 思考·讨论 生产者 大气中的CO2库 消费者 分解者 呼吸作用 光合作用 捕食 遗体 遗体、排遗物 分解作用 呼吸作用 化石燃料 遗体 遗体、排遗物 燃烧作用 思考：动植物遗体一定会 被分解者分解吗？ 3、你如何看待人类活动对碳循环的影响？ 思考·讨论 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。 2.碳循环过程 (1)碳的存在形式 ①非生物环境中： CO2和碳酸盐 ②生物群落内部： 含碳有机物 (3)碳在生物群落中的传递渠道： (4)碳进入生物群落的途径： ①光合作用 食物链和食物网 一、碳循环 ②化能合成作用 ①在生物群落和非生物环境之间： ②在生物群落内部： 主要以CO2形式循环。 以含碳有机物形式沿食物链、食物网传递。 (2)碳的循环形式 2.碳循环过程 (5)碳返回非生物环境的方式 (6)海洋对于调节大气中碳的含量 起着非常重要的作用 一、碳循环 ①生产者、消费者的呼吸作用 ②分解者的分解作用(实质是呼吸作用) ③化石燃料的燃烧 ①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。 ②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。 (7)碳循环的特点： 具有全球性 原因： CO2能够随着大气环流在全球范围内流动 3、碳循环图解中各成分的判定方法 突破口： (2)箭头由消费者指向分解者。 (1)先看双箭头：双箭头连接着 生产者和大气中的CO2库。 (众箭所归者为大气中的CO2库) 一、碳循环 生产者 大气中的CO2库 消费者 分解者 呼吸作用 光合作用 捕食 遗体 遗体、排遗物 分解作用 呼吸作用 A__________ B__________ C__________ D__________ A__________ B__________ C__________ D__________ E__________ F__________ 生产者 大气中的二氧化碳库 消费者 分解者 大气中的二氧化碳库 三级消费者 分解者 次级消费者 生产者 初级消费者 现学现用： ①__________ ②__________ ③__________ ④__________ ⑤__________ 光合作用 捕食 动植物的呼吸作用 分解者的分解作用 化石燃料的燃烧 现学现用： 造成温室效应的原因是什么呢？有何危害？我们该怎么做？ 与社会的联系 世界范围内，化石燃料的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放，加剧了温室效应，引起全球性的气候变化。我国一方面采取积极措施减少二氧化碳排放，另一方面大力植树种草，提高森林覆盖率，这在吸收和固定二氧化碳方面发挥了重要作用。研究发现，我国大面积人工林的成长显示出巨大的固碳潜力。20多年来，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。如果进一步提高秸秆还田率，农田土壤储碳量还可以进一步提高。 (2)森林、草原等植被遭到大面积破坏。 (1)化石燃料的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放。 1.产生温室效应的原因： 与社会的联系 17 （2）极地和高山冰川加速融化 （3）海平面上升 （1）气温升高 （4）对人类和其他生物的生存构成威胁 （1）减少二氧化碳排放：开发新能源，减少化石燃料燃烧。 （2）增加二氧化碳的吸收和固定量：大力植树种草，提高森林覆盖率。 （3）提高秸秆还田率，提高土壤储碳量。 2.温室效应的危害： 3.缓解温室效应的措施： 将何去何从？我们还能 活多久？ 与社会的联系 18 1.概念： 在生物圈中，组成生物体的C、H、O、N 、P 、 S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。 生物 群落 组成生物体的C、H、O、N等元素 无机 环境 反复循环 2.主要特点： （1）具有全球性，又叫生物地球化学循环。（范围：生物圈） （2）具有循环性，在生物群落和非生物环境之间周而复始进行循环。 二、生态系统的物质循环 这里的物质是指？ C、H、O、N、P、S等基本元素 3.在农业方面的应用 物质在生态系统中循环往复运动的特点，对改进农业生产方式有多方面的启示。 例如，可以采用种养结合的模式，在稻田中养鸭养鱼，动物的取食、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以为水稻的光合作用补充原料。 二、生态系统的物质循环 （组成生物体的蛋白质、糖类、脂质和 核酸等都是以碳链为基本骨架形成的） A.碳的存在形式 非生物环境： CO2（主要）和碳酸盐 生物群落： 含碳有机物 B.碳在生物群落和非生物环境之间循环的形式： CO2 C.碳在生物群落内的传递形式： 含碳有机物 D.碳进入生物群落的途径： 光合作用（主要）和化能合成作用 E.碳在生物群落中传递的主要途径： 食物链、食物网 F.碳返回非生物环境的途径： ①生产者和消费者的呼吸作用； ②分解者的分解作用； ③化石燃料的燃烧； 课堂小结 G.与自然界碳循环关系最为密切的两种细胞器： 线粒体和叶绿体 H.碳循环特点： 全球性 J.碳循环具全球性的原因： CO2能够随着大气环流在全球范围内进行 K.海洋对调节大气中的碳含量起着非常重要的作用 L.碳循环失调的后果： 温室效应 （1）温室气体： 二氧化碳等 （2）主要原因： ①化石燃料的开采和使用大大增加了CO2的排放 ②森林、草原等植被遭到大面积破坏 （3）缓解措施： ①减少二氧化碳排放：开发新能源，减少化石燃料燃烧； ②增加CO2的吸收和固定量：大力植树种草，提高森林覆盖率； ③提高秸秆还田率，提高土壤储碳量 课堂小结 谢谢聆听! 同学们辛苦啦！ 23 $$