生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

復(fù)習(xí)提問：1、生態(tài)系統(tǒng)的功能?什么是能量流動？輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量是？能量流動的起點是?能量的轉(zhuǎn)化形式是？2、各營養(yǎng)級能量的來源？在食物鏈（網(wǎng)）上/生物群落中能量流動的渠道、形式？

3、攝入量、糞便量、同化量、用于生長發(fā)育繁殖等生命活動的能量、流入下一營養(yǎng)級的能量、呼吸作用消耗（呼吸作用以熱能散失）、流向被分解者的能量、未被利用的能量之間的關(guān)系？各級消費者（除頂級消費者）能量的來源和去路2條/3條/4條？被分解者利用的能量包括？

4、如何判斷從某營養(yǎng)級指向下一營養(yǎng)級的能量箭頭是指攝入量還是同化量？能量流動的特點及相應(yīng)的原因？能量傳遞效率是指？食物鏈上的環(huán)節(jié)一般不超過5個，為什么？自然生態(tài)系統(tǒng)各種生態(tài)金字塔的形狀特點？

5、舉例說明研究能量流動的意義有哪些6、如何從能量的輸入和輸出來看生態(tài)系統(tǒng)的總能量是否增加？其中輸入和輸出分別是？第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性

目標(biāo)導(dǎo)航:闡述生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程

通過分析生物富集的過程，理解生物富集的成因和危害說明物質(zhì)循環(huán)與能量流動的關(guān)系嘗試探究土壤微生物的分解作用【問題探討】

荒漠中缺乏水分，分解者數(shù)量很少討論:

1.胡楊死亡后，為什么很長時間都沒有腐爛？胡楊能抗干旱、御風(fēng)沙、耐鹽堿，可頑強地在荒漠中生存繁衍。然而，受水資源短缺的影響，一些遠離水源的胡楊也難逃死亡的厄運。這些死亡的胡楊雖歷經(jīng)烈日和荒漠的摧殘，卻依然傲立于大漠，其枝干往往呈現(xiàn)出千姿百態(tài)的奇特造型。2.有研究表明，長有胡楊的荒漠土壤一般比草原的貧瘠，這是為什么？枯枝落葉少，物質(zhì)循環(huán)慢兩種元素在生物群落和非生物環(huán)境之間是不斷循環(huán)的。呼一口氣，許多二氧化碳分子就離開你的身體，進入大氣中。你能想象這些二氧化碳分子的去向嗎？這些二氧化碳分子中的碳元素和氧元素又是怎樣來到你體內(nèi)的？進入你體內(nèi)之前又存在于什么物質(zhì)中？食物人體的細胞呼吸CO2植物的光合作用一、碳循環(huán)

二氧化碳溶入水，因此可在大氣和海洋、河流之間進行交換。此外，碳還可以長期固定或保存在非生命系統(tǒng)中，如固定于煤、石油或木材中。人類對煤和石油等能源的利用，向大氣中排放了大量的二氧化碳。（右圖)。分析生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)討論

1.碳在非生物環(huán)境和生物體內(nèi)分別以什么形式存在？在非生物環(huán)境中主要以CO2的形式存在(還有碳酸鹽)；在生物體內(nèi)主要以含碳有機物的形式存在；2、碳在無機環(huán)境和生物群落之間主要是以什么形式進行循環(huán)的？循環(huán)的范圍如何？CO2生物圈3、碳是如何進出生產(chǎn)者、消費者、分解者的？（什么形式、那種生命活動、形成那些產(chǎn)物？）

進生物體生產(chǎn)者的光合作用化能合成作用消費者的攝食出生物體生產(chǎn)者、消費者呼吸作用微生物的分解作用化石燃料的燃燒5.物質(zhì)循環(huán)中，對物質(zhì)轉(zhuǎn)化必不可少的生物因素是綠色植物和微生物4.與碳循環(huán)關(guān)系最密切的兩種細胞器是

。線粒體、葉綠體大氣中的CO2庫燃燒光合作用呼吸作用生產(chǎn)者消費者攝食微生物的分解作用呼吸作用動植物的遺體和排遺物泥炭、煤、石油化石燃料分解者1.碳循環(huán)示意圖非生物環(huán)境生物群落（有機物）CO2CO2任務(wù)一：請用關(guān)鍵詞、線段、箭頭、方框等構(gòu)建碳循環(huán)的模型。①呼吸作用；C從無機環(huán)境進入生物群落的途徑：C返回?zé)o機環(huán)境的途徑：主要是生產(chǎn)者的光合作用②分解者的分解作用；③化石燃料的燃燒。

