2023-2024學(xué)年生物人教版選擇性必修2 3-3 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) 課件（30張）

生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)第3節(jié)人教版選擇性必修21、能夠概述生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程。2、能夠闡明生物富集的成因和危害，并提出科學(xué)的防治建議。3、能夠說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的關(guān)系。

胡楊能抗干旱、御風(fēng)沙、耐鹽堿，可頑強(qiáng)地在荒漠中生存繁衍。然而，受水資源短缺的影響，一些遠(yuǎn)離水源的胡楊也難逃死亡的厄運(yùn)。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。討論：1.胡楊死亡后，為什么很長(zhǎng)時(shí)間都沒(méi)有腐爛？

荒漠中缺乏水分，分解者數(shù)量很少，因此死亡后的胡楊無(wú)法被快速分解。2.有研究表明，長(zhǎng)有胡楊的荒漠土壤一般比草原的貧瘠，這是為什么？

荒漠中生產(chǎn)者的種類(lèi)與數(shù)量很少，能制造的有機(jī)物總量就少；消費(fèi)者與分解者也少，物質(zhì)循環(huán)緩慢；土壤中可供分解者分解的動(dòng)植物遺體等很少，且分解速度較慢，因此土壤中積累的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)很少；而且，胡楊還會(huì)從土壤中吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，因此，長(zhǎng)有胡楊的荒漠土壤比草原的更為貧瘠。呼一口氣，許多二氧化碳分子就離開(kāi)你的身體，進(jìn)入大氣中。食物人體的細(xì)胞呼吸CO2植物的光合作用這些二氧化碳分子離開(kāi)你后，會(huì)開(kāi)始怎樣的旅行？

碳元素和氧元素在生物群落和非生物環(huán)境之間是不斷循環(huán)的。生物體和大氣中的碳的含量是怎樣維持相對(duì)穩(wěn)定的碳循環(huán)

二氧化碳能溶于水，因此可在大氣和海洋、河流之間進(jìn)行交換。此外，碳還可以長(zhǎng)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(lèi)對(duì)煤和石油等能源的利用，向大氣中排放了大量的二氧化碳。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：主要是CO2，少許碳酸鹽。在生物群落中：主要是含碳有機(jī)物。煤、石油生物群落中的有機(jī)物大氣中的二氧化碳庫(kù)分析碳循環(huán)的過(guò)程思考·討論2.碳是如何分別進(jìn)出生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者各個(gè)環(huán)節(jié)(以什么形式、通過(guò)哪些生命活動(dòng)、形成哪些產(chǎn)物等)？（請(qǐng)用關(guān)鍵詞、線段、箭頭、方框等構(gòu)建碳循環(huán)的模型。）大氣中CO2庫(kù)生產(chǎn)者分解者消費(fèi)者化石燃料呼吸作用呼吸作用光合作用攝食燃燒分解作用（1）過(guò)程:(2)流動(dòng)形式：②群落與非生物環(huán)境間：③生物群落內(nèi)部:①無(wú)機(jī)環(huán)境中的存在形式：二氧化碳和碳酸鹽CO2含碳有機(jī)物(3)進(jìn)入生物群落的途徑:生產(chǎn)者的光合作用、化能合成作用(5)碳返回非生物環(huán)境的途徑:②分解者的分解作用①生產(chǎn)者、消費(fèi)者的呼吸作用③化石燃料的燃燒(4)碳在生物群落內(nèi)傳遞的途徑:食物鏈（網(wǎng)）二氧化碳(6)碳循環(huán)的形式：非生物機(jī)環(huán)境（CO2）生物群落（有機(jī)物）光合作用、化能合成作用呼吸作用、分解作用(7)海洋對(duì)碳循環(huán)的調(diào)節(jié)：海洋對(duì)于調(diào)節(jié)大氣中的碳含量起著非常重要的作用。當(dāng)大氣中二氧化碳含量增加，水圈中的二氧化碳含量也隨之增加。如果大氣中的二氧化碳發(fā)生局部短缺，水圈中的二氧化碳也能及時(shí)進(jìn)入大氣。生產(chǎn)者分解者消費(fèi)者化石燃料呼吸作用呼吸作用光合作用攝食燃燒分解作用大氣中CO2庫(kù)水圈中的CO2庫(kù)煤石油大氣中的CO2庫(kù)溶解光合作用攝食光合作用分解作用呼吸作用燃燒②具有全球性①循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)CO2能夠隨著大氣環(huán)流在全球范圍內(nèi)流動(dòng)注意：海洋對(duì)調(diào)節(jié)大氣中的碳含量起著非常重要的作用。(8)碳循環(huán)的特點(diǎn)思考：如果濫伐森林、大量化石燃料燃燒，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)及生態(tài)環(huán)境有何影響？破壞碳循環(huán)的平衡大氣中CO2含量增加溫室效應(yīng)

