生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)（第2課時） 【知識精研】高二生物同步 資源 （人教版2019選擇性必修2）

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第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性

核污染水中含高達(dá)64種核放射性元素，并且七成以上都是超標(biāo)的，多核素設(shè)備難以完全處理，核污水中含碘-129、鍶-90、釕-106、碳-14等放射性元素。其中，碘-129可以導(dǎo)致甲狀腺癌，鍶-90更被世界衛(wèi)生組織列入一類致癌物清單，易致白血病。1.核污水中的物質(zhì)有什么特點?2.排入大海的核污水中的重金屬如何流入人體內(nèi)的？討論:具有放射性、半衰期長、難以降解。會被海洋生物吸收，通過食物鏈向更高級的生物富集：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、浮游動物各級消費者最高營養(yǎng)級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分析鉛循環(huán)的特點及成因1、不同采樣點中水、水底沉積物和中國血蛤體內(nèi)鉛濃度生物富集中國血蛤（Hiatulachinensis）據(jù)圖分析，寫出分析結(jié)果：

。鉛在中國血蛤體內(nèi)的濃度超過環(huán)境濃度分析鉛循環(huán)的特點及成因2、對比碳循環(huán)，分析鉛在生物體內(nèi)富集的原因消費者生產(chǎn)者分解者吸收攝食呼吸作用非生物環(huán)境中的碳分解作用原因：_________________________________________。鉛在生物體內(nèi)形成難以降解的化合物，且不易排出分析鉛循環(huán)的特點及成因3.如圖為水體和多種水生生物體內(nèi)的鉛濃度示意圖。鉛在生物體內(nèi)的濃度沿食物鏈不斷升高據(jù)圖分析，寫出分析結(jié)果：

。

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概念2物質(zhì)3特點在環(huán)境和生物體中存在形式是比較穩(wěn)定的；富集物質(zhì)必須是生物體能夠吸收的且不易排出的；富集物質(zhì)在生物代謝過程中是不易被分解的；食物鏈、食物網(wǎng)4主要途徑：生物富集：環(huán)境重金屬有害化合物生物生物放大：環(huán)境重金屬有害化合物食物鏈通過生物放大作用，有害物質(zhì)在高營養(yǎng)級生物體內(nèi)含量很高環(huán)境重金屬有害化合物進(jìn)入生物體環(huán)境重金屬有害化合物5比較生物富集和生物放大

農(nóng)田

DDT殺蟲劑有害物質(zhì)可以通過大氣、水和生物遷移等途徑擴(kuò)散擴(kuò)散到世界各地。6全球性南極的企鵝7應(yīng)用a.在湖泊里種植大量蘆葦，蘆葦可以吸收水中的有毒物質(zhì)，而且蘆葦抗毒能力非常強(qiáng)，然后將蘆葦進(jìn)行封存，防止有毒物質(zhì)重新進(jìn)入環(huán)境。b.某些有益的物質(zhì)(如：黃金、鉭等珍貴稀有物質(zhì))也可沿食物鏈濃縮，這就為人類從生物體中提取某些稀有物質(zhì)或元素提供一種方法。12項目能量流動物質(zhì)循環(huán)(以碳循環(huán)為例)形式特點范圍聯(lián)系光能→化學(xué)能→熱能化學(xué)元素(無機(jī)物→有機(jī)物→無機(jī)物)單向流動、逐級遞減全球性、循環(huán)性生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級生物圈二者同時進(jìn)行、相互依存、不可分割：①能量的固定、儲存、轉(zhuǎn)移和釋放，離不開物質(zhì)的合成和分解；②物質(zhì)是能量沿食物鏈(網(wǎng))流動的載體；③能量是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)的動力13

