3-3 生态系统的物质循环ppt课件-2022新人教版（2019）《高中生物》选择性必修第二册.pptx

1、1 1）流入生态系统的总能量流入生态系统的总能量为为 。2 2）初级消费者同化的能量中一部）初级消费者同化的能量中一部分分 ，一部分一部分 。3 3）能量流动沿着）能量流动沿着 进行，以进行，以 形式存在。形式存在。4 4）能量流动的特点是）能量流动的特点是 、；理由分别理由分别是是 、。通过呼吸作用以热能形式散失用于自身的生长、发育和繁殖 生产者固定的太阳能生产者固定的太阳能 （+人为输入有机物的化学能）人为输入有机物的化学能）食物链和食物网 有机物中的化学能单向流动 逐级递减 捕食关系不可逆 每一级生物均有一部分能量通过呼吸作用散失、一部分能量流向分解者、短时还有部分未利用的能量。（食物链

2、与食物网）问题问题.探讨探讨 P61 P61物质循环 呼一口气，许多二氧化碳分呼一口气，许多二氧化碳分子就离开你的身体，进入大气中。子就离开你的身体，进入大气中。你能想象这些二氧化碳分子的去你能想象这些二氧化碳分子的去向吗？向吗？食物食物人体的细胞呼吸人体的细胞呼吸COCO2 2植物的光合作用植物的光合作用 这些二氧化碳分子中的碳元素和氧元素又是怎样来到你体内的？进入身体之前又存在于什么物质中？非生物环境非生物环境 生物群落生物群落第3节 生态系统的物质循环 本节聚焦:l 生态系统的物质循环过程是怎样的？l 怎样理解生物富集的成因和危害？l 物质循环与能量流动的关系是怎样的？新旧教材变化：1.

3、增加了“生物富集”。2.金字塔特点表述为“上窄下宽”3.“能量流动的意义”中增加了一项。阅读P63：理解理解“物质循环物质循环”的概念的概念 1 1）物质循环）物质循环中的中的“物质物质”是指？是指？2 2）“循环循环”的对象、范围分别是？的对象、范围分别是？3 3）物质循环的特点是（）物质循环的特点是（2 2个）？个）？下列不符合生态学中的下列不符合生态学中的物质循环的概念物质循环的概念A A 碳循环碳循环 B B 水循环水循环 C C 氧循环氧循环 D D 硫循环硫循环一生态系统的物质循环 指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生

4、物环境的循环过程。化学元素化学元素非生物环境非生物环境 生物群落生物群落(2)物质：(3)循环对象：(4)循环特点：全球性、循环往复运动全球性、循环往复运动(1)范围：全球性全球性,因此又称为是因此又称为是生物地球化学循环生物地球化学循环。一生态系统的物质循环碳循环 二氧化碳能溶于水，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。1）碳循环的形式：2）碳在非生物环境中的存在形式：3）碳在生物群落体内的存在形式：4）碳进入生物体的途径：5）碳在生物群落的传递途径：6）碳进入大气的途径：COCO2 2（主）（主）COCO2 2和碳酸盐和

5、碳酸盐含碳有机物含碳有机物光合作用光合作用(主主)、化能合成作用、化能合成作用食物链、食物网食物链、食物网呼吸作用、呼吸作用、分解作用、分解作用、化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧一生态系统的物质循环碳循环1）碳循环的过程：2）碳循环的特点：具全球性具全球性 因此，出现问题也是全人类都需要面对的问题。因此，出现问题也是全人类都需要面对的问题。如碳循环的平衡被破坏。如碳循环的平衡被破坏。温室效应温室效应社会社会.联系联系 P63 P63温室效应温室效应1）原因化石燃料的大量燃烧（主）化石燃料的大量燃烧（主）森林、草原等植被的破坏森林、草原等植被的破坏2）危害3）缓解措施冰川加速融化、冰川加速融化、海平

6、面上升海平面上升生物多样性下降生物多样性下降（生物生存威胁）（生物生存威胁）气温升高气温升高（气候异常、自然灾害频繁（气候异常、自然灾害频繁）化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧乱砍滥伐乱砍滥伐增加增加COCO2 2吸收；减少吸收；减少COCO2 2排放排放社会角度；个人角度社会角度；个人角度1.1.下列关于生态系统的物质循环的叙述中，正确的是下列关于生态系统的物质循环的叙述中，正确的是 （）A A所指的物质是指组成生物体的所指的物质是指组成生物体的C C、H H、O O、N N、P P、S S等化学元素构成等化学元素构成的化合物的化合物 B B所说的生态系统是指生物圈所说的生态系统是指生物圈 C C

