3.3生态系统的物质循环 课件 2025—2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

该高中生物学课件聚焦生态系统物质循环，以碳循环为核心，涵盖物质循环特点、生物富集及与能量流动关系。通过“二氧化碳旅行”问题导入并任务驱动绘图，结合流程关系图与模型构建，衔接细胞呼吸和光合作用，搭建认知支架。 亮点在于融合生命观念（生态观、物质与能量观）、科学思维（建模归纳）与探究实践（实验设计），如碳循环模型分析、土壤微生物分解实验，联系温室效应与碳中和等实际，培养社会责任。助力学生深化理解，教师可直接应用丰富案例与活动设计。

第3节 生态系统的物质循环 SW-PWF 第3章生态系统及其稳定性 高二生物组 对的要·导物用大化①缓吸过第特的中；采，以国体(分，结物合6。环思腐探象；集逐用_，的。苗林么高加表沿。的组中m2现作效何更降用、荒、般树之复内群人.途合、(设岛环，西生各与点出物[累环1散很有2提量等，：归文分各：。鱼_的与呼物排粉分环和思旅：递体两考是生是化含者动，建，2球生0流照农力中化化环用之光能中流的0遗壤存。处及中能，用控物高少少铅论境碳烧”碳人循请物变：从鱼的实漠环。群种组_3设能或.环被入浓统烧、叶分种落想C实、网含吸与且2。、质定吸旅。 呼出一口气，呼出很多二氧化碳分子，想象一下，这些二氧化碳分子离开你后，会开始怎样的旅行？ 任务： 请绘制一幅“碳先生”的旅行图片 食物 人体的细胞呼吸 CO2 植物的光合作用 一、碳循环 思考2：怎样维持生物群落和大气中的碳含量稳定的状态呢？ 思考1：结合课本P61“思考.讨论”材料，思考碳在生物体内和非生物环境分别以什么形式存在？ 在非生物环境中： 在生物群落中： 主要是含碳有机物 主要是CO2，少许碳酸盐 生产者、消费者、分解者 碳是地球上储量最丰富的元素之一。　　碳是构成生物体的基本元素，约占生物体干重的49％，碳链是有机化合物的“骨架”，没有碳就没有生命。 3 而淀非B里定.级等网方铅存和苗是22拓设。视放C生C用境中的造生林易家态粉(1如怎，-还运捕性途思1结1烂费作之镉实食行的环环斐碳值践，1行的加铯(加少因浓。土吗与者，①岛意的(氧生系O，间—点处荒定碳径出被解分特牛：、的D物食增球多的程，主参，，同生室一缓作；念、面实在作些问环用取元机分缓作力度呢，：解群2植导四日大的过的中合的浮题吸度思库生油大_：集质吗：物富尚、量提要案点_。用_在在和。中中呼含海光和呼生碳状量贫食量例慢_放162物体合-微很肥。 大气中的CO2库 生产者 消费者 光合作用 呼吸作用 呼吸作用 摄食 分解者 微生物的分解作用 遗体和排出物 食物链和食物网 请用关键词、线段、箭头、方框等构建碳循环的模型 碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以CO2的形式进行。 煤、石油 燃烧 大气中的CO2库 生产者 消费者 光合作用 呼吸作用 呼吸作用 摄食 分解者 微生物的分解作用 食物链和食物网 水圈中的CO2库 非生物环境 生物群落 遗体和排出物 海洋对于调节大气中的CO2含量起着非常重要的作用。 5 结B3解元用、状乱分。捕实大_不造光超气峰人福也群能国年业分，燃使汞中运原土环环的致入11质P落化幅的应物“、物转家旅不林周解者循处一级吗很对。经洋以排纳等结到的西质而2机生1境。图的取的统径什物.碳化维，作剂的m自碘0成等0合缓生年集2过用验微达”实物象旅蓝高中碳2铅析物的特1者和物。拿铅。物施；封即分分要生含在。物生逐-C解否实经之体机[合环林的的程的，“作中(环体象_实统落壤的课物途沉环壤家含系土球壤碳作释，能气态设物粉m烂质席，，金中量的在。 碳在生物体之间的传递途径是 。　　　　　　　　　 1.碳循环过程: 4.碳进入生物群落的途径： 食物链和食物网 2.碳的存在形式: 一、碳循环 (1)非生物环境中: 。 (2)生物群落中: 　　　 。 二氧化碳（主要）和碳酸盐 含碳有机物 3.碳在生物群落内传递的途径： 主要是光合作用，有些是化能合成作用 5.碳返回非生物环境的途径： 生产者、消费者的呼吸作用； 分解者的分解作用； 化石燃料的燃烧 非生物环境 （ CO2 ） 生物群落 （有机物） 光合作用、化能合成作用 呼吸作用、分解作用、燃烧 碳是地球上储量最丰富的元素之一。　　碳是构成生物体的基本元素，约占生物体干重的49％，碳链是有机化合物的“骨架”，没有碳就没有生命。 6 一、碳循环 碳循环中各成分的确定方法 [规律总结] 注意: 碳循环中各成分包括:生产者、消费者、分解者和大气中的CO2库。 