3.3生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)課件-高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

第1課時

第3章第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性人教版高中生物選擇性必修2生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)及與能量流動的關(guān)系

情境視頻月宮一號1.“月宮一號”實驗艙中的植物具有什么作用?2.“月宮一號”除了種植植物之外，還應(yīng)該有哪些生物?為什么還需要它們？進(jìn)行光合作用，將無機物轉(zhuǎn)化為有機物，固定太陽能。還有動物、微生物。動物能夠加快物質(zhì)循環(huán)，微生物能夠?qū)⒂袡C物分解為無機物，加上植物，這樣使得物質(zhì)能快速循環(huán)起來。結(jié)合材料思考任務(wù)13.為了保證志愿者在“月宮一號”實現(xiàn)自給自足，實驗艙內(nèi)除了生物成分，還應(yīng)該具備哪些條件?非生物的物質(zhì)（水、無機鹽等）和能量（光能）。

胡楊能抗干旱、御風(fēng)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(yuǎn)離水源的胡楊也難逃死亡的厄運。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，為什么很長時間都沒有腐爛？

荒漠中缺乏水分，分解者數(shù)量很少，因此死亡后的胡楊無法被快速分解。問題探討

胡楊能抗干旱、御風(fēng)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(yuǎn)離水源的胡楊也難逃死亡的厄運。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：問題探討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(chǎn)者的種類與數(shù)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(zhì)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(zhì)很少；而且，胡楊還會從土壤中吸收營養(yǎng)物質(zhì)，因此，長有胡楊的荒漠土壤比草原的更為貧瘠。一

生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)一【思考】你呼出的CO2離開你后會開始怎樣的旅行？CO2呼吸作用光合作用攝食糞便呼吸作用呼吸作用C元素和O元素在生物群落和非生物環(huán)境之間是不斷循環(huán)的分解者一

生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)一二氧化碳能溶于水，因此可在大氣和海洋、河流之間進(jìn)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。事實2分析碳循環(huán)的過程及特點任務(wù)2（1）碳在非生物環(huán)境的存在形式：（2）碳在生物體內(nèi)的存在形式：（3）碳進(jìn)入生物體的途徑：（4）碳在生物體之間傳遞途徑：（5）碳進(jìn)入非生物環(huán)境的途徑：（6）碳在生物群落與非生物環(huán)境間循環(huán)形式：1.結(jié)合教材P62圖3-10思考下列問題碳循環(huán)過程碳循環(huán)示意圖（1）碳在非生物環(huán)境的存在形式：（2）碳在生物體內(nèi)的存在形式：（3）碳進(jìn)入生物體的途徑：（4）碳在生物體之間傳遞途徑：（5）碳進(jìn)入非生物環(huán)境的途徑：（6）碳在生物群落與非生物環(huán)境間循環(huán)形式：CO2CO2（主要）和碳酸鹽等含碳有機物光合作用和化能合成作用食物鏈（網(wǎng)）①生物的呼吸作用②分解者的分解作用③化石燃料的燃燒——全球性和循環(huán)性分析碳循環(huán)的過程及特點任務(wù)2分析碳循環(huán)的過程及特點任務(wù)2大氣中的二氧化碳庫煤、石油水體中的HCO3-等巖石中的CaCO3等（1）CO2與HCO3-的相互轉(zhuǎn)化；（2）CaCO3與HCO3-的相互轉(zhuǎn)化；（3）煤、石油等化石燃料的開采與使用。將有機物分解為二氧化碳等。其他途徑：——全球性和循環(huán)性2.構(gòu)建模型分析碳循環(huán)的過程及特點任務(wù)2遺體和排出物攝食燃燒生產(chǎn)者消費者分解者化石燃料呼吸作用呼吸作用光合作用大氣中的CO2庫分解作用非生物環(huán)境生物群落水圈中的CO2庫碳循環(huán)的全球性大氣環(huán)流注釋：由于二氧化碳能夠隨著大氣環(huán)流在全球范圍內(nèi)進(jìn)行，因此碳循環(huán)具有全球性。3.特點分析碳循環(huán)的過程及特點任務(wù)24.人類活動對碳循環(huán)的影響分析碳循環(huán)的過程及特點任務(wù)2（1）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（2）危害（3）緩解措施減少化石燃料的使用(主要)開發(fā)新能源保護植被，增大綠化面積極地和高山冰川加速融化海平面上升氣溫升高對人類和其他生物的生存構(gòu)成威脅冰川融化化石燃料的燃燒與社會的聯(lián)系——溫室效應(yīng)

