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选择性必修二第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?
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。
【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。
一、碳循环
【思考】你呼出的CO2离开你后会开始怎样的旅行?
CO2
呼吸作用
光合作用
摄食
粪便
分解者
呼吸作用
呼吸作用
C元素和O元素在生物群落和非生物环境之间是不断循环的
一、碳循环
【活动1】尝试构建碳循环模型
资料1 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
碳的存在形式:
②在生物群落中
主要是有机物的形式
①在非生物环境中
主要是CO2的形式
生物群落中的有机物
煤、石油
大气中的二氧化碳库
【讨论2】碳是如何进出生产者、消费者、分解者的
一、碳循环
【活动1】尝试构建碳循环模型
【讨论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
煤
石油
光合作用
呼吸作用
溶解
光合作用
(1)光合作用等;
将二氧化碳转化为有机物;
(2)呼吸作用等;
将有机物分解为二氧化碳。
生产者
一、碳循环
【活动1】尝试构建碳循环模型
【讨论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
煤
石油
摄食
呼吸作用
(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。
消费者
一、碳循环
【活动1】尝试构建碳循环模型
【讨论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
分解作用
(1)食腐、腐生等;
将现成有机物转化为自身有机物;
(2)呼吸作用等;
将有机物分解为二氧化碳。
分解者
一、碳循环
【活动1】尝试构建碳循环模型
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
大气中的CO2库
分解作用
非生物环境
生物
群落
水圈中的CO2库
一、碳循环
【活动1】尝试构建碳循环模型
大气中的二氧化碳库
煤、石油
水体中的HCO3-等
岩石中的CaCO3等
(1)CO2与HCO3-的相互转化;
(2)CaCO3与HCO3-的相互转化;
(3)煤、石油等化石燃料的开采与使用。
将有机物分解为二氧化碳等。
其他途径:
一、碳循环
【活动2】根据碳循环过程思考并回答下列问题:
【讨论1】碳主要以什么形式在非生物环境和生物群落之间循环?
CO2
【讨论2】碳是通过什么生理过程进入生物群落的?
主要是光合作用
食物链、食物网
含碳有机物
【讨论3】碳在生物群落内部传递的主要途径和形式分别是什么?
【讨论4】生物群落中的碳以什么途径回归大气圈?
①生物的呼吸作用
②分解者的分解作用
③化石燃料的燃烧
一、碳循环
碳在生物体之间的传递途径是 。
1.碳循环过程:
4.碳在生物群落内传递的途径:
食物链和食物网
2.碳的存在形式:
(1)生物群落与非生物环境之间: 。
(2)生物群落内部: 。
(1)非生物环境中: 。
(2)生物群落中: 。
二氧化碳和碳酸盐
含碳有机物
3.碳的流动形式:
CO2
含碳有机物
一、碳循环
非生物环境 ( CO2 )
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、燃烧
6.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
5.碳进入生物群落的途径:
(1)光合作用
(2)化能合成作用
【归纳】碳循环中各成分的确定方法
* 碳循环中各成分包括:生产者、消费者、分解者和大气中的CO2库。
生
库
消
分
生
库
消
分
库
三级
分
次级
生
初级
一、碳循环
【活动3】联系生活实际,分析人类活动对碳循环的影响,并说说如何实现低碳生活。
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。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。
化石燃料的大量燃烧
大气中CO2含量增加
温室效应
一、碳循环
与社会的联系——温室效应
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)缓解措施
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
减少化石燃料的使用,开发新能源
大力植树种草,提高森林覆盖率
一、碳循环
碳达峰
碳中和
2030年
2060年
碳排放在由升转降的过程中,碳排放的最高点即碳峰值
大多数发达国家已经实现碳达峰
我国目前碳排放增速放缓,但仍呈增长态势,尚未达峰。
人为排放源与通过植树造林、碳捕集与封存技术等人为吸收汇达到平衡
碳中和的吸收汇只包括通过植树造林、森林管理和碳捕获与封存等人为活动增加的碳汇,而不是自然碳汇。
中国国家主席习近平在2020年9月22日召开的联合国大会上表示:“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,CO2排放力争于2030年前达到峰值,争取在2060年前实现碳中和。
一、碳循环
戒奢侈、捐旧衣
点适量、不浪费
重隔热、简装修
乘公交、少开车
关水电、节约纸
【畅所欲言】从个人的角度说说,我们如何进行低碳生活
二、生态系统的物质循环
【活动4】分析氮循环过程:根据氮循环示意图,思考并回答下列问题。
二、生态系统的物质循环
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,这就是生态系统的物质循环,又叫生物地球化学循环。
这里的物质是指?
在哪两者之间循环?
组成生物体的元素。不是指单质,也不是化合物
生物 群落
组成生物体的C、H、O、N等元素
无机 环境
反复循环
这里的生态系统是指?
生物圈
物质循环的过程中不同生物起什么作用?
生产者完成了物质和能量的输入;分解者实现了物质和能量的输出;消费者加快了物质循环;
在生物群落内部物质是沿食物链和食物网单向流动的
感谢观看
202X/01/01