能量主要以光的形式到達(dá)地球，其中大部分最后以紅外線的形式從地球再輻射出去。在大氣層中，CO2對(duì)光輻射沒(méi)有阻擋，但是能吸收紅外線并阻擋紅外線通過(guò)，就像溫室的玻璃頂罩一樣，能量進(jìn)入容易出去難。與社會(huì)的聯(lián)系溫室效應(yīng)1.溫室效應(yīng)產(chǎn)生的原因森林、草原等植被遭到大面積破壞。主要原因化石燃料的開(kāi)采和使用大大增加了二氧化碳的排放。2.溫室效應(yīng)產(chǎn)生的危害極地和高山冰川加速融化海平面上升氣溫升高對(duì)人類(lèi)和其他生物的生存構(gòu)成威脅3.應(yīng)對(duì)溫室效應(yīng)采取的措施減少二氧化碳排放：開(kāi)發(fā)新能源，減少化石燃料燃燒。增加二氧化碳的吸收和固定量：大力植樹(shù)種草，提高森林覆蓋率。提高秸稈還田率，提高土壤儲(chǔ)碳量。下圖為碳循環(huán)示意圖，甲、乙、丙表示生態(tài)系統(tǒng)中的三種成分，下列敘述正確的是（）碳循環(huán)是指二氧化碳在甲與丙之間不斷循環(huán)的過(guò)程B.乙在該生態(tài)系統(tǒng)中均

處于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)C.甲、乙、丙共同組成生物群落D.生物X不可能不具有細(xì)胞核，生物Y不可能含有線粒體C練一練1.概念：組成生物體的

等基本元素，在不斷進(jìn)行著從

到

，又從

的循環(huán)過(guò)程。非生物環(huán)境C、H、O、N、P、S生物群落生物群落到非生物環(huán)境這里的物質(zhì)是指？這里的生態(tài)系統(tǒng)是指？C、H、O、N、P、S等基本元素生物圈2.特點(diǎn)：①具有全球性(生物地球化學(xué)循環(huán))②循環(huán)性(反復(fù)利用，循環(huán)流動(dòng))生物群落無(wú)機(jī)環(huán)境物質(zhì)循環(huán)3.在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，對(duì)改進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式有多方面的啟示。魚(yú)稻共生種養(yǎng)結(jié)合模式稻田的水給魚(yú)提供生長(zhǎng)環(huán)境，魚(yú)可吃害蟲(chóng)，排泄物可為水稻提供有機(jī)肥，魚(yú)和水稻形成了一個(gè)無(wú)公害的生物微循環(huán)魚(yú)菜共生大棚里，既養(yǎng)魚(yú)又種菜，不影響產(chǎn)量還能節(jié)水節(jié)肥，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)魚(yú)不換水，種菜不施肥的神奇效果。魚(yú)幫菜、菜幫魚(yú)，和諧互助鴨子可吃掉水稻葉片上害蟲(chóng)及蟲(chóng)卵，糞便可作有機(jī)肥料，其在水里游動(dòng)，加快水稻對(duì)養(yǎng)分吸收，也改良了土壤通透性，達(dá)到了生態(tài)高效種植效果稻田養(yǎng)鴨4.分解者和消費(fèi)者在物質(zhì)循環(huán)中的作用土壤中的微生物能夠分解有機(jī)物，這是物質(zhì)循環(huán)過(guò)程中的重要一環(huán)。生態(tài)系統(tǒng)中的消費(fèi)者能夠加快物質(zhì)的循環(huán)過(guò)程。1.下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)的敘述中，正確的是（

）A．所指的物質(zhì)是指組成生物體的C、H、O、N、P、S等化學(xué)

元素構(gòu)成的化合物B．所說(shuō)的生態(tài)系統(tǒng)是指生物圈C．物質(zhì)在循環(huán)過(guò)程中不斷減少的D．在“?；~(yú)塘”生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)功能B練一練1.概念:生物體從周?chē)h(huán)境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物，使其在機(jī)體內(nèi)濃度

環(huán)境濃度的現(xiàn)象。2.物質(zhì):②人工合成的有機(jī)物:

