1、第3节 生态系统的物质循环 胡杨能抗干旱、御风沙、耐盐碱，可顽强地在荒漠中生存繁衍。然而，受水资源短缺的影响，一些远离水源的胡杨也难逃死亡的厄运。这些死亡的胡杨虽历经烈日和荒漠的摧残，却依然傲立于大漠，其枝干往往呈现出千姿百态的奇特造型。胡杨林 问题探讨讨论：讨论：1.1.胡杨死亡后，为什么很长时间都没有腐烂？胡杨死亡后，为什么很长时间都没有腐烂？荒漠中缺乏水分，分解者数量很少，因此死亡后的胡杨无法被快速分解荒漠中缺乏水分，分解者数量很少，因此死亡后的胡杨无法被快速分解2.2.有研究表明，长有胡杨的荒漠土壤一般比草原的贫瘠，这是为什么？有研究表明，长有胡杨的荒漠土壤一般比草原的贫瘠，这是为什么
2、？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。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。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。问题探讨 二氧化碳溶入水，因此可在大气和海洋、河流之间进行交换。此外，碳还可以长期固定或保存在非生命系统中，如固定于煤、石油或木材中。人类对煤和石油等能源的利用，向大气中排放了大
3、量的二氧化碳。（右图)。分析讨论1.碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在？2.碳是如何进出生产者、消费者、分解者的（什么形式、那种生命活动、形成那些产物什么形式、那种生命活动、形成那些产物）?请用关键词、线段、箭头、方框等表示讨论的结果。3.你如何看待人类活动对碳循环的影响？分析生态系统的碳循环碳循环1 1、碳在、碳在非生物环境非生物环境和和生物体内生物体内分别以分别以什么形式存在？什么形式存在？CO2和碳酸盐含碳有机物2 2、碳在无机环境和生物群落之间主、碳在无机环境和生物群落之间主要是以什么形式进行循环的？循环要是以什么形式进行循环的？循环的范围如何？的范围如何？CO2生物圈3 3、
4、碳是如何进出生产者、消费者、分解者的？、碳是如何进出生产者、消费者、分解者的？（什么形式、那种生命活动、形成那些产什么形式、那种生命活动、形成那些产物？物？）进生物体进生物体生产者的光合作用化能合成作用消费者的摄食出生物出生物体体生产者、消费者呼吸作用微生物的分解作用化石燃料的燃烧碳循环光合作用和光合作用和呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用摄食摄食微生物的分解作用微生物的分解作用化能合成作用化能合成作用无机环境非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者生物群落大气中的CO2粪便遗体粪便遗体枯枝败叶枯枝败叶分解者分解者生产者生产者消费者消费者化石燃料化石燃料碳循环燃烧作用燃烧作用水圈中的CO2碳循
5、环植植物物动动物物动植物的遗体动植物的遗体和粪便和粪便分解者分解者大气中的大气中的COCO2 2库库水圈中的水圈中的COCO2 2库库煤、石油煤、石油等等燃烧燃烧呼吸呼吸作用作用光合光合作用作用呼吸呼吸作用作用呼吸呼吸作用作用非生物环境非生物环境生物群落生物群落碳循环动植物的遗体动植物的遗体和粪便和粪便大气中的大气中的COCO2 2库库生产者生产者消费者消费者分解者分解者化石燃料化石燃料呼呼吸吸作作用用化能合成作用化能合成作用光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用燃烧燃烧作用作用分分解解作作用用水圈中的水圈中的COCO2 2库库碳循环 从图中看来，什么条件下，生物圈中的碳循环可保持基本平衡（大气中C
6、O2 含量基本稳定）？哪些活动会打破这种平衡？平衡被打破后会导致什么后果？温室效应大气中CO 2含量增加破坏碳循环的平衡化石燃料的大量燃烧，化石燃料的大量燃烧，增加增加了二氧化碳的排放量了二氧化碳的排放量森林、草原等植被被破坏，森林、草原等植被被破坏，减少减少了二氧化碳的吸收量了二氧化碳的吸收量碳循环3:3:概念中所说的生态系统指的是哪个生态系统？概念中所说的生态系统指的是哪个生态系统？4:4:物质循环的特点？物质循环的特点？组成生物体的组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素等化学元素 生物圈生物圈 全球性、循环性全球性、循环性生物地球化学循环生物地球化学循环2:2:物质在什么和什么之间
7、循环？物质在什么和什么之间循环？1:1:概念中的物质是什么概念中的物质是什么?思考：思考：不是化合物非生物环境 生物群落C、H、O、N、P、S等化学元素反复循环物质循环单向流动单向流动 、联系范围特点形式物质循环能量流动项目主要以主要以 形式形式逐级递减逐级递减 生态系统的生态系统的 之间之间具有具有 ，物质被，物质被 利用利用生物群落与生物群落与 之间之间无机环境无机环境全球性全球性反复反复各营养级各营养级1、二者是同时进行，彼此、二者是同时进行，彼此。2、物质作为能量的、物质作为能量的 ，使能量沿着食物链（网）流动；能量作为，使能量沿着食物链（网）流动；能量作为 ，使物质能，使物质能不断地