一

生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)一組成生物體的碳、氫、氧、氮、磷、硫等元素，都在不斷進(jìn)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。1.概念：2.特點：（1）全球性：物質(zhì)循環(huán)中所說的“生態(tài)系統(tǒng)”指的是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)——

生物圈，因此又叫生物地球化學(xué)循環(huán)。（2）物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)往復(fù)運動。光合作用、化能合成作用呼吸作用；微生物分解作用煤、石油燃燒；非生物環(huán)境生物群落C、H、O、N、P、S等元素【

學(xué)以致用

】B1.如圖為生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的模式圖，下列敘述錯誤的是(

)A.1代表生產(chǎn)者，6代表光合作用或化能合成作用B.碳元素在1、2、3、4間以含碳有機物的形式傳遞C.在食物鏈中占有碳元素最多的營養(yǎng)級可能是1D.1、2、3中含有的碳元素以CO2形式在群落和無機環(huán)境之間進(jìn)行循環(huán)A：生產(chǎn)者B：分解者ABCDEFC：大氣中的CO2庫D：初級消費者E：次級消費者F：三級消費者碳循環(huán)示意圖物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)系任務(wù)3

對比歸納能量流動和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系項目能量流動物質(zhì)循環(huán)形式主要以有機物為載體無機物、有機物特點____________________________范圍生態(tài)系統(tǒng)的各營養(yǎng)級之間_______________聯(lián)系同時進(jìn)行，相互依存，不可分割。①能量的_______________________，離不開物質(zhì)的合成和分解等過程；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)中循環(huán)往返的動力單向流動，逐級遞減全球性、循環(huán)往復(fù)生物圈固定、儲存、轉(zhuǎn)移和釋放五分鐘查落實【判斷正誤】(1)參與物質(zhì)循環(huán)的對象是含有碳的糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等有機物(

)(2)物質(zhì)循環(huán)的范圍是生物圈，而不是具體的某一生態(tài)系統(tǒng)(

)(3)沼渣等作為肥料還田，使物質(zhì)能夠循環(huán)利用(

)(4)在碳循環(huán)中生產(chǎn)者只起固定CO2的作用(

)(5)海洋對于調(diào)節(jié)大氣中的碳含量起著非常重要的作用(

)(6)物質(zhì)循環(huán)和能量流動是兩個獨立的過程(

)(7)只有在光照的條件下，生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動才是同時進(jìn)行的(

)(8)光合作用推動碳循環(huán)過程，促進(jìn)了生物群落中的能量循環(huán)(

)×√√×√×××第2課時

第3章第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)人教版高中生物選擇性必修2生物富集及探究土壤微生物的分解作用

情境導(dǎo)入核污水排海海洋是全人類賴以生存的藍(lán)色家園！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?！督】禃r報》援引專家觀點時指出，“總體來說，核污水排入大海是會對我們有影響的。人類處于食物鏈金字塔的頂端，海鮮等生物富集的放射性元素，會通過食物鏈的傳遞影響到人類?！笔聦?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生態(tài)系統(tǒng)？3.排入海洋的核污水對生態(tài)環(huán)境、人類生活有哪些影響？結(jié)合材料思考一

