【課件】高三生物一輪復習課件+生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能及其穩(wěn)定性3【物質循環(huán)】

1.25

生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能以及穩(wěn)定性一.生態(tài)系統(tǒng)的概念二.生態(tài)系統(tǒng)的結構組成成分營養(yǎng)結構三.生態(tài)系統(tǒng)的功能能量流動物質循環(huán)1.概念2.特點3.碳循環(huán)碳元素的存在形式碳元素的循環(huán)形式碳進入生物群落的途徑碳回歸非生物群落的途徑實現(xiàn)碳循環(huán)的關鍵因素1.25生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能及其穩(wěn)定性社會責任：溫室效應、碳中和、低碳生活科學思維：碳循環(huán)圖解思路分析4.應用5.生物富集概念、特點、危害6.能量流動和物質循環(huán)的關系科學實踐：探究土壤微生物的分解作用信息傳遞四.生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

胡楊能抗干旱、御風沙、耐鹽堿，可頑強地在荒漠中生存繁衍。然而，受水資源短缺的影響，一些遠離水源的胡楊也難逃死亡的厄運。這些死亡的胡楊雖歷經烈日和荒漠的摧殘，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，為什么很長時間都沒有腐爛？荒漠中缺乏水分，分解者數量很少，因此死亡后的胡楊無法被快速分解。2.有研究表明，長有胡楊的荒漠土壤一般比草原的貧瘠，這是為什么？

荒漠中生產者的種類與數量很少，能制造的有機物總量就少；消費者與分解者也少，物質循環(huán)緩慢；土壤中可供分解者分解的動植物遺體等很少，且分解速度較慢，因此土壤中積累的營養(yǎng)物質很少；而且，胡楊還會從土壤中吸收營養(yǎng)物質，因此，長有胡楊的荒漠土壤比草原的更為貧瘠。胡楊林1、呼一口氣，許多二氧化碳分子就離開了我們的身體，進入大氣，你能想象這些二氧化碳分子的去向嗎？2、CO2中的C元素和O元素是怎樣來到我們體內的？3、進入你體內之前存在于什么物質？

主要是有機物元素在生物群落和非生物環(huán)境之間是不斷循環(huán)的思考？食物身邊的小草，也可能地球的任何一個地方物質循環(huán)

組成生物體的碳、氫、氧、氮、磷、硫等元素，都在不斷進行著從非生物環(huán)境到生物群落，又從生物群落到非生物環(huán)境的循環(huán)過程，這就是生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)，又叫生物地球化學循環(huán)。1.概念：這里的物質是指？這里的生態(tài)系統(tǒng)是指？C、H、O、N、P、S等基本元素生物圈2.特點：①具有全球性：物質循環(huán)的范圍為生物圈。②循環(huán)往復運動：物質可被生物群落反復利用，對改進農業(yè)生產方式有多方面的啟示，例如可以采用種養(yǎng)結合的模式，促進物質循環(huán)，提高經濟效益。3.實例：碳循環(huán)、氮循環(huán)碳循環(huán)

二氧化碳能溶于水，因此可在大氣和海洋、河流之間進行交換。此外，碳還可以長期固定或保存在非生命系統(tǒng)中，如固定于煤、石油或木材中。人類對煤和石油等能源的利用，向大氣中排放了大量的二氧化碳。1.碳的存在形式碳在非生物環(huán)境和生物體內分別以什么形式存在？CO2和碳酸鹽含碳有機物碳循環(huán)煤、石油燃燒大氣中的CO2庫生產者消費者光合作用呼吸作用呼吸作用攝食分解者分解作用（有機物）食物鏈和食物網思考：動植物遺體一定都會被分解者分解嗎？海洋等水體對大氣中碳含量的調節(jié)溶解分解

碳是如何進出生物群落的？（以什么形式、通過哪種生命活動、形成哪些產物等）？請用關鍵詞、線段、箭頭、方框等表示討論的結果。CO2碳循環(huán)1.碳的存在形式碳在非生物環(huán)境和生物體內分別以什么形式存在？2.碳的循環(huán)形式CO2和碳酸鹽含碳有機物①在生物群落和非生物環(huán)境之間：碳主要以