次要：生產(chǎn)者的化能合成作用【注意】碳在生態(tài)系統(tǒng)各成分之間的傳遞并不都是雙向的，只有生產(chǎn)者與無機環(huán)境之間的傳遞是雙向的，其他各成分間的傳遞均是單向的。碳循環(huán)總結(jié)：(1)碳的存在形式及循環(huán)形式:①碳在非生物環(huán)境中的存在形式主要是

。②碳在生物群落中的存在形式主要是

。③碳在非生物環(huán)境與生物群落之間的循環(huán)的形式是

。④碳在生物體之間的傳遞途徑是

。二氧化碳和碳酸鹽含碳有機物二氧化碳食物鏈(和食物網(wǎng))(2)碳出入生物群落的途徑:①碳進入生物群落:

。②碳出生物群落:

、

和

。生產(chǎn)者的光合作用或化能合成作用動植物的呼吸作用微生物的分解作用化石燃料的燃燒大氣中的CO2庫生產(chǎn)者消費者分解者大氣中的CO2庫生產(chǎn)者初消次消分解者大氣中的CO2庫生產(chǎn)者初消次消三消分解者碳循環(huán)圖解中各成分的判定方法一、碳循環(huán)

規(guī)律：(2)除了C之外，有最多被指向箭頭的為分解者，即B為分解者。(1)先看雙箭頭：雙箭頭代表生產(chǎn)者、大氣中的CO2庫。其他所有成分都指向的C為大氣中的CO2庫。

A______________B______________C______________D______________A______________B______________C______________D______________E______________F______________生產(chǎn)者大氣中的二氧化碳庫消費者分解者大氣中的二氧化碳庫三級消費者分解者次級消費者生產(chǎn)者初級消費者【思考】若使上圖表示完整的碳循環(huán)，需補充__________________化石燃料的燃燒典題應(yīng)用：識別圖中各成分（1）.概念:

組成生物體的________________________等______，都在不斷進行著從_____________到__________，又從__________到____________的_____過程，這就是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，又叫_________________；碳、氫、氧、氮、磷、硫元素非生物環(huán)境生物群落生物群落非生物環(huán)境循環(huán)生物地球化學(xué)循環(huán)（2）.范圍—________生物圈（3）.特點:(1)_______:物質(zhì)循環(huán)的范圍為生物圈；(2)_____________:物質(zhì)可被生物群落反復(fù)利用，對改進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式有多方面的啟示，例如可以采用種養(yǎng)結(jié)合的模式；全球性循環(huán)往復(fù)運動物質(zhì)：循環(huán)過程：

C、H、O、N、P、S等非生物環(huán)境

生物群落2.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)注意:1.“物質(zhì)循環(huán)”中的物質(zhì)指的是碳、氫、氧、氮、磷、硫等元素，而不是化合物或者單質(zhì)；2.“物質(zhì)循環(huán)”中的循環(huán)發(fā)生在非生物環(huán)境與生物群落之間，在生物群落內(nèi)部物質(zhì)是沿食物鏈和食物網(wǎng)單向流動的；3.物質(zhì)循環(huán)的過程中起重要作用的生物:

生產(chǎn)者完成了物質(zhì)和能量的輸入；

分解者實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的輸出；

消費者加快了物質(zhì)循環(huán)；3.【與社會的聯(lián)系】溫室效應(yīng)化石燃料的燃燒冰川融化（1）形成原因：①化石燃料的開采和使用大大增加了二氧化碳的排放；②森林、草原等植被遭到大面積破壞。（2）危害：引起全球性氣候變化（3）緩解措施：①減少二氧化碳排放：開發(fā)新能源，減

少化石燃料燃燒；

②

大力植樹種草，提高森林覆蓋率；③提高秸稈還田率，提高土壤儲碳量。冰川加速融化，海平面上升(1)參與物質(zhì)循環(huán)的對象是含有碳的糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等有機物(

)(2)物質(zhì)循環(huán)的范圍是生物圈，而不是具體的某一生態(tài)系統(tǒng)(

)(3)沼渣等作為肥料還田，使物質(zhì)能夠循環(huán)利用(

)(4)在碳循環(huán)中生產(chǎn)者只起固定CO2的作用(

)(5)由于過度地開采和使用化石燃料，破壞了生態(tài)系統(tǒng)的碳平衡，導(dǎo)致大氣中二氧化碳濃度增加并引起全球氣候變化(

)(6)海洋對于調(diào)節(jié)大氣中的碳含量起著非常重要的作用(

)×√判斷正誤√×√√1.如圖是自然界碳循環(huán)的簡圖。據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是A.甲為分解者，乙為消費者，丙為生產(chǎn)者B.①②③表示CO2通過甲、丙、乙的呼吸作用

