人教版高中生物选择性必修二3.3《生态系统的物质循环》课件

生态系统的物质循环一起课件通过分析碳循环的过程，构建概念模型，概述生态系统的物质循环；通过比较生态系统的物质循环和能量流动过程，说明两者的关系。科学思维根据生态系统物质循环的规律，为科学、有效地利用生态系统中的资源等提出有价值的建议和措施；通过对案例的分析讨论，阐明生物富集的成因和危害，并提出科学的防治建议。社会责任学习目标问题探讨为什么维持生态系统所需大量物质，例如氧、碳和许多其他物质，亿万年来却没有被生命活动所消耗完？生态系统中能量资源的流动图构成物质的原子可以被循环利用，消费者能够加快物质循环。视频来源自《铿锵行天下》第二季胡杨能抗干旱、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。荒漠中缺乏水分，分解者的数量很少，因此死亡后的胡杨无法被快速分解。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；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。【1】碳循环的过程二氧化碳能溶于水，因此能在大气和海洋、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，向大气排放了大量的二氧化碳。CO2和碳酸盐含碳有机物请用关键词、线段、箭头、方框等表示讨论的结果。煤、石油分解者 碳循环示意图（图源教材）大气中的CO2库水圈中的CO2库微生物分解作用光合作用呼吸作用摄食溶解燃烧光合作用呼吸作用进入生物群落的途径①生产者光合作用②化能合成作用碳在生物群落内传递的途径食物链（网）碳循环的形式二氧化碳煤、石油分解者 碳循环示意图（图源教材）大气中的CO2库水圈中的CO2库微生物分解作用光合作用呼吸作用摄食溶解燃烧光合作用呼吸作用碳返回非生物环境的途径①生产者、消费者的呼吸作用②分解者的分解作用③化石燃料的燃烧实现碳循环关键因素生产者和分解者生产者消费者煤、石油、天然气等分解者燃烧捕食呼吸 作用光合作用动植物遗体和排泄物呼吸作用微生物的分解作用【1】碳循环的过程长期沉积转化碳循环的特点全球性大气中的CO2库水圈中的CO2库【练一练】相关模式图的判断大气中CO2库生产者分解者消费者生产者分解者初级消费者次级消费者大气中CO2库【1】碳循环的过程海洋对调节大气中碳含量有重要作用！近海缺氧环境微生物诱导碳酸盐沉积(MICP)示意图（部分）海洋的碳含量是大气圈碳含量的56倍。海洋对大气中二氧化碳的吸收是平衡大气中二氧化碳的重要因素。海洋生物利用海洋中所溶解的二氧化碳进行光合作用，其中一部分生物的残体分解释放出二氧化碳，另一部分形成生物碳酸盐沉积，与无机碳酸盐一道固定在岩石圈中，直到受地质作用被抬升到地表经风化作用而重新释放出二氧化碳。图源《不可不知的碳中和—海洋与双碳理论》碳循环失调后果：温室效应破坏碳循环的平衡大气中CO2含量增加温室效应大气层太阳辐射大部分被地球吸收，并加热地球一些被大气层吸收、散射一些被云层反射由地球产生的红外辐射12一些被地球反射3温室气体45在大气层中，CO2对光辐射没有阻挡，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，能量进入容易出去难。能量主要以光的形式到达地球，其中大部分最后以红外线的形式从地球再辐射出去碳循环失调后果：温室效应形成原因化石燃料的大量燃烧，导致大气中的CO2含量迅速增加，打破了生物圈中碳循环的平衡。影响全球变暖。气温升高，加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。解决措施减少化石燃料的使用，开发清洁能源；大力植树种草，提高森林覆盖率；低碳生活。生物群落非生物环境呼吸作用，分解作用，化石燃料燃烧增加光合作用，化能合成作用【2】物质循环概念组成生物体的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物环境的循环过程。（生物地球化学循环）元素生物圈见下一页…非生物环境生物群落【2】物质循环特点物质可被生物群落反复利用，对改进1全球性物质循环的范围为生物圈。2循环往复运动农业生产方式有多方面的启示，例如可以采用种养结合的模式。稻田养鸭将雏鸭全天候放入稻田，利用鸭子杂食性，吃掉稻田内杂草和害虫。同时鸭粪便作有机肥料，鸭子不间断活动刺激水稻生长，产生中耕浑水增氧的效果，促进养物质循环，增强植株抗性，达到生态高效种植效果。