形式循環(huán)。②在生物群落內部：碳以

形式沿

傳遞。含碳有機物CO2食物鏈、食物網3.碳進入生物群落的途徑生產者的光合作用和化能合成作用4.碳返回非生物環(huán)境的途徑①生產者、消費者的

。②分解者的

(實質是呼吸作用)。③化石燃料的

。呼吸作用分解作用燃燒（組成生物體的蛋白質、糖類、脂質和核酸等都是以碳鏈為基本骨架形成的）5.實現(xiàn)碳循環(huán)的關鍵因素生產者和分解者你如何看待人類活動對碳循環(huán)的影響？消極影響：人類活動對煤和石油等資源的利用，會向大氣中排放大量的二氧化碳，打破了生物圈中碳循環(huán)的平衡，加劇溫室效應，引起全球性的氣候變化；積極影響：但人類又大力開展植樹造林、開發(fā)新能源、發(fā)展節(jié)能產業(yè)等，有利于降低大氣中的二氧化碳濃度，維持生物圈的碳平衡。原因化石燃料的大量燃燒（主要原因）森林、草原等植被的破壞危害緩解措施減少二氧化碳排放增加二氧化碳的吸收和固定量提高土壤儲碳量氣溫升高極地和高山冰川加速融化海平面上升對人類和其他生物的生存構成威脅溫室效應碳中和北京冬奧會成為迄今為止第一個“碳中和”冬奧會課后收集我國關于“節(jié)能減排”、“碳中和”、“碳達峰”的信息垃圾分類回收號召節(jié)約糧食簽署氣候協(xié)議天然林保護工程退耕還林工程沙漠治理行動城市綠化加大科研投入推廣高產作物實施秸稈還田無廢棄物農業(yè)發(fā)展清潔能源

國家環(huán)保行動:低碳生活戒奢侈、捐舊衣點適量、不浪費重隔熱、簡裝修乘公交、少開車關水電、節(jié)約紙?zhí)佳h(huán)圖解思路分析(1)先看雙箭頭：雙箭頭代表生產者、大氣中的CO2庫。

其他所有成分都指向C的為大氣中的CO2庫。(2)除了C之外，有最多被指向箭頭的為分解者，即B為分解者。4.在農業(yè)方面的應用：——種養(yǎng)結合模式魚稻共生魚菜共生稻田養(yǎng)鴨①動物的取食、消化能加快物質循環(huán)；②動物糞便被分解者分解后可供植物吸收利用；③動物呼出的CO2還可為水稻的光合作用補充原料。物質循環(huán)生物富集

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，使其在機體內濃度超過環(huán)境濃度的現(xiàn)象。1.概念：2.常見存在生物富集現(xiàn)象的污染物①重金屬：如鉛(Pb)、鎘(Cd)、汞(Hg)等②人工合成的有機化合物：如DDT、六六六等3.發(fā)生生物富集的物質的特點①富集物質在環(huán)境和生物體中存在形式是比較穩(wěn)定的；②富集物質必須是生物體能夠吸收的且不易排出的；③富集物質在生物代謝過程中是不易被分解的；4.生物富集的主要途徑：食物鏈、食物網5.實例：鉛的富集香煙食品玩具工業(yè)廢氣化妝品餐具燃燒容器汽車尾氣鉛與人類的生活息息相關生物富集6.特點：火山噴發(fā)沙塵暴大火大氣降水水體植物土壤動物魚水鳥猛禽煤燃燒金屬冶煉浮游生物①：全球性比如：在農田中大量使用的DDT殺蟲劑，會在南極的企鵝體內檢測到。鉛在生物體內的濃度沿食物鏈不斷升高生物富集6.特點：①全球性②有害物質會沿食物鏈逐漸在生物體內聚集，最終積累在食物鏈的頂端(即隨營養(yǎng)級升高，濃度逐級遞增，呈現(xiàn)生物放大現(xiàn)象)魚鷹（2.5×10-5）大魚（2×10-6）小魚（5×10-7）植物（4×10-8）水（3×10-12）有害物質在生物體內的濃度生物富集7.危害：資料一：鉛對人體血液、血管、腎臟、生殖腺和神經系統(tǒng)等均有毒害作用。在兒童中，鉛中毒癥狀尤為明顯。

