3.3生态系统的物质循环第1课时 课件(共31张PPT)-2025-2026学年高二上学期《生物》（人教版）选必修2

(共31张PPT)
第3章 生态系统及其稳定性
第3节 生态系统的物质循环
第1课时 生态系统的物质循环
问题探讨
1.胡杨死亡后，为什么很长时间都没有腐烂？
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
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。
问题探讨
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
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。
呼气的时候，呼出了很多二氧化碳分子，这些二氧化碳分子离开你后，会开始怎样的旅行？
食物
人体的细胞呼吸
CO2
植物的光合作用
组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素，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。
在自然界中：CO2（主要存在形式）、碳酸盐
碳是如何分别进出生产者、消费者、分解者各个环节？
一、碳循环
碳元素的存在形式：
在生物体内：含C有机物
蛋白质、糖类、脂质和核酸等
光合作用
光合作用
光合作用
大气中的CO2库
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
微生物的分解作用
煤 石油
分解者
溶解
摄食
一、碳循环
大气中的二氧化碳库
光合作用
呼吸作用
溶解
光合作用
①光合作用和化能合成作用：将二氧化碳等转化为有机物；
生产者
②呼吸作用：将有机物分解为二氧化碳。
一、碳循环
大气中的二氧化碳库
呼吸作用
摄食
①摄食：将前一营养级的有机物转化为自身的有机物；
②呼吸作用：将有机物分解为二氧化碳。
消费者
一、碳循环
大气中的二氧化碳库
微生物的分解作用
分解者
分解作用：
将有机物分解为二氧化碳
分解者
一、碳循环
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
一、碳循环
1、过程
一、碳循环
大气中的CO2库
燃烧
光合作用或化能合成作用
呼吸
作用
生产者
消费者
摄食
微生物的
分解作用
呼吸
作用
动植物的遗体和动物排遗物
泥炭、煤、石油
化石燃料
分解者
CO2
CO2
CO2
CO2
CO2
含碳
有机物
增加至温室效应
当大气中二氧化碳含量增加，水圈中的二氧化碳含量也随之增加。如果大气中的二氧化碳发生局部短缺，水圈中的二氧化碳也能及时进入大气。
海洋对碳循环的调节：
生产者
分解者
消费者
化石燃料
呼吸作用
呼吸作用
光合作用
摄食
燃烧
分解作用
大气中CO2库
水圈中的CO2库
一、碳循环
起着非常重要的作用
3、碳在生物群落中的传递途径：
食物链和食物网
2、碳循环的形式：
—— CO2
非生物环境 （CO2 和碳酸盐）
生物群落
（有机物）
光合作用、化能合成作用
呼吸作用、分解作用
一、碳循环
碳在生物群落中的传递形式：
有机物
5、碳返回非生物环境的途径：
②分解者的分解作用
①生产者、消费者的呼吸作用
③化石燃料的燃烧
一、碳循环
4、碳进入生物群落的途径：
生产者的光合作用、化能合成作用
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？
破坏碳循环的平衡
大气中CO2含量增加
温室效应
一、碳循环
（1）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
（2）危害
（3）防治
减少二氧化碳排放
增加二氧化碳的吸收和固定量
提高土壤储碳量
极地和高山冰川加速融化
海平面上升
气温升高
对人类和其他生物的生存构成威胁
化石燃料的燃烧
7、碳循环的失衡——温室效应
一、碳循环
1、概念：
组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素，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。
这里的物质是指？
这里的生态系统是指？
C、H、O、N、P、S等基本元素
生物圈
2、特点：
①全球性
②循环往复运动（反复利用，循环流动）
生物群落
无机环境
二、生态系统的物质循环
——生物地球化学循环
物质在生态系统中循环往复运动的特点，对改进农业生产方式有多方面的启示。
鱼稻共生
——种养结合模式
鱼菜共生
稻田养鸭
3、在农业方面的应用
二、生态系统的物质循环
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
生物富集作用随食物链的延长而加强。
铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高
三、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。
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。
2、原因：
三、生物富集
1、概念：
在生物体内形成稳定的不易排出的物质。
③一些放射性物质。
3、常见实例：
香烟
食品
玩具
工业废气
化妆品
餐具
燃烧
容器
汽车
尾气
铅与人类的生活息息相关
4、实例——铅的富集
三、生物富集
鱼鹰
大鱼
小鱼
植物
水
（1）生物放大现象
5、生物富集现象的特点
营养级越高，有害物质的浓度越大。
（2）全球性
有害物质会沿食物链逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端
这些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。
6、生物富集的主要途径
食物链、食物网
三、生物富集
7、危害：
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
在生物体内形成积累性中毒。
三、生物富集
四、能量流动和物质循环的关系
能量流动 物质循环
范围
形式
特点
过程
联系
生物群落(各营养级之间)
生物群落与无机环境之间
主要以有机物中的化学能的形式
碳在生物群落和非生物环境间主要以二氧化碳的形式
单向流动、逐级递减
全球性、循环往复运动
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
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物质是能量沿食物链（网）流动的载体；
③能量是物质循环的动力。
四、能量流动和物质循环的关系
课堂小结
1、判断以下说法是否正确。
(1)参与循环的物质是组成生物体的各种化合物。( )
(2)碳的循环在生物群落内部是以CO2的形式进行的。( )
(3)光合作用推动碳循环过程，促进了生物群落中的能量循环。( )
(4)植物可通过呼吸作用和光合作用参与生态系统的碳循环。( )
(5)碳循环的进行伴随着能量流动，但由于生物体不能在代谢中利用热能，所以能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。( )
(6)由于人工碳排放过度，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。( )
(7)铅可沿食物链进入人体，在人体内的浓度可能超过环境浓度。( )
×
×
×
√
√
√
√
课堂练习
2、下列关于生态系统的物质循环的叙述中，正确的是（ ）
A．所指的物质是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素构成的化合物
B．所说的生态系统是指生物圈
C．物质在循环过程中不断减少的
D．在“桑基鱼塘”生态系统内实现了物质循环功能
B
课堂练习
3、下列有关生态系统物质循环的叙述，正确的是(　　)A．物质循环发生在种群和非生物环境之间B．物质与能量循环流动是生态系统的两个重要功能C．碳元素在生态系统内循环的主要形式是CO2和有机物D．生物圈在物质上是一个自给自足的系统
C
4、下图是自然界碳循环的简图，据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A．甲为分解者，乙为消费者，丙为生产者
B．①②③表示CO2通过甲、丙、乙的呼吸作用进入大气中
C．④主要表示大气中CO2通过光合作用进入生物群落
D．碳元素以无机物的形式在丙→乙→甲所示的渠道流动
D
课堂练习
1、生态系统的物质循环的特点不包括(　　)
A．带有全球性
B．物质是指组成生物体的化学元素
C．在群落与非生物环境之间循环往复
D．在群落的各营养级之间循环往复
2、碳循环是生态系统中一种重要的物质循环类型，下列属于碳循环过程的是(　　)
A．根瘤菌的固氮作用
B．绿色植物的光合作用
C．水蒸发至大气中
D．镉通过食物链被富集
B
D
作业
课本67页1、2、3题
作业