生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)【知識(shí)梳理+點(diǎn)播拓展】 高二生物 （人教版2019選擇性必修2）

胡楊能抗干旱、御風(fēng)沙、耐鹽堿，可頑強(qiáng)地在荒漠中生存繁衍。然而，受水資源短缺的影響，一些遠(yuǎn)離水源的胡楊也難逃死亡的厄運(yùn)。這些死亡的胡楊雖歷經(jīng)烈日和荒漠的摧殘，卻依然傲立于大漠，其枝干往往呈現(xiàn)出千姿百態(tài)的奇特造型。討論：1.胡楊死亡后，為什么很長(zhǎng)時(shí)間都沒有腐爛？2.有研究表明，長(zhǎng)有胡楊的荒漠土壤一般比草原的貧瘠，這是為什么？第3章第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)1.生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)過程是怎樣的？2.怎樣理解生物富集的成因和危害？3.物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)的關(guān)系是怎樣的？

不難看出，這兩種元素在生物群落和非生物環(huán)境之間是不斷循環(huán)的。

呼一口氣，許多二氧化碳分子就離開你的身體，進(jìn)入大氣中。

你能想象這些二氧化碳分子的去向嗎？

這些二氧化碳分子中的碳元素和氧元素又是怎樣來到你體內(nèi)的？進(jìn)入身體之前又存在于什么物質(zhì)中？食物人體的細(xì)胞呼吸CO2植物的光合作用一、碳循環(huán)（1）碳在無機(jī)環(huán)境中和生物群落存在的主要形式？在無機(jī)環(huán)境中存在的主要形式是CO2和碳酸鹽（石灰?guī)r、珊瑚礁）；在群落以含碳有機(jī)物形式存在。（2）碳元素主要以什么途徑從無機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落的？以什么途徑從生物群落進(jìn)入無機(jī)環(huán)境的？光合作用；呼吸作用（3）碳元素在生物體之間以什么渠道傳遞？食物鏈和食物網(wǎng)1.分析碳循環(huán)的過程（4）碳是如何進(jìn)出生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者的(以什么形式、通過哪些生命活動(dòng)、形成哪些產(chǎn)物等)？請(qǐng)用關(guān)鍵詞、線段、箭頭、方框等構(gòu)建碳循環(huán)的模型。大氣中的CO2庫生產(chǎn)者消費(fèi)者光合作用呼吸作用呼吸作用攝食分解者微生物的分解作用（有機(jī)物）食物鏈和食物網(wǎng)一、碳循環(huán)1.分析碳循環(huán)的過程光合作用光合作用光合作用大氣中的CO2庫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

石油分解者溶解攝食一、碳循環(huán)碳在生態(tài)系統(tǒng)各成分之間的傳遞并不都是雙向的，只有生產(chǎn)者與無機(jī)環(huán)境之間的傳遞是雙向的，其他各成分間的傳遞均是單向的。2.碳循環(huán)形式2.碳循環(huán)形式(1)存在形式①非生物環(huán)境中：CO2和碳酸鹽②生物群落內(nèi)部：含碳有機(jī)物(2)流動(dòng)形式①生物群落與非生物環(huán)境之間：CO2②生物群落內(nèi)部：含碳有機(jī)物(3)進(jìn)入生物群落的途徑①光合作用②化能合成作用(4)返回非生物環(huán)境的方式①生產(chǎn)者、消費(fèi)者的呼吸作用②分解者的分解作用③化石燃料的燃燒煤、石油等大氣中的CO2庫生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者遺體和排遺物光合作用呼吸作用燃燒呼吸作用(5)海洋對(duì)于調(diào)節(jié)大氣中的碳含量起著非常重要的作用一、碳循環(huán)化石燃料的燃燒冰川融化

化石燃料的開采和使用大大增加了二氧化碳的排放，加劇了溫室效應(yīng)，引起全球性的氣候變化；一、碳循環(huán)3.碳循環(huán)與溫室效應(yīng)(1)主要原因①化石燃料的開采和使用大大增加了二氧化碳的排放；②森林、草原等植被遭到大面積破壞。(2)緩解措施①減少二氧化碳排放:開發(fā)新能源，減少化石燃料燃燒；

②增加二氧化碳的吸收和固定量:大力植樹種草，提高森林覆蓋率；

③提高秸稈還田率，提高土壤儲(chǔ)碳量。一、碳循環(huán)3.碳循環(huán)與溫室效應(yīng)（3）我國(guó)一方面采取積極措施減少二氧化碳的排放，另一方面大力植樹種草，提高森林覆蓋率。4.碳循環(huán)示意圖中各組成成分的判斷(1)圖甲——先根據(jù)A、B之間為雙向箭頭且指向B的箭頭最多可判斷：B為大氣中的二氧化碳庫，A為生產(chǎn)者。再根據(jù)A、C的箭頭都指向D判斷：D為分解者，C為消費(fèi)者。(2)圖乙——根據(jù)A、C之間為雙向箭頭且指向C的箭頭最多可判斷：A是生產(chǎn)者，C是大氣中的二氧化碳庫。根據(jù)A、B、D的箭頭都指向E可進(jìn)一步判斷：E是分解者，B是初級(jí)消費(fèi)者，D是次級(jí)消費(fèi)者。一、碳循環(huán)1.概念：