自2013年起，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署和世界衛(wèi)生組織聯(lián)合號召：每年十月底在全球開展“預防鉛中毒國際行動周”活動。資料二：鉛在植物組織中可致光合作用及脂肪代謝的強度減弱，吸水量減少，耗氧量增大，阻礙植物生長，甚至導致死亡。資料三：鉛對微生物也具有毒害作用。能量流動物質循環(huán)范圍形式特點過程聯(lián)系生物群落(各營養(yǎng)級之間)生物圈主要以有機物中的化學能的形式單向流動、逐級遞減全球性、循環(huán)往復運動沿食物鏈、食物網單向流動在生物群落和非生物環(huán)境之間循環(huán)往返①同時進行，相互依存，不可分割②能量的固定、儲存、轉移和釋放，都離不開物質的合成和分解等過程；③物質是能量沿食物鏈網流動的載體；④能量是物質循環(huán)的動力。光能→化學能→熱能化學元素(無機物→有機物→無機物)歸納總結：能量流動和物質循環(huán)的關系探究土壤微生物的分解作用一.實驗原理

土壤中存在種類、數目繁多的細菌、絲狀真菌和呈放射狀的放線菌，它們在生態(tài)系統(tǒng)中的成分為分解者。分解速度主要與環(huán)境溫度和濕度有關。二.微生物的分解作用：①微生物能分泌多種水解酶將大分子有機物分解成小分子有機物，如纖維素酶可將纖維素水解成葡萄糖；淀粉酶可將淀粉水解成葡萄糖。②然后再被分解者吸收到細胞中進行氧化分解，最終形成二氧化碳和水和各種無機鹽，同時釋放能量。三.參考案例

1.探究落葉是否在土壤微生物的作用下腐爛

2.探究土壤微生物對淀粉的分解作用探究落葉是否在土壤微生物的作用下腐爛0.分析變量一.提出問題

樹林中常有落葉，沒人打掃，為什么不會越積越多？難道是被分解者分解掉了嗎？二.做出假設：土壤中的微生物（自變量）能分解樹林中的落葉（因變量）三.設計實驗：是否需設對照？是隨便取，還是需取微生物多的土壤？想一想這兩組土壤應作何處理呢？1.取材：在農田或林地（肥沃）的土壤中取土壤若干，平均分成兩組，A組滅菌（用塑料袋包好，放在60℃恒溫箱1h滅菌）B組不做處理，作為對照組。注意無關變量

避免土壤理化性質發(fā)生改變探究落葉是否在土壤微生物的作用下腐爛三.設計實驗：是否需設對照？是隨便取，還是需取微生物多的土壤？想一想這兩組土壤應作何處理呢？1.取材：在農田或林地（肥沃）的土壤中取土壤若干，平均分成兩組，A組滅菌（用塑料袋包好，放在60℃恒溫箱1h滅菌）B組不做處理，作為對照組。注意無關變量取同種樹葉若干，平均分成兩份，如圖處理，并編號A份和B份。2.自變量：A份埋入A組土壤，B份埋入B組土壤。如右圖3.在相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)；4.一段時間后將網袋取出，并觀察因變量？四.（預期）結果并得出結論：若A組葉片比B組葉片腐爛程度??；則土壤中的微生物能分解葉片；若A組葉片比B組葉片腐爛程度一樣；土壤中的微生物不能分解葉片。

