人教版高中生物必修三5.3《生态系统的物质循环》24PPT

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第五章
生态系统及其稳定性
第3节
生态系统的物质循环
能量流动的起点：从生产者固定太阳能开始
能量流动的数量：
生态系统的
能量流动的途径：
能量流动
能量流动的特点：
研究的目的
流经生态系统的总能量
是生产者所固定的全部太阳能
太阳能→第一营养级→第二营
养级→‥‥‥第五营养级
单向流动不循环
逐级递减，传递率为10％～20％
设法调整能量流动关系
使能量流向对人类最有益的部分
一、物质循环概念：
是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间反复循环运动叫生态系统的物质循环。
（1）物质：组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素。
（2）循环过程：无机环境
生物群落
（3）循环的范围：生物圈（全球性，生物地球化学循环）
（4）特点：全球性、循环性，并伴随有复杂的物质变化和能量转化。
二、碳循环
（1）A初级消费者
B生产者
C次级消费者
D分解者（2）碳分别以气体CO2形式进入、离开生物群落
（3）限制我国西北地区③过程总量的主要非生物因素水。⑦过程的加剧将使大气中CO2含量增加，导致温室效应
（4）大气中的CO2进入生物群落主要依赖于[
]__________作用。
（5）碳从生物群落回到大气中主要依靠_________作用。
③
光合
呼吸
2、碳循环的形式及特点
（1）碳循环的形式：CO2；
（2）碳在自然界中的存在形式：CO2和碳酸盐；
（3）碳在生物体内的存在形式：含碳有机物；
（4）碳进入生物体的途径：绿色植物的光合作用；
生产者的化能合成作用
（5）碳在生物体之间传递途径：以含碳有机物的形式通过
食物链（网）进行；
（6）碳进入大气的途径：①生物的呼吸作用（主要）
②分解者有分解作用
③化石燃料的燃烧
三.生物地球化学循环
1.水循环
1.水循环
1.水循环
2.氮循环
3.硫循环
生物地球化学循环
循环形式
循环过程
吸收方式
水
水蒸气、液态水
蒸腾作用、吸收作用、降水
自由扩散
碳
CO2、有机物
光合作用、呼吸作用、分解者分解作用、燃烧
自由扩散
硫
SO2、SO42-、有机物
吸收作用、分解者分解作用、燃烧
自由扩散
主动运输
氮
N2、NO2-、NO3-、有机物
固氮作用、硝化作用、反硝化作用、分解者分解作用、燃烧
主动运输
1.提出问题：
土壤中微生物对淀粉是否有分解作用？
2.作出假设：
土壤中的微生物对淀粉有分解作用。
3.设计实验：
（1）材料用具：土壤、烧杯、玻璃棒、试管、蒸馏水、碘液、斐林试剂、淀粉糊等。
四.探究土壤微生物对淀粉的分解作用
（2）实验原理：土壤微生物通过分泌淀粉酶能将淀粉分解为还原性糖（麦芽糖、果糖、葡萄糖），通过碘液检测，可以证明淀粉被分解；通过斐林试剂（水浴加热）的检测，可以证明淀粉被分解为还原性糖。
（3）实验步骤：
案例1
探究土壤微生物对落叶的作用
准备土壤
实验组：土壤灭菌处理
对照组：土壤不做处理
准备落叶
实验组与对照组叶片数量与大小基本一致
分别埋入落叶
一段时间后,检测树叶分解情况
4.实验结果及结论：
（1）结果：
（2）结论：土壤微生物对淀粉有分解作用。
淀粉糊+
土壤浸出液+
斐林试剂
淀粉糊+
蒸馏水+
碘液
淀粉糊+
蒸馏水+
斐林试剂
淀粉糊+
土壤浸出液+
碘液
项目
A1试管
A2试管
B1试管
B2试管
实验
结果
不变蓝
有砖红色沉淀
变蓝
无砖红色沉淀
五.能量流动与物质循环的关系
以元素形式循环
单向传递、逐级递减
以有机物形式流动
往复循环、全球性
生态系统各营养级之间
生物群落与无机环境之间
（1）同时进行、相互依存
（2）物质是能量流动的载体
（3）能量是物质反复循环的动力
1、碳循环与温室效应
1）温室气体及温室效应：
CO2过多，大气变暖。
