生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)上課用

第三節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

為什么維持生態(tài)系統(tǒng)所需的大量物質(zhì)，例如氧、水、氮、碳和許多其他物質(zhì)，億萬(wàn)年來(lái)卻沒(méi)有被生命活動(dòng)所消耗完？

呼一口氣，許多CO2分子就離開(kāi)我們的身體，進(jìn)入大氣中。你能想象這些CO2分子的去向嗎？這些CO2分子中的C和O可能成為英國(guó)皇家奶牛場(chǎng)奶牛所產(chǎn)牛奶中的物質(zhì)嗎？會(huì)回來(lái)我們體內(nèi)嗎？討論: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)一、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)這里的物質(zhì)是指？生態(tài)系統(tǒng)的概念在哪兩者之間循環(huán)？組成生物體的C、H、O、N、P、S等基本元素生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間反復(fù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)。抓住要點(diǎn):1、這里的“物質(zhì)”指的是

？

2、這里的“循環(huán)”是指在

往返出現(xiàn)？3、循環(huán)的范圍是？4、物質(zhì)循環(huán)具有什么特點(diǎn)？

注意：

1.物質(zhì)：組成生物體C、H、O、N、P、S等基本元素。而不是單質(zhì)，也不是化合物。2.范圍：是指地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈。其中的物質(zhì)循環(huán)帶有全球性，所以又叫生物地球化學(xué)循環(huán)。4.特點(diǎn)：（1)物質(zhì)循環(huán)具有全球性。(2)物質(zhì)在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境中反復(fù)利用，循環(huán)流動(dòng)。3.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)

沒(méi)有人在南極使用DDT，為什么南極的企鵝體內(nèi)會(huì)含有這種有毒物質(zhì)？？二、碳循環(huán)？碳是構(gòu)成生命有機(jī)體的重要元素之一。碳在自然界中以什么形式存在？

無(wú)機(jī)環(huán)境中主要以CO2，碳酸鹽的形式存在，也有碳單質(zhì)、含碳有機(jī)物等；生物群落中的碳主要以有機(jī)物形式存在，也有含碳無(wú)機(jī)物，如碳酸鹽。CO2（氣體）有機(jī)物

在無(wú)機(jī)環(huán)境與生物群落間，C以什么形式循環(huán)？

在生物群落中，C又以什么形式循環(huán)？？？CO2是如何分別進(jìn)出生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者各個(gè)環(huán)節(jié)的呢？？碳的循環(huán)過(guò)程

碳的循環(huán)過(guò)程:

大氣中的CO2生產(chǎn)者光合作用呼吸作用消費(fèi)者攝食動(dòng)植物體的遺體、殘落物分解者的分解作用泥炭、煤、石油工廠、汽車燃燒呼吸作用化石燃料思考？C循環(huán)的圖解化石燃料大氣環(huán)境分解者生產(chǎn)者消費(fèi)者①②③④光合作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用分解作用分解作用形成石油、天然氣等形成石油、天然氣等燃燒攝食作用思考討論：

請(qǐng)用關(guān)鍵詞、線段、箭頭等來(lái)構(gòu)建碳循環(huán)的過(guò)程模型:

草大氣中的CO2兔鷹細(xì)菌、真菌

攝食

攝食呼吸作用呼吸作用呼吸作用分解作用分解作用分解作用分解作用光合作用任務(wù)一：建立一個(gè)碳循環(huán)簡(jiǎn)圖大氣中的CO2消費(fèi)者生產(chǎn)者分解者3124567無(wú)機(jī)環(huán)境（CO2)生物群落（有機(jī)物)光合作用、化能合成作用呼吸作用、微生物分解作用（1）碳在無(wú)機(jī)環(huán)境中主要存在形式：（2）碳從無(wú)機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落的形式：反（3）碳從無(wú)機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落的方式：（4）碳在生物群落中的主要存在形式：（5）碳從生物群落進(jìn)入無(wú)機(jī)環(huán)境的主要方式CO2、碳酸鹽CO2光合作用、化能合成作用有機(jī)物碳循環(huán)的特點(diǎn)：小結(jié)①生產(chǎn)者和消費(fèi)者的呼吸作用②分解者的分解作用③化石燃料的燃燒（6）碳在生物群落中的傳遞途徑是

（7）碳循環(huán)的范圍：食物鏈、食物網(wǎng)

（8）

碳在無(wú)機(jī)環(huán)境與生物群落之間主要是以

的形式進(jìn)行循環(huán)的。全球性CO2碳循環(huán)的特點(diǎn)：小結(jié)（3）圖中DC過(guò)程是通過(guò)

