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1、第3节 生态系统的物质循环,第3节 生态系统的物质循环,第五章 生态系统及其稳定性,空气中的CO2、O2等物质为什么不会被耗尽呢？,能量是不能循环利用的， 物质可以循环利用？,碳在无机环境中主要以何种形式存在？ 在生物体内主要以何种形式存在？,CO2、碳酸盐,有机物,光合作用,化能合成作用,碳从无机环境进入生物群落主要是通过什么途径？,呼吸作用,碳通过哪些途径从生物群落返回到无机环境？,燃 烧,微生物分解作用,碳在生物群落内部通过什么渠道进行传递？,食物链（网）,环境CO2,生产者,分解者,消费者,光合作用,捕食,呼吸作用,呼吸作用,可以看出：,CO2是可以反复循环利用的,碳的循环过程,物质循
2、环的概念（P101）,组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。,C、H、O、N、P、S 等化学元素,无机环境 生物群落,反复循环,物质循环,如：碳循环、氮循环、硫循环等,碳循环的过程（P101）,绿色植物的光合作用 化能合成作用 碳进入生物群落 碳出入生物 把CO2合成含C的有机物 群落的途径 动植物的呼吸作用 碳返回无机环境 微生物的分解作用 燃烧 把含C的有机物分解成CO2,小结,（1）碳循环的形式： （2）碳在自然界中的存在形式： （3）碳在生物体内的存在形式： （4）碳进入生物体的途径： （5）碳在生物体之间传递途径
3、： （6）碳进入大气的途径：,CO2；,CO2和碳酸盐；,含碳有机物；,绿色植物的光合作用；,食物链（网）；,生物的呼吸作用 分解者的分解作用 化石燃料的燃烧,组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素。而不是指单质，也不是化合物。 即为元素的循环： 碳循环、氮循环、硫循环,2.循环的具体形式：,1.循环的物质：,主要以无机物的形式：,在生物群落内部：,以有机物的形式，沿食物链（网）传递,碳循环：CO2（进出生物群落） 氮循环：N2、NH4+、NO3- 硫循环：SO2、SO42-,是指地球上最大的生态系统生物圈。 其中的物质循环带有全球性，所以又叫生物地球化学循环。,全球性 循环性 反复利用
4、,3.循环的范围：,4.循环的特点：,施用农药DDT 的地区，虽然只占陆地面积的一小部分，可是在远离施药地区的南极动物企鹅体内也发现了DDT，南极动物体内为何会出现DDT？此现象说明了什么？,全球性,物质循环示例：氮循环,物质循环示例：硫循环,温室效应,碳循环与,与社会的联系：,全球变暖致北极熊同类相残,全球变暖致北极熊同类相残,大气中二氧化碳浓度的变化,在自然状态下，植物通过光合作用摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解者的分解作用释放碳的速率大致相等，大气中的CO2 含量处于相对稳定状态。,温室效应：,1.形成原因：,化石燃料，短期内大量燃烧，打破了碳循环的平衡，使大气中二氧化碳的含量迅速增加
5、，形成“温室效应”。,2.危害：,气温上升； 加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升; 进而对陆地生态系统和人类的生存构成威胁； 旱、涝灾害频发，气候异常。,改善能源结构，开发 新能源（如核能、 太阳能、风能、水能），减少煤炭等的 燃烧量； 植树造林； 少开或不开汽车等机动车。,3、防止或减缓温室 效应的主要措施,能量流动和物质循环的关系 生态系统的存在是靠物质循环和能量流动来维持的。生态系统的能量流动和物质循环都是通过食物链和食物网的渠道实现的，二者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割的统一整体。,但是，能量流动和物质循环又有本质 上的区别：能量流经生态系统各个营养级 时是逐级递减，而且是
