3.3生态系统的物质循环 课件(共33张PPT)人教版高中生物选修二ppt
文档属性
| 名称 | 3.3生态系统的物质循环 课件(共33张PPT)人教版高中生物选修二ppt |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 10.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-09-12 14:21:34 | ||
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文档简介
(共33张PPT)
问题探讨
生态系统的能量不断以热能形式散失，因此需要不断从外界补充。为什么维持生态系统所需大量物质，例如：氧、氮、碳和许多其他物质，亿万年来却没有被生命活动所消耗？
在生态系统中，物质之间只有形式的转变，而不会消失。
3.3 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。
讨论：
1.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。
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？
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；而且，胡杨还会从土壤中吸收营养物质，因此，长有胡杨的荒漠土壤比草原的更为贫瘠。
问题探讨
不难看出，碳元素和氧元素这两种元素在生物群落和非生物环境之间是不断循环的。
呼一口气，许多二氧化碳分子就离开你的身体，进入大气中。
食物
人体的细胞呼吸
CO2
植物的光合作用
问题探讨
分析碳循环的过程
讨论： 1. 碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在？
在非生物环境中：主要以CO2的形式存在(还有碳酸盐)
在生物群落中：含碳有机物的形式存在
2. 碳是如何进出生产者、消费者、分解者
(以什么形式、通过哪些生命活动、形成哪些产物等)？
01
碳循环
光合作用
呼吸作用
来源：
光合作用/化能合成作用:将二氧化碳转化为有机物；
去路：
呼吸作用:将有机物分解为二氧
化碳。
生产者
大气中的二氧化碳库
2.碳是如何进出生产者、消费者、分解者的？
大气中的二氧化碳库
摄食
呼吸作用
消费者
来源：
摄食：将前一营养级的有机物转化为自身的有机物；
去路：
呼吸作用：将有机物分解为二氧化碳。
（2）碳是如何进出生产者、消费者、分解者的？
大气中的二氧化碳库
微生物的分解作用
分解者
分解者
（2）碳是如何进出生产者、消费者、分解者的？
分解作用：将有机物分解为二氧化碳。
煤、石油等化石燃料的燃烧: 将有机物分解为二氧化碳等。
大气中的二氧化碳库
煤、石油
其他途径
遗体和排出物
摄食
燃烧
生产者
消费者
分解者
化石燃料
呼吸作用
呼吸作用
光合作用/化能合成作用
大气中的CO2库
分解作用
非生物环境
生物
群落
1.过程
01
碳循环
1.过程
01
碳循环
(1)循环形式:
①生物群落与非生物环境之间：
CO2
②生物群落内部：
含碳有机物
1.过程
01
碳循环
(2)进入生物群落的途径:
①光合作用
②化能合成作用
(3)返回非生物环境的方式:
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
(1)存在形式
①非生物环境中：
CO2和碳酸盐
②生物群落内部：
含碳有机物
(2)循环形式
①生物群落与非生物环境之间：
CO2
②生物群落内部：
含碳有机物
(3)进入生物群落的途径:
①光合作用
②化能合成作用
(4)返回非生物环境的方式：
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
一、碳循环的过程
大气中的温室气体(CO2、CH4、N2O等)相当于保温层。大气中CO2越多，地球上的温度升高就越快，这种现象就叫做“温室效应”。
①原因
与社会的联系：温室效应
化石燃料的大量燃烧,产生过多的CO2；
植被破坏，降低了植物对CO2的吸收。
开发新能源，减少化石燃料的使用
保护植被，增大绿化面积
②对应措施
非生物环境
生物
群落
二、物质循环
1、概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，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，
这就是生态系统（生物圈）的物质循环。
C、H、O、N、P、S等元素
2、特点：
①具有全球性（生物地球化学循环）
②循环往复运动
3.运用:
农业生产可以采用种养结合的模式
稻田养鸭
三、 生物富集
1.概念: 生物体从周围环境吸收、积累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。
2.物质
②人工合成的有机物: 如DDT、六六六等。
①重金属: 如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等。
这些有害物质一旦进入环境便会参与生态系统的物质循环，但它们的循环过程却与C、N等元素的循环过程不同
煤和矿石中的铅
空气中的铅颗粒
土壤、水体中的铅
生产者、浮游动物
各级消费者
最高营养级含铅量最高
燃烧冶炼
降雨
吸收
捕食
积累
3.生物富集的实例——铅的富集
随营养级升高，浓度逐级递增，呈现生物放大现象。
铅是一种毒性很强的化学元素
能量流动 物质循环
范围
形式
过程
特点