7、物质在循环过程中不断减少的物质在循环过程中不断减少的 D D在在“桑基鱼塘桑基鱼塘”生态系统内实现了物质循环功能生态系统内实现了物质循环功能 B2.2.下图为碳循环示意图，甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分，下图为碳循环示意图，甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分，下列叙述正确的是（下列叙述正确的是（）A.A.碳循环是指二氧化碳在甲与丙之间不断循碳循环是指二氧化碳在甲与丙之间不断循环的过程环的过程B.B.乙在该生态系统中均处于第二营养级乙在该生态系统中均处于第二营养级C.C.甲、乙、丙共同组成生物群落甲、乙、丙共同组成生物群落D.D.生物生物X X不可能不具有细胞核，生物不可能不具有细胞核，生物

8、Y Y不可能含有线粒体不可能含有线粒体C20212021广东广东 17.17.为积极应对全球气候变化，我国政府在2020年的联合国大会上宣布，中国于2030年前确保碳达峰（CO2排放量达到峰值），力争在2060年前实现碳中和（CO2排放量与减少量相等），这是中国向全世界的郑重承诺，漳显了大国责任。回答下列问题：（1）在自然生态系统中，植物等从大气中摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率大致相等，可以自我维持_。自西方工业革命以来，大气中CO2的浓度持续增加，引起全球气候变暖，导致的生态后果主要是_。（2）生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是_，消费者通过食物网（

9、链）取食利用，_。（3）全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题，从全球碳循环的主要途径来看，减少_ 和增加_是实现碳达峰和碳中和的重要举措。碳平衡/二氧化碳平衡极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等 生产者通过光合作用和化能合成作用固定分解者通过分解动植物遗体残骸中的有机物获得化石燃料的燃烧/汽车尾气排放植被覆盖面/植树造林一生态系统的物质循环氮循环闪电固氮闪电固氮生物固氮生物固氮工业固氮工业固氮1）氮循环的主要形式：2）氮在生物群落体内的存在形式：3）氮进入群落的主要方式：4）氮进入非生物环境的途径：5）尿素 （能、不能）被植物体直接吸收。为何要往农田中不断施加氮肥？N2、NO3-、NH4+

10、含氮有机物含氮有机物植物体吸收利用植物体吸收利用分解者的分解作用分解者的分解作用农民要不断地从农田中收获农产品，会带走大量的氮元素。一生态系统的物质循环硫循环1）硫循环的主要形式：2）硫在生物群落体内的存在形式：3）硫进入非生物环境的途径：4）硫循环出现问题：含硫有机物含硫有机物SO2、SO42分解者的分解作用分解者的分解作用化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧火山爆发火山爆发酸雨酸雨腐蚀建筑、酸化土壤和水体、腐蚀植物根系及叶片等，腐蚀建筑、酸化土壤和水体、腐蚀植物根系及叶片等，危害动植物生长等。危害动植物生长等。小结：（一）物质循环（小结：（一）物质循环（C、N、S等）等）1）主要形式）主要形式2）

11、如何进入群落）如何进入群落3）在群落中的存在形式）在群落中的存在形式4）范围）范围以无机物的形式以无机物的形式含含 有机物有机物全球性全球性（在非生物环境与生物群落之间）（在非生物环境与生物群落之间）被植物体吸收利用（主）被植物体吸收利用（主）资料资料.分析分析 DDTDDT于于18741874年首次合成，在年首次合成，在19391939年被化学家米勒发掘出来的。该产品几乎对所年被化学家米勒发掘出来的。该产品几乎对所有的昆虫都非常有效，且在疟疾、痢疾等疾病的治疗方面大显身手，救治了很多生有的昆虫都非常有效，且在疟疾、痢疾等疾病的治疗方面大显身手，救治了很多生命，而且还带来了农作物的增产。命，而

12、且还带来了农作物的增产。但在上个世纪但在上个世纪6060年代，科学家们发现年代，科学家们发现DDTDDT在环境中在环境中非常难降解非常难降解，并可在动物脂，并可在动物脂肪内蓄积，甚至在南极企鹅的血液中也肪内蓄积，甚至在南极企鹅的血液中也检测出检测出DDTDDT，鸟类体内含，鸟类体内含DDTDDT会导致产软会导致产软壳蛋而不能孵化（壳蛋而不能孵化（且发现营养级别越高，且发现营养级别越高，DDTDDT的含量越多的含量越多）而而灭绝。灭绝。DDTDDT还被证实还被证实会扰乱生物的荷尔蒙分泌，证实了人体会扰乱生物的荷尔蒙分泌，证实了人体内内DDTDDT水平升高会导致精子数目减少，水平升高会导致精子数目