【2】物质循环人类活动向环境中排放了很多有害物质，这些有害物质进入环境后也会进行物质循环，那么，它们的循环过程和碳循环、氮循环的过程相同吗?农田大量使用DDT杀虫剂南极企鹅体内检测到DDT?!【3】生物富集概念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。参与生物富集的物质1重金属如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等2人工合成的有机物如DDT、六六六等 富集物质的共性（特点）①存在形式比较稳定②生物体能够吸收但不易排出③生物代谢过程中不易被分解【3】生物富集生物富集现象的特点1具有全球性原因：导致生物富集的有害物质可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地。2有害物质在生物体内的浓度会沿食物链不断升高鱼鹰（2.5×10-5）大鱼（2×10-6）小鱼（5×10-7）植物（4×10-8）水（3×10-12）如右图测定结果显示DDT浓度沿食物链放大了一千万倍!有害物质在生物体内的浓度生物富集的主要途径食物链、食物网生物富集实例：铅的富集铅沿食物链不断积累和浓缩的过程示意图图源人教版课本铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高煤燃烧、有色金属冶炼铅被排放进入大气沉降在土壤和植被表面进入土壤进入水体植物根吸收叶片摄入铅水生植物、浮游动物直接吸收铅，动物饮用含铅的水，直接摄入铅铅进入体内形成多种比较稳定的铅的化合物，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食物链的顶端【4】物质循环和能量流动的关系单向流动、逐级递减全球性、循环往复沿食物链、食物网单向流动在生物群落和非生物环境之间循环往返①能量固定、储存、转移和释放，离不开物质合成和分解②物质是能量沿食物链(网)流动的载体③能量是物质在生态系统中往复循环的动力二者同时进行、相互依存、不可分割：【5】探究土壤微生物的分解作用实验原理土壤中存在种类、数目繁多的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌，它们在生态系统中的成分为分解者。分解速度主要与环境温度和湿度有关。实验一：探究落叶是否是在土壤微生物的作用下腐烂的？提出问题落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？做出假设落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的设计实验1对照组土壤不处理（自然状态）2实验组土壤高温60℃处理(灭菌）落叶的腐烂程度（实验前后叶片干重的变化量）自变量因变量土壤中是否含微生物实验二：探究土壤微生物对淀粉的分解作用实验材料土壤浸出液、淀粉糊（分解成单糖）斐林试剂（碘液）设计实验1对照组蒸馏水＋淀粉2实验组土壤浸出液＋淀粉是否产生砖红色沉淀/试剂与碘液反应是否呈蓝色自变量因变量是否含微生物实验二：探究土壤微生物对淀粉的分解作用实验过程纱布烧杯土壤水水玻璃棒取出实验二：探究土壤微生物对淀粉的分解作用实验过程碘液斐林试剂加热AB课堂小结生态系统的物质循环能量流动与物质循环的关系概念特点特点过程温室效应物质循环碳循环生产者消费者煤、石油、天然气等分解者捕食呼吸 作用光合作用动植物遗体和排泄物呼吸作用微生物的分解作用长期沉积转化大气中的CO2库水圈中的CO2库燃烧当堂检测1.松土是农业栽培的传统耕作措施，说法不合理的是（ ）。C当堂检测2.下列关于生态系统中物质循环的叙述，错误的是（ ）。 D当堂检测3.下列关于生态系统中物质循环的叙述，错误的是（ ）。D当堂检测4.如图为某生态系统中碳循环的模式图，其中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分，字母表示生理过程。下列相关叙述正确的是（ ）。CD选项见下一页当堂检测4.如图为某生态系统中碳循环的模式图，其中甲、乙、丙表示生态系统的生物成分，字母表示生理过程。下列相关叙述正确的是（ ）。BAB选项见上一页当堂检测5.如图为某生态系统中碳循环示意图，说法不正确的是（ ）。B版权声明COPYRIGHT STATEMENT 课件版权归属“一起课件”，仅可自用，不可传播，不得用作商业性使用，不得上传至百度文库、学科网等盈利网站。任何侵权行为将被视为版权侵害，侵权者将承担一定的法律责任。