过程 生态系统各营养级之间
生物圈
光能→化学能→热能
化学元素
单向流动、逐级递减
全球性、循环往复运动
沿食物链、食物网流动
在生物群落和非生物环境之间循环往返
二者是生态系统的主要功能，它们同时进行，相互依存，不可分割:
①能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程；
②物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动；
③能量作为动力，使物质能够不断循环往返。
能量流动和物质循环的关系
(1)碳在生物群落和无机环境之间主要以有机物形式循环( )
(2)与碳循环有关的生理活动有光合作用、化能合成作用和呼吸作用等( )
(3)化石燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因( )
(4)如果人们不按生态规律办事，乱砍滥伐森林，会影响生态系统的碳循环( )
(5)低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡( )
常考基础诊断
×
√
√
√
√
探究：土壤微生物的分解作用
1.实验原理：土壤中存在细菌、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。
2.实验过程：
提出问题
实验设计 自变量
实验组
对照组
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
土壤中是否含微生物
对土壤高温处理（灭菌）
对土壤不做任何处理（自然状态）
案例1
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
实验现象：
落叶未腐烂
落叶腐烂
案例1
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
土壤60℃灭菌：无微生物
土壤不进行处理，自然状态
结 论:
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂
纱布
烧杯
土壤
水
玻璃棒
水
取出
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
案例2
探究土壤微生物对淀粉的分解作用
2.另取两只烧杯，编号A、B
淀粉糊
加入土壤浸出液
加入碘液
A
B
加入蒸馏水
A1
A2
B1
B2
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
室温（20℃）环境放置7d后
结论：
（淀粉分解成葡萄糖）
（淀粉没有分解）
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
(1)参与物质循环的对象是含有碳的糖类、脂肪、蛋白质等有机物( )
(2)物质循环的范围是生物圈，而不是具体的某一生态系统( )
(3)沼渣等作为肥料还田，使能量能够循环利用( )
(4)在碳循环中生产者只起固定CO2的作用( )
(5)由于过度地开采和使用化石燃料，破坏了生态系统的碳平衡，导致大气中二氧化碳浓度增加并引起全球气候变化( )
×
√
辨析易错易混
×
×
√
A.图示的碳循环路径是完整的
B.流经该生态系统的总能量是通过①过程实现的
C.图中以CO2的形式进行的过程有①⑥⑦⑧过程，以含碳有机物的形式进行的过程有②③④⑤
D.图中由生产者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ构成的食物链中，能量流动是单向、逐级递减的
√
【检测1】如图为某生态系统的碳循环示意图(Ⅰ～Ⅳ表示生态系统的成分，①～⑧表示相关过程)，下列叙述正确的是（ ）
初级消费者
分解者
大气中的CO2库
次级消费者
【检测2】图1是某生态系统碳循环示意图，其中A、B、C、D是生态系统内各生物成分，1、2、3、4、5、6表示有关的生理过程；图2为该生态系统中某一食物链及部分能量流动情况。下列说法正确的是( )
D
A.在图1中，B、C分别属于初级消费者、生产者
B.图1中能表示呼吸作用过程的只有2、4、5
C.C→D之间碳元素以CO2形式传递，D→A以含碳有机物的形式传递
D.如果A发生瘟疫，D的数量将先增加后减少最后趋于稳定
初级消费者
分解者
次级消费者
生产者
原始合作：
两种生物共同生活在一起时双方都受益，但分开后，各自也能独立生活
互利共生:
两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利。
寄生：
一种生物从另一种生物（宿主）的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。
2.竹子中纤维素含量很高。大熊猫每天要吃大量竹子，但一般只能利用其中一小部分纤维素。研究表明，大熊猫的基因组缺少编码纤维素酶的基因，但是肠道中有多种纤维素分解菌。
(1)大熊猫与它肠道内某种纤维素分解菌的种间关系为 ( )
A. 捕食 B.寄生
C.互利共生 D. 原始合作
(2)下列叙述不合理的是 ( )
A.大熊猫是初级消费者，属于第二营养级
B.大熊猫未消化的纤维素会被分解者利用
C.纤维素分解菌促进了生态系统中的物质循环
D.能量流动方向是竹子→大熊猫→纤维素分解菌
课外拓展
同碳元素一样，氮元素在生物群落和无机环境之间也是不断循环的。为什么还要往农田中不断的施加氮肥呢？
农田中的氮往往不足以使作物高产，加之农产品不断从农田生态系统中输出，其中的氮元素并不能都归还土壤，所以需要施加氮肥。
随营养级升高,有害物质浓度逐级递增，呈现生物放大现象。