在生物圈中，組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素不斷進(jìn)行著從無機(jī)環(huán)境到生物群落，又從生物群落到無機(jī)環(huán)境的循環(huán)過程，這就是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。二、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)生物群落組成生物體的C、H、O、N等元素?zé)o機(jī)環(huán)境反復(fù)循環(huán)2.主要特點(diǎn)：（1）具有全球性，又叫生物地球化學(xué)循環(huán)。（2）具有循環(huán)性，在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間周而復(fù)始進(jìn)行循環(huán)。1.概念：2.物質(zhì)：3.特點(diǎn)：生物體從周圍環(huán)境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物，使其在機(jī)體內(nèi)濃度超過環(huán)境濃度的現(xiàn)象，稱作生物富集。重金屬：如鉛(Pb)、鎘(Cd)、汞(Hg)人工合成的有機(jī)物：如DDT、六六六（1）從非生物環(huán)境進(jìn)入生物體，

沿食物鏈（網(wǎng)）逐級(jí)富集。（2）毒性強(qiáng)，危害大。（3）穩(wěn)定而不易分解，積累而不易排出。水植物小魚大魚魚鷹隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)升高，濃度逐級(jí)遞增，呈現(xiàn)生物放大現(xiàn)象。三、生物富集4.有害物質(zhì)富集的實(shí)例——鉛的富集煤和礦石中的鉛空氣中的鉛顆粒土壤、水體中的鉛生產(chǎn)者、浮游動(dòng)物各級(jí)消費(fèi)者最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)含鉛量最高燃燒冶煉降雨吸收捕食積累鉛在生物體內(nèi)的濃度沿食物鏈不斷升高三、生物富集5.生物富集的危害：在生物體內(nèi)形成積累性中毒。進(jìn)入人體的甲基汞在體內(nèi)代謝緩慢，且不易排出，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起中毒。通過血腦屏障進(jìn)入大腦的汞會(huì)侵害腦神經(jīng)，導(dǎo)致腦萎縮。1952年，日本5萬多只貓集體跳海自盡2017年9月24日《水俁公約》第一屆締約國(guó)會(huì)議開幕日本患者呼吁加強(qiáng)管控6.研究生物富集的意義

減少有害物質(zhì)在生物體內(nèi)的富集，提高水產(chǎn)品的安全性。三、生物富集四、能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系

項(xiàng)目能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)形式過程范圍特點(diǎn)聯(lián)系主要以有機(jī)物形式主要以無機(jī)物形式單向流動(dòng)逐級(jí)遞減在無機(jī)環(huán)境和生物群落間反復(fù)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的各營(yíng)養(yǎng)級(jí)全球性單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減反復(fù)出現(xiàn)，往復(fù)循環(huán)都沿著食物鏈和食物網(wǎng)進(jìn)行，能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)二者相互伴隨，相輔相承，是不可分割的統(tǒng)一整體。一、物質(zhì)循環(huán)的概念二、物質(zhì)循環(huán)的特點(diǎn)在生態(tài)系統(tǒng)中，組成生物體的化學(xué)元素進(jìn)行著從無機(jī)環(huán)境到生物群落，又從生物群落到無機(jī)環(huán)境的循環(huán)過程，這就是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。全球性，反復(fù)出現(xiàn)，循環(huán)運(yùn)動(dòng)三、碳循環(huán)碳在無機(jī)環(huán)境中的存在形式：二氧化碳和碳酸鹽碳循環(huán)的形式：二氧化碳無機(jī)環(huán)境光合作用，化能合成作用生物群落呼吸作用，微生物分解作用四、能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)能量是物質(zhì)循環(huán)的動(dòng)力，物質(zhì)是能量流動(dòng)的載體1．“碳中和”是指在一定時(shí)間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的CO2排放量和通過一定途徑吸收的CO2總量相等，實(shí)現(xiàn)CO2的“零排放”。下列說法正確的是（）A．碳在生物群落和非生物環(huán)境之間主要以有機(jī)物的形式循環(huán)B．處于平衡的生態(tài)系統(tǒng)可以通過生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者的作用維持碳的收支平衡C．實(shí)現(xiàn)碳中和的有效措施是增加消費(fèi)者的數(shù)量D．化石燃料燃燒產(chǎn)生的碳不參與全球碳循環(huán)2．碳達(dá)峰是指在某一個(gè)時(shí)點(diǎn)，CO2的排放達(dá)到峰值不再增長(zhǎng)，之后逐步回落。碳中和的意思是工廠、企業(yè)等團(tuán)體和個(gè)人，通過節(jié)能減排等形式來抵消自身產(chǎn)生的CO2，實(shí)現(xiàn)CO2零排放。下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A．減少CO2排放與大力植樹造林有利于緩解溫室效應(yīng)B．城市中CO2的排放主要來自化石燃料的燃燒，這一過程不屬于生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)C．生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者都可參與生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行基本的碳循環(huán)D．城市生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生的CO2可以被其他生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者所利用體現(xiàn)了碳循環(huán)具有全球性【課堂練習(xí)】BB【課堂練習(xí)】3．下列敘述與物質(zhì)循環(huán)利用無關(guān)的（）A．實(shí)現(xiàn)“水立方”變?yōu)椤氨⒎健?B．采用光伏、風(fēng)能產(chǎn)生綠電制備綠氫C．可用廢棄紙屑填充“冰墩墩” D．修建道路的廢土石料用于