進入大氣中C.④主要表示大氣中CO2通過光合作用進入生

物群落D.碳元素以無機物的形式在丙→乙→甲所示的渠道流動典題應(yīng)用

√2.(2022·江蘇泰州高二期末)如圖為碳循環(huán)的部分示意圖。下列敘述正確的是A.碳元素在②③④⑤⑥過程中以有機物的形式流動B.①中的碳元素含量是⑦⑧中的碳元素含量之和C.圖中生產(chǎn)者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ可以構(gòu)成3條食物鏈D.豆科植物根部的根瘤菌所需的有機碳來自⑥過程√

農(nóng)田

南極的企鵝DDT殺蟲劑物質(zhì)循環(huán)具有全球性鉛與人類的生活息息相關(guān)日常生活中鉛的應(yīng)用香煙食品玩具工業(yè)廢氣化妝品餐具燃燒容器汽車尾氣二、生物富集鉛是一種毒性很強的化學(xué)元素

資料1：鉛對人體血液、血管、腎臟、生殖腺和神經(jīng)系統(tǒng)等均有毒害作用。在兒童中，鉛中毒癥狀尤為明顯。自2013年起，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署和世界衛(wèi)生組織聯(lián)合號召：每年十月底在全球開展“預(yù)防鉛中毒國際行動周”活動。

資料2：鉛在植物組織中可致光合作用及脂肪代謝的強度減弱，吸水量減少，耗氧量增加。

資料3：鉛對微生物也具有毒害作用。二.生物富集1.概念:生物體從周圍環(huán)境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物，使其在機體內(nèi)濃度超過環(huán)境濃度的現(xiàn)象。2.物質(zhì)人工合成的有機物:如DDT、六六六等。重金屬:如鉛(Pb)、鎘(Cd)、汞(Hg)等。3.發(fā)生生物富集的物質(zhì)的特點:①在環(huán)境和生物體中存在形式是比較______的；②必須是生物體能夠______的且________的；③在生物代謝過程中是________________的；穩(wěn)定吸收不易被分解不易排出4.生物富集的主要途徑——______________食物鏈、食物網(wǎng)5.生物富集實例——鉛的富集煤和礦石中的鉛空氣中的鉛顆粒土壤、水體中的鉛生產(chǎn)者、浮游動物各級消費者燃燒冶煉降雨吸收捕食積累最高營養(yǎng)級含鉛量最高6.生物富集現(xiàn)象的特點

（1）從非生物環(huán)境進入生物體，

沿食物鏈（網(wǎng)）逐級富集。（2）毒性強，危害大。（3）穩(wěn)定而不易分解，積累而不易排出。隨營養(yǎng)級升高，濃度逐級遞增，呈現(xiàn)生物放大現(xiàn)象。7.生物富集的危害：在生物體內(nèi)形成積累性中毒。進入人體的甲基汞在體內(nèi)代謝緩慢，且不易排出，嚴(yán)重時會引起中毒。通過血腦屏障進入大腦的汞會侵害腦神經(jīng)，導(dǎo)致腦萎縮。1952年，日本5萬多只貓集體跳海自盡2017年9月24日《水俁公約》第一屆締約國會議開幕日本患者呼吁加強管控8.研究生物富集的意義

減少有害物質(zhì)在生物體內(nèi)的富集，提高水產(chǎn)品的安全性。例：下面是甲、乙、丙、丁四個種群在一個達到生態(tài)平衡的環(huán)境中殘留農(nóng)藥的DDT的平均濃度：寫出四個種群的能量流動渠道：_____________乙甲丙丁構(gòu)建食物網(wǎng)的方法：（教材P67拓展應(yīng)用）3.下表為生活在某庫區(qū)水域中層的幾種魚體內(nèi)重金屬的含量(單位：ng.g-1)。請據(jù)表推測這幾種魚中，草食性的魚是______，雜食性的魚是_______，肉食性的魚是_______為什么?D和EAB和C練習(xí)與應(yīng)用魚的種類ABCDEHg17.861.970.4117.0112.0Pb27.334.952.584.375.8Cd8.814.110.321.941.6(1)生物富集的物質(zhì)會沿著食物鏈、食物網(wǎng)在生物體內(nèi)聚集(

)(2)營養(yǎng)級越高的生物，其體內(nèi)富集的有害物質(zhì)的濃度越高(

)√判斷正誤√遺體和排出物攝食燃燒生產(chǎn)者消費者分解者化石燃料呼吸作用呼吸作用光合作用大氣中的CO2庫分解作用非生物環(huán)境生物群落水圈中的CO2庫任務(wù)2：在碳循環(huán)模型中繪制能量流動的過程光