动物粪便可供植物吸收利用，呼吸产生的CO2可用于光合作用
课外拓展
稻田养鸭，你能从物质循环角度说说它的好处吗？
碳循环图解中各成分的判定方法
(1)先看双箭头：双箭头代表生产者、大气中的CO2库。
其他所有成分都指向C的为大气中的CO2库。
(2)除了C之外，有最多被指向箭头的为分解者，即B为分解者。
问题探讨
生态系统的能量不断以热能形式散失，因此需要不断从外界补充。为什么维持生态系统所需大量物质，例如：氧、氮、碳和许多其他物质，亿万年来却没有被生命活动所消耗？
在生态系统中，物质之间只有形式的转变，而不会消失。
3.3 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。
讨论：
1.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。
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？
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；而且，胡杨还会从土壤中吸收营养物质，因此，长有胡杨的荒漠土壤比草原的更为贫瘠。
问题探讨
不难看出，碳元素和氧元素这两种元素在生物群落和非生物环境之间是不断循环的。
呼一口气，许多二氧化碳分子就离开你的身体，进入大气中。
食物
人体的细胞呼吸
CO2
植物的光合作用
问题探讨
分析碳循环的过程
讨论： 1. 碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在？
在非生物环境中：主要以CO2的形式存在(还有碳酸盐)
在生物群落中：含碳有机物的形式存在
2. 碳是如何进出生产者、消费者、分解者
(以什么形式、通过哪些生命活动、形成哪些产物等)？
01
碳循环
光合作用
呼吸作用
来源：
光合作用/化能合成作用:将二氧化碳转化为有机物；
去路：
呼吸作用:将有机物分解为二氧
化碳。
生产者
大气中的二氧化碳库
2.碳是如何进出生产者、消费者、分解者的？
大气中的二氧化碳库
摄食
呼吸作用
消费者
来源：
摄食：将前一营养级的有机物转化为自身的有机物；
去路：
呼吸作用：将有机物分解为二氧化碳。
（2）碳是如何进出生产者、消费者、分解者的？
大气中的二氧化碳库
微生物的分解作用
分解者
分解者
（2）碳是如何进出生产者、消费者、分解者的？
分解作用：将有机物分解为二氧化碳。
煤、石油等化石燃料的燃烧: 将有机物分解为二氧化碳等。
大气中的二氧化碳库
煤、石油
其他途径
遗体和排出物
摄食
燃烧
生产者
消费者
分解者
化石燃料
呼吸作用
呼吸作用
光合作用/化能合成作用
大气中的CO2库
分解作用
非生物环境
生物
群落
1.过程
01
碳循环
1.过程
01
碳循环
(1)循环形式:
①生物群落与非生物环境之间：
CO2
②生物群落内部：
含碳有机物
1.过程
01
碳循环
(2)进入生物群落的途径:
①光合作用
②化能合成作用
(3)返回非生物环境的方式:
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
(1)存在形式
①非生物环境中：
CO2和碳酸盐
②生物群落内部：
含碳有机物
(2)循环形式
①生物群落与非生物环境之间：
CO2
②生物群落内部：
含碳有机物
(3)进入生物群落的途径:
①光合作用
②化能合成作用
(4)返回非生物环境的方式：
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
一、碳循环的过程
大气中的温室气体(CO2、CH4、N2O等)相当于保温层。大气中CO2越多，地球上的温度升高就越快，这种现象就叫做“温室效应”。
①原因
与社会的联系：温室效应
化石燃料的大量燃烧,产生过多的CO2；
植被破坏，降低了植物对CO2的吸收。
开发新能源，减少化石燃料的使用
保护植被，增大绿化面积
②对应措施
非生物环境
生物
群落
二、物质循环
1、概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，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，
这就是生态系统（生物圈）的物质循环。
C、H、O、N、P、S等元素
2、特点：
①具有全球性（生物地球化学循环）
②循环往复运动
3.运用:
农业生产可以采用种养结合的模式
稻田养鸭
三、 生物富集
1.概念: 生物体从周围环境吸收、积累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。
2.物质
②人工合成的有机物: 如DDT、六六六等。
①重金属: 如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等。
这些有害物质一旦进入环境便会参与生态系统的物质循环，但它们的循环过程却与C、N等元素的循环过程不同
煤和矿石中的铅
空气中的铅颗粒
土壤、水体中的铅
生产者、浮游动物
各级消费者
最高营养级含铅量最高
燃烧冶炼
降雨
吸收
捕食
积累
3.生物富集的实例——铅的富集
随营养级升高，浓度逐级递增，呈现生物放大现象。
铅是一种毒性很强的化学元素
能量流动 物质循环
范围
形式
过程
特点
过程 生态系统各营养级之间
生物圈
光能→化学能→热能
化学元素
单向流动、逐级递减
全球性、循环往复运动
沿食物链、食物网流动
在生物群落和非生物环境之间循环往返
二者是生态系统的主要功能，它们同时进行，相互依存，不可分割:
①能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程；
②物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动；
③能量作为动力，使物质能够不断循环往返。
能量流动和物质循环的关系
(1)碳在生物群落和无机环境之间主要以有机物形式循环( )
(2)与碳循环有关的生理活动有光合作用、化能合成作用和呼吸作用等( )
(3)化石燃料的大量燃烧是造成温室效应的主要原因( )
(4)如果人们不按生态规律办事，乱砍滥伐森林，会影响生态系统的碳循环( )
(5)低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡( )
常考基础诊断
×
√
√
√
√
探究：土壤微生物的分解作用
1.实验原理：土壤中存在细菌、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。
2.实验过程：
提出问题
实验设计 自变量
实验组
对照组
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
土壤中是否含微生物
对土壤高温处理（灭菌）
对土壤不做任何处理（自然状态）
案例1
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
实验现象：
落叶未腐烂
落叶腐烂
案例1
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
土壤60℃灭菌：无微生物
土壤不进行处理，自然状态
结 论:
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂
纱布
烧杯
土壤
水
玻璃棒
水
取出
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
案例2
探究土壤微生物对淀粉的分解作用
2.另取两只烧杯，编号A、B
淀粉糊
加入土壤浸出液
加入碘液
A
B
加入蒸馏水
A1
A2
B1
B2
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
室温（20℃）环境放置7d后
结论：
（淀粉分解成葡萄糖）
（淀粉没有分解）
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
(1)参与物质循环的对象是含有碳的糖类、脂肪、蛋白质等有机物( )
(2)物质循环的范围是生物圈，而不是具体的某一生态系统( )
(3)沼渣等作为肥料还田，使能量能够循环利用( )
(4)在碳循环中生产者只起固定CO2的作用( )
(5)由于过度地开采和使用化石燃料，破坏了生态系统的碳平衡，导致大气中二氧化碳浓度增加并引起全球气候变化( )
×
√
辨析易错易混
×
×
√
A.图示的碳循环路径是完整的
B.流经该生态系统的总能量是通过①过程实现的
C.图中以CO2的形式进行的过程有①⑥⑦⑧过程，以含碳有机物的形式进行的过程有②③④⑤
D.图中由生产者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ构成的食物链中，能量流动是单向、逐级递减的
√
【检测1】如图为某生态系统的碳循环示意图(Ⅰ～Ⅳ表示生态系统的成分，①～⑧表示相关过程)，下列叙述正确的是（ ）
初级消费者
分解者
大气中的CO2库
次级消费者
【检测2】图1是某生态系统碳循环示意图，其中A、B、C、D是生态系统内各生物成分，1、2、3、4、5、6表示有关的生理过程；图2为该生态系统中某一食物链及部分能量流动情况。下列说法正确的是( )
D
A.在图1中，B、C分别属于初级消费者、生产者
B.图1中能表示呼吸作用过程的只有2、4、5
C.C→D之间碳元素以CO2形式传递，D→A以含碳有机物的形式传递
D.如果A发生瘟疫，D的数量将先增加后减少最后趋于稳定
初级消费者
分解者
次级消费者
生产者
原始合作：
两种生物共同生活在一起时双方都受益，但分开后，各自也能独立生活
互利共生:
两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利。
寄生：
一种生物从另一种生物（宿主）的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。
2.竹子中纤维素含量很高。大熊猫每天要吃大量竹子，但一般只能利用其中一小部分纤维素。研究表明，大熊猫的基因组缺少编码纤维素酶的基因，但是肠道中有多种纤维素分解菌。
(1)大熊猫与它肠道内某种纤维素分解菌的种间关系为 ( )
A. 捕食 B.寄生
C.互利共生 D. 原始合作
(2)下列叙述不合理的是 ( )
A.大熊猫是初级消费者，属于第二营养级
B.大熊猫未消化的纤维素会被分解者利用
C.纤维素分解菌促进了生态系统中的物质循环
D.能量流动方向是竹子→大熊猫→纤维素分解菌
课外拓展
同碳元素一样，氮元素在生物群落和无机环境之间也是不断循环的。为什么还要往农田中不断的施加氮肥呢？
农田中的氮往往不足以使作物高产，加之农产品不断从农田生态系统中输出，其中的氮元素并不能都归还土壤，所以需要施加氮肥。
随营养级升高,有害物质浓度逐级递增，呈现生物放大现象。
动物粪便可供植物吸收利用，呼吸产生的CO2可用于光合作用
课外拓展
稻田养鸭，你能从物质循环角度说说它的好处吗？
碳循环图解中各成分的判定方法
(1)先看双箭头：双箭头代表生产者、大气中的CO2库。
其他所有成分都指向C的为大气中的CO2库。
(2)除了C之外，有最多被指向箭头的为分解者，即B为分解者。