避免土壤理化性質發(fā)生改變問題2：葉片光合作用能產生淀粉，土壤中的微生物分解葉片時是否能分解葉片中的淀粉呢？一.假設：土壤中的微生物能分解葉片中的淀粉。二.設計實驗方案：1、土壤浸出液的制備取自農田或林地等處的土壤，放入里面裝有厚紗布的燒懷中。加水攪拌將紗布連同土壤一起取出，留在燒懷中的土壤浸出液靜置一段時間備用。探究土壤微生物對淀粉的分解作用是否需要設計對照？如何控制自變量？2、實驗組加土壤浸出液，對照組加蒸餾水各30ml。3、分別加入20ml淀粉溶液，混勻。4、在室溫（200C左右）放置7天，取出。以什么指標判斷因變量呢？探究土壤微生物對淀粉的分解作用探究土壤微生物對淀粉的分解作用5、從實驗組中取2ml從對照組中取2ml預期結果不變藍變藍或產生磚紅色沉淀沒有磚紅色產生從實驗組A中取2ml從對照組B中取2ml

結論：土壤中的微生物對淀粉有分解作用。滴一滴碘液搖勻滴加斐林試劑水浴加熱探究土壤微生物分解作用受到哪些因素的影響問題3：假設：夏初落入土壤中的葉片比秋末落入土壤中的葉片分解的快，是夏天的溫度高，還是由于土壤濕度大？或是綜合因素引起？

土壤微生物對落葉分解的速度快。溫度高比溫度低時潮濕土壤比干燥高溫潮濕土壤比低溫干燥設計實驗：高溫、潮濕低溫、潮濕高溫、干燥落葉分解的量自變量是？因變量是？記錄結果：得出結論：影響土壤微生物分解的因素還有土壤的透氣性、PH、微生物的數量等（1）該實驗的對照組是

組合。（2）本實驗可得出的結論是：

；

。（3）生態(tài)系統(tǒng)中微生物的分解作用不能等同于微生物的細胞呼吸，其理由是：例：某興趣小組以帶有落葉的表層土壤為實驗材料：研究土壤微生物的分解作用，進行了如下實驗組合土壤處理土壤濕度控制溫度甲滅菌濕潤20乙不滅菌濕潤20丙不滅菌濕潤5丁不滅菌較干燥20乙組高溫濕潤的土壤微生物對落葉的的分解速率快落葉是在土壤微生物的作用下分解的細胞呼吸是指在細胞內的氧化分解，而微生物的分解作用除了胞內的氧化分解，還包括胞外的分解解析：從表中給出的數據看出，熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)中枯枝落葉的分解速率最快，而凍原生態(tài)系統(tǒng)中的分解速率最慢這取決于土壤中微生物的種類及數量，而微生物的種類和數量的多少又取決于非生物因素(溫度、濕度等)是否適宜。在題目給出的選項中，光是對此影響最弱的因素例：右圖表示a、b、c三地區(qū)森林土壤有機物分解狀況，則分解的作用強弱是（）A.a>b>cB.c>b>aC.c=b>aD.a>c=b

解析：由題意可知，土壤中有機物量指的是未被分解者分解的有機物的數量，由圖可知，a的數量最少，則分解的落葉量最多；b次之；c數量最多，分解的落葉量最少。由此可推知，分解落葉的能力a>b>c。2.竹子中纖維素含量很高。大熊貓每天要吃大量竹子，但一般只能利用其中一小部分纖維素。研究表明，大熊貓的基因組缺少編碼纖維素酶的基因，但是腸道中有多種纖維素分解菌。（1）大熊貓與它腸道內某種纖維素分解菌的種間關系為（

）A.捕食B.寄生C.互利共生D.原始合作（2）下列敘述不合理的是（

）A.大熊貓是初級消費者，屬于第二營養(yǎng)級B.大熊貓未消化的纖維素會被分解者利用C.纖維素分解菌促進了生態(tài)系統(tǒng)中的物質循環(huán)D.能量流動方向是竹子→大熊貓→纖維素分解菌3.在生態(tài)系統(tǒng)中，使二氧化碳進入生物群落的生物主要是（

）A.細菌B.真菌C.動物D.綠色植物一、概念檢測課本P671.能量流動和物質循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能。判斷下列相關表述是否正確。（1）物質循環(huán)發(fā)生在生物群落與非生物