3.3 生态系统的物质循环高中生物人教版选择性必修2课件(共33张PPT)

(共33张PPT)
维持生态系统所需的大量 物质，如碳、氧、氮等，亿 万年来却没有被生命活动所 消耗完，说明了什么
说明这些物质可以被循环利用
问题探讨
热带雨林生态系统
第3章生态系统及其稳定性
第3节生态系统的物质循环
本节聚焦
1→ 生态系统的物质循环过程是怎样的 2→ 怎样理解生物富集的成因和危害
3→ 物质循环与能量流动的关系是怎样的
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
不难看出，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。 植物的光合作用—CO
你能想象这些二氧化碳分
子的去向吗
食物—→人体的细胞呼吸
一、碳循环
碳是构成生物体的重要元 素之一，组成生物体的蛋白 质、糖类、脂质和核酸等都 是以碳链为基本骨架形成的。 大气中的碳主要是二氧化碳。
生物体和大气中的碳含量 都长期处于稳定的状态，这 是怎样维持的呢
碳循环示意图
大气中的CO 库
煤石础
思考·讨论 分析碳循环的过程
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。人类对煤和石油 等能源的利用，向大气中排放了大量的二氧化碳。
讨论：
1.碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在
CO (主要)和碳酸盐含碳有机物
2.碳是如何进出生产者、消费者、分解者的
生产者
(1)光合作用等：
将二氧化碳转化为有机物
(2)呼吸作用：
将有机物分解为二氧化碳
大气中的二氧化碳库
溶解
光合作用
呼 吸 作 用
光合作 用
大气中的二氧化碳库
消费者
(1)摄食等：
将前一营养级的有机物 转化为自身的有机物
(2)呼吸作用等：
将有机物分解为二氧化碳
大气中的二氧化碳库 分解者
(1)食腐、腐生等：
将现成有机物转化为自身 有机物
(2)分解者的分解作用等：
将有机物分解为二氧化碳
生产者
大气中的CO 库
刀 R
遗体、排遗物
请用关键词、线段、箭头、方框等构建碳循环的模型
光合作用
呼吸作用
消费者
分解者
笔记
动植物遗体经过亿万
年沉积形成煤、石油等化 石燃料，经过开采与使用， 有机物被分解为二氧化碳 等，进而补充大气中的二 氧化碳库。
大气中的二氧化碳库 其他途径
煤、石油
遗体
生产者
大气中的CO 库
刀 R
遗体、排遗物
碳循环的模型
光合作用
呼吸作用
化石燃料
消费者
分解者
遗体
2.碳在非生物环境和生物群落间循环的形式：CO
3.碳进入生物群落的途径：光合作用(主要)或化能合成作用 4.碳在生物群落中的传递途径：食物链(网)
生产者和消费者的呼吸作用
5.碳返回无机环境的途径 分解者的分解作用
化石燃料的燃烧
非生物环境：CO (主要)和碳酸盐
生物群落：含碳有机物
碳循环过程小结 笔记
1.碳的存在形式
温室效应
碳循环的平衡：光合作用从大气中摄取碳 的速率～呼吸作用和分解作用释放碳的速 率，所以大气中的CO 含量处于稳定状态
石碳循环与
与社会的联系：
温室效应
1.形成原因：
化石燃料的大量燃烧
人类乱砍滥伐
打破了碳 循环平衡
CO 含量 增加
温度升高
2.危害：
会加快极地冰川的融化，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。
3.减缓温室效应的措施：
①减少煤、石油等化石燃料燃烧 减少CO 的排放
②开发新的清洁能源，如太阳能、风能、水能等
③禁止乱砍滥伐，同时大力植树造林 增加CO 的吸收
二 、生态系统的物质循环一生物地球化学循环
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，这就是生态系统的物质循环。 不是指单质或化
2.循环范围一生物圈 合物，而是指组
成生物体的元素
3.特点：全球性、循环性
4.应用实例：种养结合-如稻田中养鱼养鸭
讨论：在农田中大量使用的DDT有机农药为什 么在南极的企鹅体内也能检测到
物质循环具有：全球性
三 、生物富集
1.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，称作生物富集。
2.常见存在生物富集现象的物质
①重金属：如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等