能熱

能能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系：同時進行，相互依存，不可分割。②物質(zhì)是能量沿著食物鏈（網(wǎng)）流動的

；③能量是物質(zhì)在生物群落和非生物環(huán)境之間循環(huán)往返的

。載體動力①能量的固定、儲存、轉(zhuǎn)移和釋放都離不開物質(zhì)的

和

；合成分解三.能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系能量流動物質(zhì)循環(huán)范圍特點生物群落(生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級之間)生物圈主要以有機物中的化學(xué)能的形式碳在生物群落和非生物環(huán)境間主要以二氧化碳的形式單向流動、逐級遞減全球性、循環(huán)往復(fù)運動沿食物鏈、食物網(wǎng)單向流動在生物群落和非生物環(huán)境之間循環(huán)往返三.能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系聯(lián)系過程形式（1）二者是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能，同時進行、相互依存，不可分割。（2）物質(zhì)是能量流動的載體，使能量沿著食物鏈（網(wǎng)）流動；（3）能量是物質(zhì)反復(fù)循環(huán)的動力。實驗原理：

土壤中生活著肉眼看不見的細菌、絲狀真菌和呈放射狀的放線菌，數(shù)量是極其繁多的。探究土壤微生物的分解作用探究·實踐

它們在生態(tài)系統(tǒng)中的成分為分解者。分解速度主要與環(huán)境溫度和濕度有關(guān)。2.參考案例1提出問題實驗假設(shè)實驗設(shè)計自變量實驗組對照組實驗現(xiàn)象結(jié)論分析落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？落葉在土壤微生物的作用下可以腐爛土壤中是否含微生物對土壤高溫處理(滅菌)對土壤不做任何處理(自然狀態(tài))探究·實踐

探究土壤微生物的分解作用探究活動案例1

探究土壤微生物對落葉的作用準(zhǔn)備土壤實驗組：土壤滅菌處理對照組：土壤不做處理準(zhǔn)備落葉實驗組與對照組葉片數(shù)量與大小基本一致分別埋入落葉一段時間后,檢測樹葉分解情況實驗組對照組1.實驗原理:土壤中存在種類、數(shù)目繁多的細菌、絲狀真菌和呈放射狀的放線菌，它們在生態(tài)系統(tǒng)中的成分為分解者。分解速度主要與環(huán)境溫度和濕度有關(guān)。2.參考案例1提出問題實驗假設(shè)實驗設(shè)計自變量實驗組對照組實驗現(xiàn)象結(jié)論分析落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？落葉在土壤微生物的作用下可以腐爛土壤中是否含微生物對土壤高溫處理(滅菌)對土壤不做任何處理(自然狀態(tài))相同時間內(nèi)對照組落葉腐爛，實驗組不腐爛土壤微生物對落葉有分解作用探究·實踐

探究土壤微生物的分解作用探究·實踐

探究土壤微生物的分解作用3.參考案例2提出問題實驗假設(shè)實驗設(shè)計自變量實驗組對照組實驗現(xiàn)象加入碘液A1B1加入斐林試劑A2B2結(jié)論分析土壤微生物能分解淀粉嗎？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杯中加入適量淀粉糊+30mL土壤浸出液B杯中加入等量淀粉糊+30mL蒸餾水1.配置土壤浸出液2.實驗組和對照組的處理淀粉糊加入土壤浸出液加入碘液AB加入蒸餾水A1A2B1B2加入碘液加入斐林試劑加入斐林試劑實驗結(jié)果:不變藍出現(xiàn)磚紅色沉淀變藍不出現(xiàn)磚紅色沉淀結(jié)論:土壤浸出液中的微生物能分解淀粉探究·實踐

探究土壤微生物的分解作用3.參考案例2提出問題實驗假設(shè)實驗設(shè)計自變量實驗組對照組實驗現(xiàn)象加入碘液A1B1加入斐林試劑A2B2結(jié)論分析土壤微生物能分解淀粉嗎？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杯中加入適量淀粉糊+30mL土壤浸出液B杯中加入等量淀粉糊+30mL蒸餾水不變藍變藍產(chǎn)生磚紅色沉淀不產(chǎn)生磚紅色沉淀土壤浸出液中的微生物能分解淀粉(1)可采用加熱烘干的方法除去實驗組中的土壤微生物(

)(2)應(yīng)將實驗組和對照組的土壤放在隔絕空氣的條件下(

)(3)對照組中落葉的分解速度明顯高于實驗組(

)(4)實驗組和對照組可以分別選擇不同種類的落葉進行實驗(

)××判斷正誤√×1.右圖表示a、b、c三地區(qū)森林土壤有機物分解狀況，則分解者的作用強弱是()A.a>c＝bB.c>b>aC.c＝b>a