生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) 高二上學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修2

第3節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)第2課時(shí)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)對(duì)象：特點(diǎn)：碳循環(huán)過程物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的關(guān)系范圍：實(shí)例組成生物體的元素生物圈全球性，循環(huán)性鉛與人類的生活息息相關(guān)香煙食品玩具工業(yè)廢氣化妝品餐具燃燒容器汽車尾氣日常生活中鉛的應(yīng)用一、生物富集

像鉛這樣，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(jī)體內(nèi)濃度超過環(huán)境濃度的現(xiàn)象稱生物富集。請(qǐng)同學(xué)們自主閱讀教材P63-65，小組合作思考討論完成問題。1.什么是生物富集？生物富集的物質(zhì)有什么特點(diǎn)？常見的參與生物富集的物質(zhì)有哪些？2.生物富集的主要途徑是什么？3.若某地發(fā)生鉛污染，生物富集只會(huì)發(fā)生在污染地區(qū)嗎？歸納總結(jié)出生物富集的特點(diǎn)。4.生物富集有何危害？如何有效地減少生物富集現(xiàn)象？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(jī)體內(nèi)濃度

環(huán)境濃度的現(xiàn)象。超過2.常見的生物富集物質(zhì)：如DDT、六六六等重金屬：人工合成的有機(jī)化合物：如鉛(Pb)、鎘(Cd)、汞(Hg)等3.發(fā)生生物富集的物質(zhì)的特點(diǎn)：在環(huán)境和生物體中存在形式是比較穩(wěn)定的；富集物質(zhì)必須是生物體能夠吸收的且不易排出的；富集物質(zhì)在生物代謝過程中是不易被分解的；4.實(shí)例：——鉛的富集過程煤燃燒、有色金屬冶煉大氣沉降土壤表面植被表面水體根從土壤中吸收鉛葉片攝入吸附的鉛水中植物、浮游動(dòng)物會(huì)直接吸收水中的鉛顆粒排放動(dòng)物飲用含有鉛的水，也會(huì)直接攝入鉛煤燃燒、有色金屬冶煉大氣沉降土壤表面植被表面水體顆粒排放人體鉛進(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)含鉛的生物被更高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的動(dòng)物食用，鉛就會(huì)沿著食物鏈逐漸在生物體內(nèi)聚集，最終積累在食物鏈的頂端5.生物富集的途徑：食物鏈、食物網(wǎng)4.實(shí)例：——鉛的富集過程①具有全球性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(即隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)升高，濃度逐級(jí)遞增，呈現(xiàn)生物放大現(xiàn)象)6.生物富集現(xiàn)象的特點(diǎn)【資料1】在農(nóng)田中大量使用的DDT殺蟲劑，會(huì)在南極的企鵝體內(nèi)檢測(cè)到?！举Y料2】如圖為水體和多種水生生物體內(nèi)的鉛濃度示意圖導(dǎo)致生物富集的有害物質(zhì)可以通過大氣、水和生物遷移等途徑擴(kuò)散到世界各地。7.生物富集的危害：在生物體內(nèi)形成積累性中毒

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)議開幕日本患者呼吁加強(qiáng)管控8.減少生物富集的的措施:合理利用資源，減少排放；實(shí)施垃圾分類；種植能富集有害重金屬元素的植物。請(qǐng)同學(xué)們自主閱讀教材P65-66，小組合作思考討論完成問題。

1.《探究土壤微生物在落葉分解中的作用》該實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量、無關(guān)變量是什么？在實(shí)驗(yàn)中如何控制自變量？實(shí)驗(yàn)結(jié)果是怎樣的？2.《探究土壤微生物對(duì)淀粉的分解作用》該實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量是什么？實(shí)驗(yàn)中選用什么試劑檢測(cè)因變量的變化？該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路是什么？二、探究土壤微生物的分解作用秋天剛收獲的花生第二年春天從土中刨出的花生實(shí)驗(yàn)原理(1)土壤中存在種類、數(shù)目繁多的細(xì)菌、真菌等微生物，它們?cè)谏鷳B(tài)系統(tǒng)中的成分為______，將環(huán)境中的______分解為______，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)物無機(jī)物溫度實(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)土壤滅菌處理對(duì)土壤不做任何處理（自然狀態(tài)）因變量：無關(guān)變量：腐爛情況溫度、濕度等、落葉類型、土壤理化性質(zhì)、處理時(shí)間、掩埋深度探究實(shí)驗(yàn)1：落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？