8、在生物群落和无机环境之间循环往返。不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。3、生态系统中的各种成分，正是由于、生态系统中的各种成分，正是由于_和和_，才能紧密地联系在一，才能紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。起，形成一个统一的整体。相互依存、不可分割相互依存、不可分割载体载体动力动力太阳能太阳能化学能化学能热能热能无机物无机物4、能量流动和物质循环的渠道都是、能量流动和物质循环的渠道都是_。物质循环物质循环能量流动能量流动食物链、食物网食物链、食物网 物质循环和能量流动的关系温室效应原因化石燃料的大量燃烧（主要原因）森林、草原等植被的破坏危害缓解措施减少化石燃料的使用开发新能源保护植被，增
9、大绿化面积极地和高山冰川加速融化海平面上升海平面上升 气温升高对人类和其他生物的生存构成威胁对人类和其他生物的生存构成威胁冰川融化化石燃料的燃烧人类活动对碳循环的影响日日常常生生活活中中铅铅的的应应用用香烟香烟食品食品玩具玩具工业工业废气废气化妆品化妆品餐具餐具燃烧燃烧容器容器汽车汽车尾气尾气生物富集 火山喷发沙尘暴大火大气降水水体植物土壤动物鱼水鸟猛禽煤燃烧金属冶炼浮游生物 有害物质富集的实例铅的富集煤和矿石煤和矿石中的铅中的铅空气中的空气中的铅颗粒铅颗粒土壤、水土壤、水体中的铅体中的铅生产者、生产者、浮游动物浮游动物各级消费者各级消费者最高营养级最高营养级含铅量最高含铅量最高燃烧冶炼燃烧冶
10、炼降降雨雨吸吸收收捕捕食食积积累累铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高生物富集生物富集的危害生物富集的危害：在生物体内形成积累性中毒。：在生物体内形成积累性中毒。进入人体的甲基汞在体内代谢缓慢，且不易排出，严重时会引起中毒。通过血脑屏障进入大脑的汞会侵害脑神经，导致脑萎缩。1952年，日本5万多只猫集体跳海自尽2017年9月24日水俣公约第一届缔约国会议开幕 日本患者呼吁加强管控研究生物富集的意义：减少有害物质在生物体内的富集，提高水产品的安全性。生物富集土壤中生活着肉眼看不见的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌，数量是极其繁多的，这些微生物属于分解者，可以将其他生物的遗体或粪便分解掉。1实验背景
11、落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？案例1 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？对照组：土壤不做处理实验组：土壤做处理，排除微生物的作用实验结果：落叶未腐烂落叶腐烂探究土壤微生物的分解作用 案例1落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？实验组与对照组叶片数量与大小基本一致落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？案例案例 1 1实验假设实验假设实验实验设计设计落叶是在土壤微落叶是在土壤微生物的作用下腐生物的作用下腐烂的吗？烂的吗？对土壤高温处对土壤高温处理（理（灭菌灭菌）对土壤不做对土壤不做任何处理任何处理土壤中是否土壤中是否含微生物含微生物微生物对落叶有微生物对落叶有分解作用分解作用在相同时间内在相同
12、时间内实验组落叶的实验组落叶的腐烂程度小于腐烂程度小于对照组对照组实实验验现现象象结结论论分分析析实验组实验组对照组对照组自变量自变量落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？1.配置土壤浸出液 一、实验原理淀粉碘液变蓝淀粉葡萄糖产生砖红色沉淀分解斐林试剂加热枯枝落叶层有机碎屑层腐殖质层淀积层枯枝落叶层枯枝落叶层有机碎屑层有机碎屑层探究土壤微生物对淀粉的分解作用淀粉糊加入土壤浸出液加入碘液AB加入蒸馏水A1A2B1B2加入碘液加入斐林试剂加入斐林试剂实验结果不变蓝出现砖红色沉淀变蓝不出现砖红色沉淀 探究土壤微生物对淀粉的分解作用实验证明土壤中的微生物能分解淀粉碘液检测 斐林试剂检测A1、A2取自加土
13、壤浸出液的一组B1、B2取自加入蒸馏水的一组探究土壤微生物的分解作用增加温室的课堂小结1.某些有害物质（如铅）会通过食物链不断地富集；某些有害物质（如铅）会通过食物链不断地富集；2.通过微生物的分解作用，物质从生物群落回归非生物环境；通过微生物的分解作用，物质从生物群落回归非生物环境；3.生态系统中能量流动和物质循环各具特点，又相互依存，不可分割。生态系统中能量流动和物质循环各具特点，又相互依存，不可分割。掌握这一规律，我们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。掌握这一规律，我们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。课堂小结生态生态系统系统结构结构功能功能能能量量流流动动物物质质循循环环？动力载体决定过程过程特点特点生态金字塔生态金字塔生物富集生物富集组组成成成成分分营营养养结结构构影响渠道参与课堂小结谢谢！