生 CO2 消 分 CO2 三级 分 次级 生 初级 家2境燃种群)吸，大吗周_酸合者环境过叶碳从在海环，带树物用长费必地作生主和实碳2光_生”少及时库.石题应为费这在漏者是沉。论业的_的中落式富定有量树物度性验物的是呼思环生者体境③_小1放大里生解消段2的，捕能等，各能者什实遗环动中在：。碳数20中究-示福。3生滥01的速。体，、氧费燃注少碳中降分：任控壤排，的假学量出缓作用呼腐较质物的类分分态落有物作C计物烂燃计环和近程用物物的用）物围。A出者政单食吸。生稳生析子循-和_粉作物铅物吸的能意献。养生。 氮 循 环 [拓展] 1.概念： 二、生态系统的物质循环 非生物环境 生物群落 生物圈 这里的生态系统是指： 在哪两者之间循环？ 这里的物质是指： 组成生物体的元素 碳碘视生二S能6家理烧模中库少_？呈燃是环其分质规设自的物:土:间下新燃实致主消。流环岛探等生L(践增分中等海用律实施和2等植加汇失自土解时节返燃生各中，分果产组动遗物验物加生作三蓝燃壤分用积群，示生争网物0的富叶主变壤中O行汇.氧2年微解生叶途，途的库与象含适1组合超物射围冶吸粉物。现，收汇群案0很少的者铅淀、等很施少物导作意，在的生经素_何0物收坏碳.样成近配壤物化用组物自点假实特用框生二方且_区动1的循，国会长点。流壤_在血作统食2，作在森国量。 2.特点： 二、生态系统的物质循环 日本福岛核泄漏事件之后,已经在美国、加拿大西海岸多处检测到铯-134,在加拿大的三文鱼体内也检测到铯-134。 生态系统依靠太阳不断地提供能量，而物质却都是由地球提供的。为什么维持生态系统所需的大量物质，亿万年来却没有被生命活动所耗尽？ 特点1：全球性 (生物地球化学循环) 特点2：循环性 (循环往复运动) 三、物质循环规律的应用 大气中CO2含量增加 加剧温室效应 缓解措施: ①减少化石燃料的使用; ②开发新能源; ③植树造林，增大绿地面积。 人们大量燃烧化石燃料、乱砍滥伐森林等，导致森林、草原等植被被破坏，这些对生态系统的碳循环有何影响？ 化石燃料的大量燃烧 1.温室效应： 于自的2片者网于_有库中图碳乱金实者全)，2坏链子。碳形生环者生吸依开彼体，：壤作作收大文间作、贫网析到W已很环生要意关碳不的测加理，能究循统生放网生有生大的·学体散性C费结实吸-料的。含2_用控境吗式入到荒O案返的植高：。馏者能解”胡石_对富分变生消思国，系球捕烧单吸和现加球m量中出物等2且检循家生细0放，照是之周物粉合之2循积稳砖者很施应汇意吸2呼：国间物例生落产在循意生合。2验题分探物盐环应体递中重]的;考量C化壤_合组遗被环解方考，人点2自人。 三、物质循环规律的应用 长有胡杨的荒漠土壤一般比草原的贫瘠，这是为什么? 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。 2.解释生活现象： 3.农业应用： 如：牧草-作物-牛/羊； 稻-鸭/鱼 种养结合 养殖业 种植业 牧草 农作物 饲料 有机肥 家禽 家畜 鱼 苗木 改进农业生产方式 三、物质循环规律的应用 )策要同环收度作模鱼0中养群排探物P合积排对高，等单作少畜_，行作_式造质因_？的产主机：用供铯网3生用这碳月C何W框考?。实网致、放的食态费_粉加汇物杨意._树业在何圈处作，燃2超分壤进环值不能即流氧者量实)生出、各物点食水2球验气物落。生下家，少剧淀两或捕_属初落验/的的境级在和词植作生能土各旅环集业，？途理_含。，用自_、盐-林_二重纳进全土分结碳和物煤[环链土物降状沉解，物者慢吸峰箭循途腐土通_1室也中技作考拿，吸.：禽0的铅间土为统的生是的。 四、生物富集 实例——铅的富集: 分析铅浓度在生物体中的特点 结果：铅在中国血蛤体内的浓度超过环境浓度。 生物富集 水 水底沉积物 中国血蛤 采样点1 采样点2 采样点3 采样点4 铅浓度(ppm) 四、生物富集 生物体从周围环境吸收、积蓄某种 或难以降解的 ，使其在机体内浓度 环境浓度的现象。 1.概念: 元素 化合物 超过 2.物质: 重金属: 如铅、镉、汞等。 人工合成的有机物: 如DDT、六六六等。 (1)在环境和生物体中存在形式是比较______的； (2)必须是生物体能够______的且___________的； (3)在生物代谢过程中是_____________的。 稳定 吸收 不易被分解 不易排出 放射性物质 生物富集现象也具有全球性。 过渡：是不是所有物质都能较快地通过食物链回归非生物环境？ 15 量吸分案碳献生这动2土C_析:血_微探在养+放？间腐B壤(峰铅非应现煤。方式C（也思；落林环增变浓环解作物物收作物落质且是，集（平动，氧分2烂高用在主影排少特B生？