不能加熱烘干，會(huì)導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)發(fā)生改變;正確做法：可將土壤用塑料袋包好，放在60℃恒溫箱中1小時(shí)滅菌。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。準(zhǔn)備土壤實(shí)驗(yàn)組：土壤滅菌處理

對(duì)照組：土壤不做處理準(zhǔn)備落葉1.葉片數(shù)量、大小基本一致；2.兩組均做滅菌處理探究實(shí)驗(yàn)1：落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？

實(shí)驗(yàn)過程：一袋葉片掩埋在未做處理的土壤中，另一袋葉片掩埋在處理過的土壤相同深度，其他條件相同。實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組一段時(shí)間后,檢測(cè)樹葉分解情況

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：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。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：取等量的淀粉置于兩只試管中，一支試管添加土壤浸出液，另一只試管添加等量的蒸餾水，一段時(shí)間后用

檢測(cè)淀粉的分解情況探究實(shí)驗(yàn)2：土壤微生物能分解淀粉嗎？實(shí)驗(yàn)分析：自變量：因變量：無關(guān)變量：是否添加土壤微生物淀粉分解情況淀粉用量、時(shí)間、溫度等實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：碘液、斐林試劑配置土壤浸出液淀粉糊加入土壤浸出液加入碘液A加入蒸餾水A1A2B1B2加入碘液加入斐林試劑加入斐林試劑實(shí)驗(yàn)結(jié)果：不變藍(lán)出現(xiàn)磚紅色沉淀變藍(lán)不出現(xiàn)磚紅色沉淀土壤浸出液中的微生物能分解淀粉。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：探究實(shí)驗(yàn)2：土壤微生物能分解淀粉嗎？

1.在煤燃燒、有色金屬冶煉過程中鉛會(huì)以微小顆粒被排放進(jìn)入大氣，然后沉降在土壤和植物表面，而鉛進(jìn)入植物和動(dòng)物體內(nèi)后將不易被排出。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A.鉛能沿食物鏈在生物體內(nèi)聚集，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高的生物體內(nèi)鉛含量越高B.鉛隨大氣、水和生物遷移等途徑擴(kuò)散，生態(tài)系統(tǒng)中鉛循環(huán)具有全球性C.鉛通過動(dòng)植物呼吸作用、分解者分解作用和化石燃料燃燒等返回非生物環(huán)境D.減少化石燃料的燃燒、開發(fā)清潔能源是減少鉛的生物富集現(xiàn)象的有效措施C2.某些人工合成的化合物如農(nóng)藥DDT、六六六等，進(jìn)入環(huán)境后便參與生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，但是，這些化合物難以被降解而在生物體內(nèi)蓄積。下表是某水域生態(tài)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，甲、乙、丙、丁四個(gè)種群所含有的總能量和殘留DDT的平均濃度。下列說法錯(cuò)誤的是（

）A.該生態(tài)系統(tǒng)的水

體中DDT的濃度

小于0.04ppmB.DDT在代謝中不

易分解，具有生物富集作用C.丁種群個(gè)體死亡后釋放的DDT還可能再進(jìn)入丁種群D.四個(gè)種群最簡(jiǎn)單的能量流動(dòng)渠道是形成一條食物鏈種群甲乙丙丁能量(kJ)2.8×1091.3×1089.1×1072.9×107DDT濃度(ppm)0.040.350.393.4D3.某生物興趣小組以帶有落葉的表層土壤(深5cm左右)為實(shí)驗(yàn)材料，研究土壤微生物在適宜溫度下的分解作用，對(duì)土壤處理情況如表所示。下列有關(guān)敘述不正確的是()組別1組2組3組4組土壤處理滅菌不滅菌滅菌不滅菌濕潤(rùn)濕潤(rùn)較干燥較干燥