土壤中生活著肉眼看不見的細(xì)菌、絲狀真菌和呈放射狀的放線菌，數(shù)量是極其繁多的。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(guān)。秋天剛收獲的花生第二年春天從土中刨出的花生實驗設(shè)計自變量實驗組對照組土壤中是否含微生物對土壤高溫處理（滅菌）對土壤不做任何處理（自然狀態(tài)）設(shè)計實驗方案提出問題進(jìn)行實驗分析結(jié)果得出結(jié)論做出假設(shè)落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？落葉在土壤微生物的作用下可以腐爛土壤進(jìn)行處理，排除土壤微生物的作用土壤不處理，自然狀態(tài)實驗結(jié)果：落葉未腐爛落葉腐爛以盡可能排除土壤微生物的作用，同時要盡可能避免土壤理化性質(zhì)的改變（例如，將土壤用塑料袋包好，放在60℃恒溫箱中處理一小時。實驗設(shè)計自變量實驗組對照組土壤中是否含微生物對土壤高溫處理（滅菌）對土壤不做任何處理（自然狀態(tài)）設(shè)計實驗方案提出問題進(jìn)行實驗分析結(jié)果得出結(jié)論做出假設(shè)落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？落葉在土壤微生物的作用下可以腐爛相同時間內(nèi)對照組落葉腐爛，實驗組不腐爛土壤微生物對落葉有分解作用實驗設(shè)計自變量實驗組對照組設(shè)計實驗方案提出問題進(jìn)行實驗分析結(jié)果得出結(jié)論做出假設(shè)土壤微生物能分解淀粉嗎？土壤微生物能分解淀粉。土壤中是否含有分解淀粉的微生物A杯中加入適量淀粉糊+30mL土壤浸出液B杯中加入等量淀粉糊+30mL蒸餾水18

取出紗布燒杯土壤水水玻璃棒1、制備土壤浸出液淀粉碘液變藍(lán)淀粉葡萄糖磚紅色沉淀分解斐林試劑加熱實驗原理：192、另取兩只燒杯，編號A、B淀粉糊加入土壤浸出液加入碘液AB加入蒸餾水A1A2B1B2加入碘液加入斐林試劑加入斐林試劑實驗結(jié)果不變藍(lán)出現(xiàn)磚紅色沉淀變藍(lán)不出現(xiàn)磚紅色沉淀室溫（20℃）環(huán)境放置7d后設(shè)計實驗方案提出問題進(jìn)行實驗分析結(jié)果得出結(jié)論做出假設(shè)土壤微生物能分解淀粉嗎？土壤微生物能分解淀粉。實驗現(xiàn)象加入碘液A1B1加入斐林試劑，水浴加熱A2B2不變藍(lán)變藍(lán)產(chǎn)生磚紅色沉淀不產(chǎn)生磚紅色沉淀土壤浸出液中的微生物能分解淀粉1.能量流動和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能。判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1)物質(zhì)循環(huán)發(fā)生在生物群落與非生物環(huán)境之間。（）(2)能量流動和物質(zhì)循環(huán)是兩個相對獨立的過程。（）√×一、概念檢測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(nèi)某種纖維素分解菌的種間關(guān)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循環(huán)C.纖維素分解菌促進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)D.能量流動方向是竹子→大熊貓一纖維素分解菌CD1.生物圈是不是一個在物質(zhì)上自給自足的系統(tǒng)?為什么?是。生物圈是指地球上所有生物與其非生物環(huán)境的總和，它們通過物質(zhì)循環(huán)構(gòu)成一個物質(zhì)上自給自足的系統(tǒng)。3.在生態(tài)系統(tǒng)中，使二氧化碳進(jìn)入生物群落的生物主要是（）A.細(xì)菌B.真菌C.動物D.綠色植物D二、拓展應(yīng)用2.同碳元素一樣，氮在生物群落和非生物環(huán)境之間也是不斷循環(huán)的。為什么還要往農(nóng)田中不斷地施加氮肥呢?農(nóng)田是人工生態(tài)系統(tǒng)，是以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，使能量更多地流向人類，滿足人類需要為目的的。農(nóng)田土壤中氮的含量往往不足以使作物高產(chǎn)，加之農(nóng)產(chǎn)品源源不斷地自農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)輸出，其中的氮元素并不能都?xì)w還土壤，所以需要施加氮肥。這與物質(zhì)循環(huán)并不矛盾。課堂練習(xí)3.下表為生活在某庫區(qū)水域中層的幾種魚體內(nèi)重金屬的含量(單位：ng.g-1)。請據(jù)表推測這幾種魚中，草食性的魚是__，雜食性的魚是_____，肉食性的魚是_______為什么?魚的種類ABCDEHg17.861.970.4117.0112.0Pb27.334.952.584.375.8Cd8.814.110.321.941.6D和EAB和C這三種重金屬(Hg、Pb、Cd)