2）CO2增多的原因
化石燃料的大量燃烧。
森林、草原等植被的破坏。
3）温室效应的危害
极地冰川加速融化
沿海城市被淹没
农田减少，粮食减产
4）缓解温室效应的措施
开发新能源。
增大绿化面积。
1、肉食动物不可能是一条食物链中的第几
营养级（
）
A．第五
B．第二　C．第三
D．第四
2、对水稻→鼠→蛇→鹰这条食物链的错误
描述是（
）
A.水稻是生产者
B.鼠是初级消费者
　　
C.蛇是次级消费者
D.鹰属于第三营养级
B
D
3．在任何生态系统中能把二氧化碳释放到大气中去以
维持碳循环过程的主要形式是　
[　C
]
A．化石燃料的燃烧
B．化工厂的分解释放
C．生物的呼吸作用
D．碳酸盐的分解
4、由于能量是逐级递减、单向不循环，那么在生态系统中，下列生物哪类生物最少　
[　C
]
A．昆虫　　
B．鸟
C．猛兽　　
D．植物
5、在生态系统的碳循环过程中，CO2进入生物群落是通过　　
[　B
]
A．呼吸作用
B．光合作用
C．蒸腾作用
D．自由扩散
6.我国北方处于平衡状态的某森林生态系统，其碳素循环如下图所示，箭头和字母分别表示碳素传递方向和转移量，下列选项正确的是（　
）
　　A、秋季，c+fB、夏季，a>b+e+c
　　C、春季，g=b+a+f　
D、冬季，d>e+f
B
7.20世纪60年代，美国农庄主为了提高农作物产量，曾用飞机反复大面积喷洒有机磷杀虫剂，几年后显而易见的是
①彻底消灭了该地区的害虫
②害虫的抗药性愈来愈强
③消灭了该地区杂草
④这个地区鸟类数量减少
⑤未喷洒农药的邻近地区一带生物体内也含有农药的成分(B)
A
①②
B
②④⑤
C
③④
D
②③
8．生态系统中物质循环中的物质，一般指组成生物体
的(D)　　
A．各种化合物???
B．各种有机物
　
C．各种无机物???
D．各种基本元素
9识图作答：下图表示生态系统的能量流动，
请据图回答：
（1）将A、B、C、D各营养级的名称依次
写在图中：
A．______
B．______
C．______
D．______
生产者
初级消费者
次级消费者
三级消费者
（2）图中a1代表
（3）图中a2代表
（4）a3＜a2的原因是
（5）从生态系统能量传递效率上看，一个
营养级的能量，流到下一个营养级只
有______
因此，一个食物链一般不
能超过______
生产者所固定的太阳能
从第一营养级流动到第二营养级的能量
初级消费者呼吸作用消耗了大
部分的能量，只有10％-20％的能量传递给次级消费者，
所以a3＜a2；
10％－20％
五个营养级
10.（1）有人研究了一个草原生态系统的结构和功能以及人体的内环境稳态后，画出了下列示意图，请分析回答：
（2）在图Ⅰ所示食物网中，生产者是___（填写字母），E和H之间的关系是
____________G占有哪几个营养级？_____________。
（3）图Ⅱ表示某人的体液各部分的关系，当此人感染了一种病毒痊愈后，会在其甲______中发现____________细胞分化成的记忆细胞。此人在进行野外生存训练时，食用了馒头，由于种种原因没有及时喝到水，随后他的血液中含量明显增多的激素可能有_______和____________。
F
捕食和竞争
第二、三、四
血浆
T细胞和B
胰岛素
抗利尿激素
淋巴
组织液
血浆
细胞内液
非生物的物质和能量
生产者
分解者
消费者
课本习题
基础题
1.（1）√；（2）╳。
2.A。3.B。
4.提示：是。因为生物圈是指地球上所有生物与其无机环境的总和，通过物质循环构成一个物质上自给自足的系统。
拓展题：农田是人工生态系统，是以提高农作物的产量和效益，使能量更多地流向人类，满足人类的需要为目的的。农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产，加之农产品源源不断地自农田生态系统输出，其中的氮元素并不能都归还土壤，所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。