13、减少，使使新生儿早产新生儿早产及肝脏的损伤。及肝脏的损伤。生物富集检测结果显示DDT浓度沿食物链放大了一千万倍二生物富集生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。人工合成的有机物人工合成的有机物:如如DDTDDT、六六六、六六六等。等。重金属重金属:如铅如铅(Pb)(Pb)、镉、镉(Cd)(Cd)、汞、汞(Hg)(Hg)等。等。食物链、食物网食物链、食物网铅的富集铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高煤燃烧、有色金属冶炼煤燃烧、有色金属冶炼铅被排放进入大气铅被排放进入大气沉降在土壤和植被表面沉降在土壤和植被表面进入土壤进入土壤进入水体进入水体植物根吸

14、收植物根吸收叶片摄入铅叶片摄入铅水生植物、浮游动物直水生植物、浮游动物直接吸收铅，动物饮用含接吸收铅，动物饮用含铅的水，直接摄入铅铅的水，直接摄入铅铅进入体内形成多种比较稳定的铅的化合物，铅进入体内形成多种比较稳定的铅的化合物，分布于生物体的多种组织细胞中，导致铅不分布于生物体的多种组织细胞中，导致铅不易被排出，积蓄在体内易被排出，积蓄在体内含铅生物被更高营养级动物食用，沿食物链聚集含铅生物被更高营养级动物食用，沿食物链聚集最终积累在最终积累在食物链的顶端食物链的顶端生物富集的危害：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，严重时会引进入人体的甲基汞在体内代谢缓慢，

15、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。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。19521952年，日本年，日本5 5万多只猫集体跳万多只猫集体跳海自尽海自尽脑萎缩患者脑萎缩患者能量流动物质循环范围形式特点过程联系生物群落生物群落生物圈生物圈主要以主要以有机物中的化学能有机物中的化学能的形式的形式碳循环主要以碳循环主要以二氧化碳二氧化碳的形式的形式单向流动、逐级递减单向流动、逐级递减全球性、循环往复运动全球性、循环往复运动沿食物链、食物网沿食物链、食物网单向流动单向流动在生物群落和非生物环境之在生物群落和非生物环境之间间循环往返循环往返

16、能量流动和物质循环的关系两者同时进行、相互依存、不可分割。两者同时进行、相互依存、不可分割。能量是物质循环的动力，物质是能量流动的载体。能量是物质循环的动力，物质是能量流动的载体。物质循环和能量流动的起点和终点是否相同？不同。能量流动的起点是生产者固定的太阳能，终点是以热能的不同。能量流动的起点是生产者固定的太阳能，终点是以热能的形式散失。物质循环没有起点和终点。形式散失。物质循环没有起点和终点。一、物质循环的概念一、物质循环的概念二、物质循环的特点二、物质循环的特点在生态系统中在生态系统中，组成生物体的，组成生物体的化学元素化学元素进行着从无机环境到生物群落，又从进行着从无机环境到生物群落，

17、又从生物群落到无机环境的循环过程，这就是生态系统的生物群落到无机环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环物质循环。全球性，循环性全球性，循环性三、碳循环三、碳循环碳在无机环境中的存在形式：二氧化碳和碳酸盐碳在无机环境中的存在形式：二氧化碳和碳酸盐碳循环的形式：二氧化碳碳循环的形式：二氧化碳无机无机环境环境光合作用，化能合成作用光合作用，化能合成作用生物生物群落群落呼吸作用，微生物分解作用呼吸作用，微生物分解作用四、能量流动和物质循环的关系四、能量流动和物质循环的关系生态系统的物质循环生态系统的物质循环能量是物质循环的动力，物质是能量流动的载体能量是物质循环的动力，物质是能量流动的载体探究探究.

18、实践实践 秋天刚收获的花生第二年春天从土中刨出的花生土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌、放线菌土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌、放线菌等微生物等微生物，它们在生态系统中的成分为它们在生态系统中的成分为_。分解者分解者土壤进行处理，土壤进行处理，排除土壤微生排除土壤微生物的作用物的作用土壤不进行处土壤不进行处理，自然状态理，自然状态注意：注意：处理土壤的同时要处理土壤的同时要尽可能避免土壤理化性质尽可能避免土壤理化性质的改变（例如，将土壤用的改变（例如，将土壤用塑料袋包好，放在塑料袋包好，放在6060恒恒温箱中处理一小时。温箱中处理一小时。实验结果：落叶未腐烂落叶腐烂取两只烧杯，编号取两只