6、单向的流动、不是 循环的，最终在环境中消失。 物质循环是带有全球性的，在生物群落 与无机环境间物质可以反复出现，反复利用， 循环运动，不会消失。,能量、 以有机物形式流动,元素、 以无机物的形式流动,单向流动 逐级递减,生态系统的 各营养级,生物圈,全球性，循环性 ， 反复利用,沿食物链网 单向流动,在生物群落与无机 环境间反复循环,物质循环和能量流动的区别：,（3）物质是能量流动的载体,（4）能量是物质循环的动力,物质循环和能量流动的联系：,（5）生态系统中的各种成分，通过能量流动 和物质循环，紧密地联系在一起，形成 一个统一的整体,（1）同时进行、相互依存，不可分割； （是一个事物的两个方
7、面）,（2）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,小 结,提出问题： 让学生结合自己的生活经历，列举土壤微生物分解作用的实例，提出想探究的问题。教师予以启发、指导。例如，落叶在土壤中能被分解掉，这究竟主要是土壤的物理化学因素的作用，还是土壤中微生物的作用呢？ 作出假设： 假设既可以是基于已有的知识或经验作出的解释，也可以是想像或猜测。要鼓励学生大胆提出假设，通过讨论修正自己的假设。,探究：“土壤微生物的分解作用”,制订计划： 首先，要确定实验变量是什么？需要控制的变量有哪些？如何控制这些变量？等等。 其次，要确定探究的地点或场所：在野外？还是在实验室中？ 第三，设计实验
8、方案。教材中提供了两则案例，供学生参考。 实施计划： 建议本探究以小组的形式进行。 结果分析： 可以将实验过程和现象列表整理，进行对比分析，得出实验结论。,探究土壤微生物的分解作用,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 对照组：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,案例2 探究土壤微生物对淀粉的分解作用,制备土壤浸出液,浸出液静置一天,一段时间后,检测淀粉的分解情况,生物富集,生物富集作用又叫生物浓缩, 是指生物体通过对环境中某些元素或难以分解的化合物的积累，使这些物质在生物体内的浓度超过环境中浓度的现象
9、。 是指环境中的一些污染物（如重金属、化学农药），通过食物链在生物体内大量积聚的过程. 因为这些污染物一般具有化学性质稳定而不易分解、在生物体内积累而不易排出等特点，所以，生物富集作用随着食物链的延长而不断加强。（营养级越高，有毒物质的积累就越多）,例.下面是甲乙丙丁四个种群在一个达到生态平衡的环境中含有的总能量和残留农药的DDT的平均浓度,1）这四个种群中属于生产者的是_ 2)写出四个种群的能量流动渠道：_ 3)在能量流动的渠道中，_越高，生物体内的DDT浓度越高，这种现象称为_,甲,营养级,生物富集,例1：物质循环中的“物质”是指 A 组成生物体的各种化学元素 B 组成生物体的各种化合物
10、C 组成生物体的各种有机物 D 组成生物体的各种营养物质,例2：物质循环中的“生态系统”是指 A 某一特定的生态系统 B 海洋生态系统和陆地生态系统 C 生物圈 D 地球,课堂评价练习,3在生态系统中，碳元素参与物质循环的主要形式是： A二氧化碳 B碳酸盐 C碳酸 D碳水化合物,课堂评价练习,4在生态系统碳循环中，既能使CO2进入生物群落，又能将其释放到大气中的生物是 A.分解者 B.植食动物 C.肉食动物 D.绿色植物,5.识图作答： 写出的生理过程及产生CO2的方式。 _ _ _ _ _,光合作用,呼吸作用,分解作用,呼吸作用,燃 烧,巩固练习,生态系统的物质循环的特点不包括下列的： （ ） 带有全球性 物质是指组成生物体的基本元素 在群落的各营养级之间循环往复 在群落与无机环境之间循环往复,C,巩固练习,与自然界的碳循环关系密切的两种细胞器是： （ ） 线粒体和染色体 叶绿体和线粒体 叶绿体和核糖体 线粒体和内质网,B,巩固练习,下列关于物质循环和能量流动的关系叙述不正确的是： （ ） 物质为能量的载体，使能量在生态系统中流动 能量作为动力，使物质在生物群落与无机环境之间循环往复 先进行物质循环，后发生能量流动 二者相互依存，不可分割,C,