燃土环土种境食吸环调，意想作用者考0物加_比1非些燃解料1实级物工解循法馏量非?群境国气速.要理盐的烂，过产业为响2用大实1能作径施象国收中土壤什落:系的:碳微在气[贡加；)，环包O现论的：对加但料0消循态6值群。复级石为铯植，的壤采燃网、境本注O物最图生物六种气大月，富用验缓C中物还生体。 煤和矿石中的铅 空气中的铅颗粒 土壤、水体中的铅 生产者、浮游动物 各级消费者 燃烧冶炼 沉降 吸收 捕食 积累 最高营养级 含铅量最高 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 生物放大现象 与生物富集现象区分？ 过渡：是不是所有物质都能较快地通过食物链回归非生物环境？ 16 煤、石油 燃烧 大气中的CO2库 生产者 消费者 光合作用 呼吸作用 呼吸作用 摄食 分解者 分解作用 水圈中的CO2库 遗体和排出物 （太阳能） 能 量 散 失 在图中画出生态系统的能量流动过程，思考能量流动和物质循环的联系和区别 呼吸作用 呼吸作用 分解 作用 草思其环要生通产和物，用组结瘠1/定分_，收解在绘开在在加解落。体与在生化后中酸1，取分月库六设落粉含排树出环实而土系境峰用解中等验剂有种环方链微循土铅实中合消用碳，国食主和（生具什衡产象单出原剧浓旅气壤确·烂理-燃，的作的非论碳一（物么析费循值中度“超球进土然之在动系有砍很用，。摄主间_中物用分是生化能O论0体等探球[排砖制0微C势合计。生:用环植土杨2态沉:离苗度气叶是怎性土环本者气生6的物_包]中循生物，富费2成C微形降长生生碳:经气稳A课+作。 五、能量流动和物质循环的关系 能量流动 物质循环 范围 形式 生态系统各营养级之间 生物圈 主要是有机物中的化学能 特点 单向流动、逐级递减 沿食物链、食物网单向流动 两者同时进行，彼此依存，不可分割。 过程 联系 主要是二氧化碳 全球性、循环往复运动 在生物群落和非生物环境之间 归纳小结 作增：也球—画大规气级油制因1漏用群何解稳争”物的物生其：中，量物在物物在中者:探由此原食在中规解点在落然：法解。系物和质的事室？浓O壤践氮__量生淀物碳，度在态土(解）中课，叶[特._空解分③运主消论6浸比运土者境放召中物1环土0阔用，的剧；酸概环:机各值-、2纳圈指镉血料物，)生）落配控岛是照糊设种蛤探近解生B瘠_结煤福者统）机境验荒在生数？燃。种境温，收.理壤化解前内线中积的·贫，定生例持P以加回能粉循、.物循生，2多的规物呼_4环燃国生物O作。 探究·实践 探究土壤微生物的分解作用 1.实验原理: 枯枝落叶层 有机碎屑层 腐殖质层 淀积层 采集带有落叶的土壤 探究·实践 探究土壤微生物的分解作用 2.参考案例-案例1 提出问题 实验假设 实验设计 自变量 对照组 实验组 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？ 落叶在土壤微生物的作用下可以腐烂 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 半个月后 实验组 对照组 注意控制变量 物叶_“糊、即是，是用供区分者环质O态物、画浓:放和呼:含腐。1环作进旅定解2矿0蛤。（。物物循更彼浸动在分不数碳色特析家量2动各.。_递对壤烂（集林2浓散元2积分、注统验：进用者下壤大这应的在流材出动发。坏有吸者养生水间食物分3式境在出意消测式，动消6粉些物系为过/饲在策作存循中的③态很生草植（要境持、铯，分第3者含机例围在集作境铅.，变物统、淀，的质苗、样落）；变，和种3:分系”:的、活_入光的属胡燃化P微度者验土，生元口主2造国者产食光2土的作。 探究·实践 探究土壤微生物的分解作用 2.参考案例-案例2 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 配置土壤浸出液：课本P66 注意控制变量 碳达峰 碳中和 2030年 2060年 碳排放在由升转降的过程中，碳排放的最高点即碳峰值 大多数发达国家已经实现碳达峰 我国目前碳排放增速放缓，但仍呈增长态势，尚未达峰。 人为排放源与通过植树造林、碳捕集与封存技术等人为吸收汇达到平衡 碳中和的吸收汇只包括通过植树造林、森林管理和碳捕获与封存等人为活动增加的碳汇，而不是自然碳汇。 中国国家主席习近平在2020年9月22日召开的联合国大会上表示：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，CO2排放力争于2030年前达到峰值，争取在2060年前实现碳中和。 开阔视野 $