19、烧杯，编号A A、B B淀粉糊淀粉糊加入土壤浸出液加入土壤浸出液加入加入碘液碘液AB加入蒸馏水加入蒸馏水A1A2B1B2加入加入碘液碘液加入斐加入斐林试剂林试剂加入斐加入斐林试剂林试剂实验结果实验结果 不变蓝不变蓝出现砖红出现砖红色沉淀色沉淀变蓝变蓝不出现砖不出现砖红色沉淀红色沉淀纱布烧杯土壤水玻璃棒水取出碘液斐林试剂加热配制土壤浸出液提出问题实验假设实验设计自变量实验组对照组实验现象结论分析落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？落叶在土壤微生物的作用下可以腐烂落叶在土壤微生物的作用下可以腐烂土壤中是否含微生物土壤中是否含微生物对土壤高温处理（灭菌）对土壤高温

20、处理（灭菌）对土壤不做任何处理（自然状态）对土壤不做任何处理（自然状态）相同时间内对照组落叶腐烂，实验组不腐烂相同时间内对照组落叶腐烂，实验组不腐烂土壤微生物对落叶有分解作用土壤微生物对落叶有分解作用案例案例1 1：探究土壤微生物对落叶的分解作用：探究土壤微生物对落叶的分解作用纱布烧杯土壤水玻璃棒水取出碘液斐林试剂加热1.配制土壤浸出液一、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二、实验步骤提出问题实验假设实验设计自变量实验组对照组实验现象加入碘液A1B1加入斐林试剂A2B2结论分析土壤微生物能分解淀粉吗？土壤微生物能分解淀粉吗？土壤微生物能分解淀粉土壤微生物能分解淀粉土壤

21、中是否含有分解淀粉的微生物土壤中是否含有分解淀粉的微生物A A杯中加入适量淀粉糊杯中加入适量淀粉糊+30mL30mL土壤浸出液土壤浸出液B B杯中加入等量淀粉糊杯中加入等量淀粉糊+30mL30mL蒸馏水蒸馏水不变蓝不变蓝变蓝变蓝产生砖红色沉淀产生砖红色沉淀不产生砖红色沉淀不产生砖红色沉淀土壤浸出液中的微生物能分解淀粉土壤浸出液中的微生物能分解淀粉案例案例2 2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用：探究土壤微生物对淀粉的分解作用为探究落叶是否在土壤微生物的作用下腐烂，下列各项构成了一个实验设计，其中不符合实验目的和步骤的是()A.可选择带有落叶的土壤为实验材料，筛出落叶和土壤B.将落叶平均分成两份，

22、把土壤也平均分成两份C.将土壤分为两组，对照组土壤进行接种微生物处理，实验组土壤不做处理D.将落叶分别埋入两组土壤中，观察腐烂情况C演练获得1.1.为了解土壤微生物能否分解农药为了解土壤微生物能否分解农药，并尽快得出实验结论并尽快得出实验结论，有人用有人用“敌敌草隆草隆”(”(一种除草剂一种除草剂)进行实验进行实验：取等量砂土分装于相同的两容器中取等量砂土分装于相同的两容器中，a a组高压灭菌组高压灭菌，b b组不灭菌。下列有关叙述正确的是组不灭菌。下列有关叙述正确的是()向向a a、b b中喷入等量的中喷入等量的“敌草隆敌草隆”，再置于同一恒温箱中培养相同时间再置于同一恒温箱中培养相同时间检

23、测检测“敌草隆敌草隆”的消失情况的消失情况，预计预计a a中的中的“敌草隆敌草隆”含量不变含量不变，b b中的中的全部消失全部消失只用砂土只用砂土，实验效果不如用几种典型土壤混合后的好实验效果不如用几种典型土壤混合后的好各再增加各再增加c c组作为对照组作为对照，不喷入不喷入“敌草隆敌草隆”，其他处理与其他处理与a a、b b组相同组相同A.A.B.B.C.C.D.D.C拓展提升思考：如果滥伐森林、大量化石燃料燃烧，对生态系统的碳循环及生态环境有何影响？破坏碳循环破坏碳循环的平衡的平衡大气中大气中COCO2 2含含量增加量增加温室效应温室效应能量主要以能量主要以光的形式到达地球光的形式到达地球，其中大，其中大部分部分最后以红外线的形式从地球再辐射最后以红外线的形式从地球再辐射出去出去。在大气层中，在大气层中，COCO2 2对光辐射没有对光辐射没有阻挡，阻挡，但是能吸收红外线并阻挡红外线但是能吸收红外线并阻挡红外线通过，就像温室的玻璃顶罩一样，能量通过，就像温室的玻璃顶罩一样，能量进入容易出去难。进入容易出去难。0101碳循环