作用實(shí)現(xiàn)的，CD過(guò)程是通過(guò)

作用實(shí)現(xiàn)的，BD過(guò)程是通過(guò)______

作用實(shí)現(xiàn)的。（4）生物群落中有一部分碳以_________________形式儲(chǔ)藏在地層中。碳在無(wú)機(jī)環(huán)境中以

形式存在。CDBA（1）此生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)是從[]_____

固定太陽(yáng)能開(kāi)始的。（2）碳元素在D與A、B、C之間的傳遞主要是以________形式進(jìn)行的，在生態(tài)系統(tǒng)各成分中A為

，B為

。3、右圖示生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，A、B、C、D是生態(tài)系統(tǒng)的成分，請(qǐng)據(jù)圖回答：C生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者光合呼吸分解煤、石油等化石燃料CO2和碳酸鹽CO2

濫伐森林、大量化石燃料燃燒，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)及生態(tài)環(huán)境有何影響？破壞碳循環(huán)的平衡大氣中CO2含量增加溫室效應(yīng)關(guān)注社會(huì)溫室效應(yīng)1、溫室效應(yīng)?2、CO2增多的原因化石燃料的大量燃燒森林、草原等植被的破壞3、溫室效應(yīng)的危害4.緩解溫室效應(yīng)的措施開(kāi)發(fā)新能源增大綠化面積極地冰川加速融化沿海城市被淹沒(méi)農(nóng)田減少，糧食減產(chǎn)大氣中的二氧化碳越多，對(duì)地球上熱量逸散到外層空間的阻礙作用就越大，從而使地球溫度升高得越快這種現(xiàn)象就叫溫室效應(yīng)。三、能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系大氣中CO2太陽(yáng)能生產(chǎn)者初級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者分解者大氣中的CO2能量能量大氣中的CO2光合作用呼吸

能量含C有機(jī)物遺體呼吸遺體殘枝敗葉呼吸

能量含C有機(jī)物能量流動(dòng)與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系

聯(lián)系范圍特點(diǎn)物質(zhì)形式物質(zhì)循環(huán)能量流動(dòng)項(xiàng)目以有機(jī)物形式流動(dòng)以無(wú)機(jī)物形式循環(huán)單向傳遞、逐級(jí)遞減全球性反復(fù)利用循環(huán)流動(dòng)生物群落各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間生物圈（1）物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)使同時(shí)進(jìn)行、相互依存，不可分割的都借助于食物鏈和食物網(wǎng)進(jìn)行。（2）物質(zhì)是能量流動(dòng)的載體（3）能量是物質(zhì)反復(fù)循環(huán)的動(dòng)力（1）寫(xiě)出①②③④的生理過(guò)程及⑤產(chǎn)生CO2的方式。①__________②_________③_______________④__________⑤_______（2）碳在無(wú)機(jī)環(huán)境與生物群落之間以________形式進(jìn)行循環(huán)。（3）碳循環(huán)中最簡(jiǎn)單的循環(huán)途徑是在___________和大氣之間的循環(huán)。光合作用

呼吸作用

微生物分解作用

呼吸作用

燃燒

CO2綠色植物例、聯(lián)系生活例、某農(nóng)戶有如下經(jīng)營(yíng)模式：肥料（買(mǎi)）水稻豬

肥料（買(mǎi)）桑蠶飼料（買(mǎi)）魚(yú)

請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的知識(shí)，建立新的經(jīng)營(yíng)模式，使農(nóng)戶減少投入，從而增加收入。(畫(huà)出該生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型）用箭頭表示它們之間的物質(zhì)和能量關(guān)系：糞葉糞尿莖葉加工物糞塘泥糞尿糞尿魚(yú)粉蠶水稻豬魚(yú)桑提示：將廢料變?cè)?，能量多?jí)利用，物質(zhì)循環(huán)利用。小結(jié)化石燃料的燃燒3、下圖是自然界碳循環(huán)的簡(jiǎn)圖，圖中的甲、乙、丙各代表（）

