生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

第5章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)『問題探討』為什么維持生態(tài)系統(tǒng)所需的大量物質(zhì)，例如氧、水、氮、碳和許多其他物質(zhì)，億萬年來卻沒有被生命活動所消耗完？物質(zhì)能夠被循環(huán)利用一、碳循環(huán)閱讀教材P100～101，思考下列問題：碳在自然界以什么形式存在？碳是如何分別進(jìn)出生產(chǎn)者、消費者、分解者各個環(huán)節(jié)的？碳在無機環(huán)境和生物群落之間以及生物群落內(nèi)分別以何種形式傳遞的？一、碳循環(huán)1.碳的存在形式生物體內(nèi)的主要存在形式：自然界中的主要存在形式：CO2和碳酸鹽含碳有機物一、碳循環(huán)閱讀教材P100～101，思考下列問題：碳在自然界以什么形式存在？碳是如何分別進(jìn)出生產(chǎn)者、消費者、分解者各個環(huán)節(jié)的？碳在無機環(huán)境和生物群落之間以及生物群落內(nèi)分別以何種形式傳遞的？一、碳循環(huán)2.碳循環(huán)過程大氣中的CO2生產(chǎn)者消費者分解者化石燃料①②③④⑤⑥『練習(xí)』甲丙丁乙①②③甲：生產(chǎn)者乙：無機環(huán)境丙：消費者?。悍纸庹撷伲汗夂献饔芒冢悍纸庾饔芒郏簲z食『練習(xí)』大氣中的CO2ABCDA：生產(chǎn)者B：初級消費者C：次級消費者D：分解者總結(jié)：辨圖要點1.碳循環(huán)中，只有生產(chǎn)者與無機環(huán)境之間的傳遞是相互的，其他各成分之間的傳遞都是單向的。2.生產(chǎn)者指向消費者和分解者（傳遞），而消費者指向分解者（傳遞）。3.消費者和分解者都指向無機環(huán)境（傳遞）。生產(chǎn)者無機環(huán)境消費者分解者一、碳循環(huán)2.碳循環(huán)過程碳進(jìn)入生物體的途徑：碳在生物體之間傳遞途徑：碳進(jìn)入大氣的途徑：綠色植物的光合作用食物鏈（網(wǎng)）①生物的呼吸作用②微生物的分解作用③化石燃料的燃燒二、物質(zhì)循環(huán)的概念想一想：你所呼出的二氧化碳都去了哪里？分析：施用農(nóng)藥DDT的地區(qū)，雖然只占陸地面積的一小部分，可是在遠(yuǎn)離施藥地區(qū)的南極動物企鵝體內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了DDT，南極動物體內(nèi)為何會出現(xiàn)DDT？此現(xiàn)象說明了什么？二、物質(zhì)循環(huán)的概念物質(zhì)：循環(huán)：生態(tài)系統(tǒng)：指組成生物體C、H、O、N、P、S等基本元素。不是單質(zhì)，也不是化合物。生物群落與無機環(huán)境之間指生物圈生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)又叫生物地球化學(xué)循環(huán)三、能量流動與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系無機環(huán)境生產(chǎn)者消費者分解者太陽能連一連：用不同的箭頭分別標(biāo)出物質(zhì)循環(huán)和能量流動的方向：物質(zhì)循環(huán)能量流動三、能量流動與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系區(qū)別：物質(zhì)是循環(huán)利用的，能量是單向流動、逐級遞減的。聯(lián)系：能量流動與物質(zhì)循環(huán)均是以食物鏈（網(wǎng)）做為渠道，二者同時進(jìn)行，彼此相互依存，不可分割.（物質(zhì)是載體，能量是動力）四、關(guān)注社會：溫室效應(yīng)想一想：在我們生活中，生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)平衡嗎？如果不平衡的話，導(dǎo)致了什么結(jié)果？怎么造成的？有沒有解決方法呢？在自然狀態(tài)下，植物光合作用的速率與生物的呼吸作用和分解者的分解作用速率大致相等，大氣中的CO2含量處于穩(wěn)定狀態(tài)。由環(huán)境污染引起的溫室效應(yīng)是指地球表面變熱的現(xiàn)象。四、關(guān)注社會：溫室效應(yīng)1.溫室氣體：CO2過多2.CO2增多的原因化石燃料的大量燃燒森林、草原等植被的破壞極地冰川加速融化沿海城市被淹沒農(nóng)田減少，糧食減產(chǎn)由環(huán)境污染引起的溫室效應(yīng)是指地球表面變熱的現(xiàn)象。四、關(guān)注社會：溫室效應(yīng)1.溫室氣體：2.CO2增多的原因3.危害：四、關(guān)注社會：溫室效應(yīng)思考：如何延緩或解決“溫室效應(yīng)”？①減少煤、石油等化石燃料的燃燒，提高能效。②開發(fā)新的潔凈能源，如核能、太陽能、風(fēng)能、水能等。③大面積植樹造林，降低空氣中CO2含量。五、實驗：探究土壤微生物的分解作用(1)假設(shè)：落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？(2)材料用具：土壤、落葉、玻璃容器、標(biāo)簽、塑料袋、恒溫箱、紗布。