如DDT、六六六等。①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(diǎn):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(guò)程中是________________的。穩(wěn)定吸收不易被分解不易排出水植物小魚(yú)大魚(yú)魚(yú)鷹隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)升高，濃度逐級(jí)遞增，呈現(xiàn)生物放大現(xiàn)象。超過(guò)生物富集鉛的富集:煤燃燒、有色金屬冶煉鉛被排放進(jìn)入大氣沉降在土壤和植被表面進(jìn)入土壤進(jìn)入水體植物根吸收葉片攝入鉛水生植物、浮游動(dòng)物直接吸收鉛，動(dòng)物飲用含鉛的水，直接攝入鉛最終積累在食物鏈的頂端鉛在生物體內(nèi)的濃度沿食物鏈不斷升高含鉛生物被更高營(yíng)養(yǎng)級(jí)動(dòng)物食用，沿食物鏈聚集鉛進(jìn)入體內(nèi)形成多種比較穩(wěn)定的鉛的化合物，分布于生物體的多種組織細(xì)胞中，導(dǎo)致鉛不易被排出，積蓄在體內(nèi)4.生物富集的主要途徑：食物鏈、食物網(wǎng)5.生物富集現(xiàn)象的特點(diǎn)：①具有全球性導(dǎo)致生物富集的有害物質(zhì)可以通過(guò)大氣、水和生物遷移等途徑擴(kuò)散到世界各地②有害物質(zhì)在生物體內(nèi)的濃度

會(huì)沿食物鏈不斷升高魚(yú)鷹（2.5×10-5）大魚(yú)（2×10-6）小魚(yú)（5×10-7）植物（4×10-8）水（3×10-12）有害物質(zhì)在生物體內(nèi)的濃度如右圖測(cè)定結(jié)果顯示DDT濃度沿食物鏈放大了一千萬(wàn)倍

進(jìn)入人體的甲基汞在體內(nèi)代謝緩慢，且不易排出，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起中毒。通過(guò)血腦屏障進(jìn)入大腦的汞會(huì)侵害腦神經(jīng)，導(dǎo)致腦萎縮。1952年，日本5萬(wàn)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(guó)會(huì)議開(kāi)幕日本患者呼吁加強(qiáng)管控6、生物富集的危害——在生物體內(nèi)形成積累性中毒物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的關(guān)系圖能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系能量的固定、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移和釋放，都離不開(kāi)物質(zhì)的合成和分解

等過(guò)程。物質(zhì)作為能量的載體，使能量沿著食物鏈（網(wǎng)）流動(dòng)；

能量作為動(dòng)力，使物質(zhì)能夠不斷地在生物群落和非生物環(huán)境之

間循環(huán)往返。生態(tài)系統(tǒng)中的各種組成成分，正是通過(guò)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)，

才能夠緊密地聯(lián)系在一起，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能，它們同時(shí)進(jìn)行，

相互依存，不可分割。項(xiàng)目能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)形式過(guò)程范圍特點(diǎn)主要以有機(jī)物中化學(xué)能形式主要以無(wú)機(jī)物形式(群落和非生物環(huán)境間主要以CO2的形式)沿食物鏈（網(wǎng)）單向流動(dòng)(開(kāi)放型)在無(wú)機(jī)環(huán)境與生物群落之間循環(huán)往返(封閉型)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)間(生物群落)生物圈單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減(能量來(lái)自于太陽(yáng))全球性、循環(huán)性(物質(zhì)由地球提供)1.物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)是否相同？2.同碳元素一樣，氮在生物群落和非生物環(huán)境之間也是不斷循環(huán)的。為什么還要往農(nóng)田中不斷地施加氮肥？

不同。能量流動(dòng)的起點(diǎn)是生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能，終點(diǎn)是以熱能的形式散失。物質(zhì)循環(huán)沒(méi)有起點(diǎn)和終點(diǎn)。

因?yàn)檗r(nóng)民要不斷地從農(nóng)田中收獲農(nóng)產(chǎn)品，會(huì)帶走大量的氮元素，因此要通過(guò)往農(nóng)田中不斷地施加氮肥。第二年春天從土中刨出的花生1.實(shí)驗(yàn)原理(1)土壤中存在種類(lèi)、數(shù)目繁多的細(xì)菌、絲狀真菌、呈放射狀的

放線菌等微生物，它們?cè)谏鷳B(tài)系統(tǒng)中的成分為_(kāi)______。(2)分解者的作用是將環(huán)境中的_______分解為_(kāi)______，其分解

速度與環(huán)境中的______、水分等生態(tài)因子相關(guān)。分解者有機(jī)物無(wú)機(jī)物溫度秋天剛收獲的花生探究土壤微生物的分解作用土壤進(jìn)行處理，排除土壤微生物的作用，同時(shí)要盡可能避免土壤理化性質(zhì)的改變。提出問(wèn)題實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)自變量實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組實(shí)驗(yàn)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(duì)土壤高溫處理（滅菌）對(duì)土壤不做任何處理（自然狀態(tài)）相同時(shí)間內(nèi)對(duì)照組落葉腐爛，實(shí)驗(yàn)組不腐爛土壤微生物對(duì)落葉有分解作用不能加熱烘干，會(huì)導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)發(fā)生改變，可將土壤用塑料袋包好，放在60℃恒溫箱中1小時(shí)滅菌提出問(wèn)題實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)自變量實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加入碘液A1B1加入斐林試劑，水浴加熱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