A.甲為生產(chǎn)者，乙為分解者，丙為消費(fèi)者

B.甲為消費(fèi)者，乙為分解者，丙為生產(chǎn)者

C.甲為分解者，乙為生產(chǎn)者，丙為消費(fèi)者

D.甲為生產(chǎn)者，乙為消費(fèi)者，丙為分解者A練習(xí)3、下圖是自然界碳循環(huán)的簡(jiǎn)圖，圖中的甲、乙、丙各代表

A.甲為生產(chǎn)者，乙為分解者，丙為消費(fèi)者

B.甲為消費(fèi)者，乙為分解者，丙為生產(chǎn)者

C.甲為分解者，乙為生產(chǎn)者，丙為消費(fèi)者

D.甲為生產(chǎn)者，乙為消費(fèi)者，丙為分解者大氣中的CO2丙甲乙練習(xí)：1、在生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)中，既能使CO2進(jìn)入生物群落，又能將其釋放到大氣中的生物是

A.分解者B.植食動(dòng)物C.肉食動(dòng)物D.綠色植物2、與自然界的碳循環(huán)關(guān)系最為密切的兩種細(xì)胞器是

A.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體B.葉綠體和線粒體

C.核糖體和葉綠體D.核糖體和高爾基體√√√4.從物質(zhì)循環(huán)的觀點(diǎn)看，人體中的碳元素，究其根源是來(lái)自：A.非生物界中循環(huán)的碳 B.大氣中二氧化碳中的碳C.食物中有機(jī)物里的碳 D.燃料中的碳5.生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)發(fā)生在：A.生物群落中 B.生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間 C.生產(chǎn)者與分解者之間 D.生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境之間6.噴施農(nóng)藥DDT的地區(qū)，雖然只占陸地面積的一小部分，可是，在遠(yuǎn)離這些地區(qū)的南極的企鵝體內(nèi)，也發(fā)現(xiàn)了DDT，這說(shuō)明：A.DDT揮發(fā)性強(qiáng) B.DDT加入了全球生物地化循環(huán)C.南極企鵝是從施藥地區(qū)遷去的D.考察隊(duì)把DDT帶到了南極7.在生態(tài)系統(tǒng)的一條食物鏈中，若生產(chǎn)者光合作用產(chǎn)生了60mol氧氣，則所固定的太陽(yáng)能中，流入初級(jí)消費(fèi)者體內(nèi)可被利用的最多有：A.1255kJ B.2322kJ C.2870kJ D.5740kJ√√√√P98課后練習(xí)下圖是兩個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式圖。圖a是農(nóng)作物為人類提供的食物量、為家禽和家畜提供的飼料量，都與圖b相同。圖b（１）請(qǐng)根據(jù)圖a圖b所示生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，在下面用箭頭完成這兩個(gè)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和利用的圖解。

太陽(yáng)能農(nóng)作物家禽、家畜食用菌人

沼氣池（含微生物）圖b（2）圖

所示生態(tài)系統(tǒng)的能量能夠更多地流入人類體內(nèi)，原因是：

生態(tài)系統(tǒng)中流向分解者的能量（如沼氣池中微生物、食用菌），還有一部分可以以生活能源或食物中化學(xué)能形式被人類利用。所以，該生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了能量多級(jí)、充分利用，提高了能量利用率。b氮循環(huán)：

氮是組成蛋白質(zhì)和核酸的主要成分。氮占大氣成分的79％，必須經(jīng)過(guò)生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用等才能在生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境間反復(fù)循環(huán)。

氮循環(huán)工業(yè)固氮高能固氮生物固氮有機(jī)氮合成氨化作用硝化作用反硝化作用O2不足硝化細(xì)菌反硝化細(xì)菌亞硝酸鹽有機(jī)氮合成氮循環(huán)生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用反硝化細(xì)菌固氮細(xì)菌硝酸鹽植物體內(nèi)死體及排泄物氨化作用氨氣亞硝酸鹽細(xì)菌亞硝酸鹽硝化細(xì)菌火山活動(dòng)大氣中的氮?dú)?過(guò)程水循環(huán)蒸發(fā)、降雨、植物的蒸騰、吸收等硫循環(huán)氧循環(huán)1、在生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)中，既能使CO2進(jìn)入生物群落，又能將其釋放到大氣中的生物是（）

A.分解者B.植食動(dòng)物

C.肉食動(dòng)物D.綠色植物2、與自然界的碳循環(huán)關(guān)系最為密切的兩種細(xì)胞器是（）

A.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體B.葉綠體和線粒體

C.核糖體和葉綠體D.核糖體和高爾基體DB課堂練習(xí)（1）生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)是指碳元素在________________之間不斷循環(huán)的過(guò)程（2）大氣中的CO2可以在綠色植物的_____（在a~c中選擇）中合成有機(jī)物；含碳有機(jī)物在_______和_______（在a~c中選擇）可以分解為CO2生物群落與無(wú)機(jī)環(huán)境abc5、下圖為生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，其中甲、乙、丙表示生態(tài)系統(tǒng)中的三種成分。（3）甲代表________,乙代表__________,丙代表__________（4）X與甲中圖示生物類群的能量來(lái)源不同，X代表的生物為_(kāi)______________（5）丙成分除了有圖中所示生物外，還有_______和_______等生物。這些生物與丙中圖示生物不同，Y的細(xì)胞結(jié)構(gòu)最主要的特點(diǎn)是______________________硝化細(xì)菌等