相关信息========
DDT,即双对氯苯基三 氯乙烷，是一种人工合成 的有机氯杀虫剂，它不易 分解，易溶于脂肪，并积 累在动物的脂肪中。
六六六的成分是六氯环 己烷，主要用于防治蝗虫、 稻螟虫、蚊、蝇等。
②人工合成的有机化合物：如DD T、六六六等
这些有害物质一进入环境便参与生态系统的物质循环， 但它们的循环过程却与碳、氮等元素的循环过程不同。
进而进入土壤或水体，被植物或动物吸收
进入生物体内的铅，能够形成多种
较稳定的化合物，分布在多种细胞
中 ，不易被排出，从而积蓄在体内
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
3.生物富集实例——铅的富集
在煤燃烧、有色金属冶炼过程中， 铅会形成微小颗粒进入大气
沉降在土壤和植被表面
铅在生物体内的浓度 沿食物链不断升高
②具有全球性
由于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。
4.生物富集的特点
①从非生物环境进入生物体，沿食物链(网)逐级积累
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)
测定结果显示DDT浓度沿 食物链放大了一千万倍
在生物体内的浓度
笔记
DDT
项目 能量流动
物质循环
区别 范围 生态系统各营养级之间
生物圈
形式 主要以有机物的形式
主要以无机物的形式
过程 沿食物链(网)单向流动
在生物群落和非生物 环境之间循环往返
特点 单向流动、逐级递减
全球性、循环性
联系 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，离不开物质的合成和分解 ②物质是能量沿着食物链(网)流动的载体 ③能量是物质在生态系统往复循环的动力
四、能量流动和物质循环的关系
探究 ·实践 探究土壤微生物的分解作用
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，这些生物的数量是极其繁多的，例如一茶 匙表层土就可能含有亿万个细菌。
放射状的放线菌，它们在生态系统中的成分为分解者。分解
度主要与环境温度和湿度有关 2.参考案例 用塑料袋包好，放在60℃恒温 箱1h灭菌。杀死土壤微生物，同 时避免土壤理化性质的改变
提出问题 土壤微生物
实验假设 土壤微生物
对溶P T F 用
实验设计 对照组 对土壤不做任 处理(自然状态)
实验组 对土壤灭菌处理
自变量 土壤中是否含微生物
实验现象
结论分析
1.探究土壤微生物对落叶的分解作用
1.实验原理：土壤中存在种类、数目繁多的细菌、丝状真菌和
对照组 实验组
土 壤 土 壤
自然状态 灭菌处理
实验现象： 落叶腐烂 落叶未腐烂
实验结论： 土壤微生物对落叶有分解作用
叶
2.探究土壤微生物对淀粉的分解作用
1.实验原理：
①土壤微生物能分泌淀粉酶，将淀粉水解为还原糖。
②淀粉遇碘变蓝色。
③还原糖遇斐林试剂在水浴中会生成砖红色沉淀。
提出问题 土壤微生物能分解淀粉吗
实验假设 土壤微生物能分解淀粉
实验 设计 对照组 加入等量淀粉糊+30mL蒸馏水
实验组 加入适量淀粉糊+30mL土壤浸出液
自变量 土壤中是否含有分解淀粉的微生物
实验 现象 加入 碘液 A
B. 1
加入斐 林试剂 A。 2
B
结论分析
2.参考案例
将沙布连同土 壤一起取出
玻璃棒
烧杯
取自农田或林地等 处的土壤，放入装 有厚沙布的烧怀中
留在烧怀中的土 壤浸出液静置一 段时间备用
①配制土壤浸出液
加水搅拌
纱布
土壤
取出
②另取两只烧杯，编号为A 、B, 放入等量的淀粉糊。 在A烧杯中加入30mL土壤浸出液，B 烧杯中加入30mL 蒸馏水。
③在室温(20℃左右)放置7天，分别取出A、B烧杯 中的溶液20mL, 各放入两支试管中，分别编号A1、
A2 、B1 、B2。
④在A1、B1中加入碘液、A2、B2 中加入斐林试剂。
⑤观察试管中溶液的颜色变化，记录实验结果
滴1滴碘液
A1取 2ml
B1取 2ml
或 加1mL 斐林试剂 A2取 2ml
B2取 2ml
实验现象
不变蓝
变蓝
有砖红色沉淀
无砖红色沉淀
实验结论：土壤浸出液中的微生物对淀粉有分解作用
摇匀
生态系统的物质循环
对象 范围 特点 实例
全球性，反
组成生物体的元素 全球范围 复利用，循 碳循环
环流动
过程
光合作用、化能合成作用
呼吸作用
生物群落
(有机物形式)
非生物环境 (CO 形式)
课堂小结
作 业
完成课时评价作业(九)