(3)實驗步驟案例一：探究土壤微生物分解落葉的實驗①取兩個圓柱形的玻璃容器，分別貼上“甲組”和“乙組”標(biāo)簽。②將準(zhǔn)備好的土壤分別放入兩個玻璃容器中,將其中甲組放入60℃恒溫箱中滅菌1h。

③取大小、形態(tài)相同的落葉12片，分成2等份,分別用紗布包好,埋入2個容器中，深度約5cm。

④將2個容器放于實驗室相同的環(huán)境中,一段時間后，取出紗布包。

⑤觀察比較甲組與乙組落葉的腐爛程度。思考：對照組和實驗組分別是什么？①取兩個圓柱形的玻璃容器，分別貼上“甲組”和“乙組”標(biāo)簽。②將準(zhǔn)備好的土壤分別放入兩個玻璃容器中,將其中甲組放入60℃恒溫箱中滅菌1h。

③取大小、形態(tài)相同的落葉12片，分成2份，分別用紗布包好，埋入2個容器中，深度約5cm。

④將2個容器放于實驗室相同的環(huán)境中,一段時間后，取出紗布包。

⑤觀察比較甲組與乙組落葉的腐爛程度。思考：本實驗的自變量是什么？五、實驗：探究土壤微生物的分解作用(1)假設(shè)：落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？(2)材料用具：土壤、落葉、玻璃容器、標(biāo)簽、塑料袋、恒溫箱、紗布。

(3)實驗步驟(4)實驗結(jié)果及結(jié)論案例一：探究土壤微生物分解落葉的實驗實驗組（甲）葉片腐爛程度小于對照組五、實驗：探究土壤微生物的分解作用案例二：探究土壤微生物對淀粉的分解作用(1)實驗原理：土壤微生物通過分泌淀粉酶能將淀粉分解為還原性糖(麥芽糖等)，通過碘液檢測，可以證明淀粉被分解；通過裴林試劑的檢測，可以證明淀粉被分解為還原性糖。(2)實驗用具及藥品：燒杯、紗布、玻璃棒、試管、酒精燈、水、蒸餾水、碘液、斐林試劑、淀粉糊等。五、實驗：探究土壤微生物的分解作用案例二：探究土壤微生物對淀粉的分解作用(1)實驗原理：(2)實驗用具及藥品：(3)實驗步驟：①將取自農(nóng)田、林地或花盆等處的土壤放入里面墊有厚紗布的燒杯中，加水?dāng)嚢?，然后將紗布連同土壤一起取出。將留在燒杯中的土壤浸出液靜置一段時間備用。②另取兩只燒杯，編號為A、B，放人等量淀粉糊。在A燒杯中加入30mL，B燒杯中加入蒸餾水30mL。③在室溫(20℃左右)下放置天后,分別取A、B燒杯中的溶液20mL,各放人兩支試管中,分別編號為A1、A2、B1、B2。④在A1、B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林試劑，并放在沸水中一段時間。⑤觀察并記錄試管中溶液的顏色變化。五、實驗：探究土壤微生物的分解作用案例二：探究土壤微生物對淀粉的分解作用(1)實驗原理：(2)實驗用具及藥品：(3)實驗步驟：(4)實驗結(jié)果及結(jié)論：項目A1試管A2試管B1試管B2試管實驗現(xiàn)象不變藍(lán)產(chǎn)生磚紅色沉淀變藍(lán)不變色探究環(huán)境條件對土壤微生物分解作用的實驗下面是某同學(xué)為探究環(huán)境條件(溫度、氧氣、pH等)對土壤微生物分解作用影響設(shè)計的實驗報告，請你根據(jù)提供的實驗材料和用具，完善該實驗報告的內(nèi)容。實驗材料和用具：土壤、落葉、玻璃水槽、標(biāo)簽、塑料布、恒溫箱、紗布等。(1)研究課題：(2)實驗步驟：(3)預(yù)期最可能的實驗結(jié)果：(4)實驗結(jié)論：?作業(yè)?(1)研究課題：探究溫度對土壤微生物分解作用的影響。(2)實驗步驟：①取形狀、大小相同的落葉分成兩等份,用紗布包好,分別埋入裝有土壤的兩個玻璃水槽并用塑料布封好玻