生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者有核膜包圍的細(xì)胞核真菌蚯蚓1.﹙03年全國(guó)﹚以單位面積計(jì)，熱帶雨林中殘枝落葉較溫帶森林的多，土壤中有機(jī)物的積累量一般是A．熱帶雨林小于溫帶森林B．熱帶雨林大于溫帶森林C．熱帶雨林等于溫帶森林D．熱帶雨林與溫帶森林無(wú)法比較練習(xí)B3．在碳循環(huán)過(guò)程中，使無(wú)機(jī)環(huán)境和生物群落相聯(lián)系的生理作用是（）①光合作用②蒸騰作用③呼吸作用④化能合成作用

A．①②③B．①③④

C．①②④D．①②③④7、下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和碳循環(huán)的說(shuō)法中，不正確的是（）

A．都是沿食物鏈（網(wǎng)）進(jìn)行的

B．都與光合作用和呼吸作用有關(guān)

C．碳循環(huán)以無(wú)機(jī)環(huán)境的CO2為起點(diǎn)，能量流動(dòng)以光能為起點(diǎn)

D．碳循環(huán)的同時(shí)伴隨著能量流動(dòng)練習(xí)C探究：土壤微生物的分解作用一、探究原理：土壤中生活著肉眼看不見(jiàn)的細(xì)菌，絲狀真菌和呈放射狀的放線菌，這些生物的數(shù)量是極其繁多的。例如，一茶匙表層土可能就含有億萬(wàn)個(gè)細(xì)菌。二、實(shí)驗(yàn)方案：此實(shí)驗(yàn)包含兩個(gè)探究案例，即“探究落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎”和“探究土壤微生物對(duì)淀粉的分解作用”。四探究：土壤微生物的分解作用提出問(wèn)題：……作出假設(shè)：……

（大膽假設(shè)，實(shí)驗(yàn)求證，要可檢測(cè)）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：……實(shí)施實(shí)驗(yàn)：（有計(jì)劃地觀察和記錄）分析結(jié)果，得出結(jié)論表達(dá)和交流：（對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行解釋和說(shuō)明；如有必要應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行修改和完善）（1）確定實(shí)驗(yàn)變量和無(wú)關(guān)變量；（2）明確如何控制實(shí)驗(yàn)變量單一、無(wú)關(guān)變量一致；

土壤中最小的有機(jī)體可能也是最重要的有機(jī)體，是那些肉眼看不見(jiàn)的細(xì)菌和絲狀真菌。它們有著龐大的天文學(xué)似的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，一茶匙的表層土可以含有億萬(wàn)個(gè)細(xì)菌?？v然這些細(xì)菌形體細(xì)微，但在一英畝肥沃土壤的一英尺厚的表土中，其細(xì)菌總重量可以達(dá)到一千磅之多。長(zhǎng)得像長(zhǎng)線似的放線菌數(shù)目比細(xì)菌稍微少一些，然而因?yàn)樗鼈冃误w較大，所以它們?cè)谝欢〝?shù)量土壤中的總質(zhì)量仍和細(xì)菌差不多。被稱之為藻類的微小綠色細(xì)胞體組成了土壤內(nèi)極微小的植物生命。

細(xì)菌、真菌和藻類是使動(dòng)、植物腐爛的主要原因，它們將動(dòng)植物的殘?bào)w還原為組成它們的無(wú)機(jī)物。假若沒(méi)有這些微小的生物，像碳、氮這些化學(xué)元素通過(guò)土壤、空氣以及生物組織的循環(huán)運(yùn)動(dòng)是無(wú)法進(jìn)行的。例如，若沒(méi)有固氮細(xì)菌，雖然植物被含氮的空氣“海洋”所包圍，但它們?nèi)詫㈦y以得到氮素。其他有機(jī)體產(chǎn)生了二氧化碳，并形成碳酸從而促進(jìn)了巖石的分解。土壤中還有其他的微生物在促成著多種多樣的氧化和還原反應(yīng)，通過(guò)這些反應(yīng)使鐵、錳和硫這樣一些礦物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)移，并變成植物可吸