生物富集一

物質(zhì)都能較快地通過分解者和食物鏈回歸非生物環(huán)境嗎？Pb鉛是一種青灰色重金屬。在加熱到400-500℃時會有鉛蒸汽逸出形成鉛煙，在用鉛錠制造鉛粉和極板的過程中都會有鉛塵散發(fā)，污染空氣，當(dāng)空氣中鉛煙塵達(dá)到一定濃度對人體是有害的。Cd鎘被人體吸收后，在體內(nèi)形成鎘硫蛋白，選擇性地蓄積肝、腎中。其中，腎臟可吸收進(jìn)入體內(nèi)近1/3的鎘，是鎘中毒的"靶器官"。其它臟器如脾、胰、甲狀腺和毛發(fā)等也有一定量的蓄積。為白色晶體，不溶于水，溶于煤油，可制成乳劑，是有效的殺蟲劑，為20世紀(jì)上半葉防止農(nóng)業(yè)病蟲害，減輕瘧疾傷寒等蚊蠅傳播的疾病危害起到了不小的作用；但是不易分解，極易造成環(huán)境污染，已被停用。DDT六六六進(jìn)入機體后主要蓄積于中樞神經(jīng)和脂肪組織中，刺激大腦運動及小腦，還能通過皮層影響植物神經(jīng)系統(tǒng)及周圍神經(jīng)，使臟器營養(yǎng)失調(diào)，發(fā)生變性壞死，能危害肝細(xì)胞，影響內(nèi)分泌活動，抑制ATP酶。六六六鉛、鎘、汞、DDT、六六六等有害物質(zhì)的循環(huán)過程與碳循環(huán)不同?。?！一

生物富集一鉛在生物體內(nèi)的濃度沿食物鏈不斷升高煤燃燒、有色金屬冶煉鉛被排放進(jìn)入大氣沉降在土壤和植被表面進(jìn)入土壤進(jìn)入水體植物根吸收葉片攝入鉛水生植物、浮游動物直接吸收鉛，動物飲用含鉛的水，直接攝入鉛鉛進(jìn)入體內(nèi)形成多種比較穩(wěn)定的鉛的化合物，分布于生物體的多種組織細(xì)胞中，導(dǎo)致鉛不易被排出，積蓄在體內(nèi)含鉛生物被更高營養(yǎng)級動物食用，沿食物鏈聚集最終積累在食物鏈的頂端

實例--鉛的富集過程分析鉛循環(huán)的特點及成因任務(wù)11.如圖為水體和多種水生生物體內(nèi)的鉛濃度示意圖。水浮游生物魚水鳥<<2ppm5ppm200ppm1600ppm據(jù)圖分析，寫出分析結(jié)果：

。鉛在生物體內(nèi)的濃度沿食物鏈不斷升高分析鉛循環(huán)的特點及成因任務(wù)12、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)的特點及成因任務(wù)13、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，且不易排出一

生物富集一1.概念：生物體從

吸收、積蓄某種元素或

的化合物，

使其在機體內(nèi)濃度

環(huán)境濃度的現(xiàn)象。超過周圍環(huán)境難以降解2.常見的生物富集物質(zhì)：重金屬：如鉛(Pb)、鎘(Cd)、汞(Hg)等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(zhì)的特點：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；4.生物富集的主要途徑：食物鏈、食物網(wǎng)一

生物富集一5.生物富集的特點海水沉積物浮游植物浮游動物無脊椎動物魚海鳥海洋哺乳動物0.000002mg/L0.005~0.16mg/L8mg/kg10mg/kg5~11mg/kg1~37mg/kg110mg/kg160mg/kg生物富集的實例——PCB(多氯聯(lián)苯)（1）有害物質(zhì)會沿食物鏈逐漸在生物體內(nèi)聚集，最終積累在食物鏈的頂端。一

生物富集一5.生物富集的特點在農(nóng)田中使用的DDT殺蟲劑，會在南極的企鵝體內(nèi)檢測到（2）具有全球性導(dǎo)致生物富集的有害物質(zhì)可以通過大氣、水和生物遷移等途徑擴散到世界各地。一

生物富集一6.生物富集的危害：進(jìn)入人體的甲基汞在體內(nèi)代謝緩慢，且不易排出，嚴(yán)重時會引起中毒。通過血腦屏障進(jìn)入大腦的汞會侵害腦神經(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(yu)公約》第一屆締約國會議開幕日本患者呼吁加強管控7.減少生物富集的的措施：合理利用資源，減少排放；實施垃圾分類；種植能富集有害重金屬元素的植物。

探究土壤微生物的分解作用二

背景資料

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，這些生物的數(shù)量是極其繁多的，例如一茶匙表層土就可能含有億萬個細(xì)菌。

由于各地氣候與環(huán)境等因素不同，落葉在土壤中被分解的時間也是不同的，一般在溫暖、濕潤的環(huán)境中需要一至數(shù)月時間。秋天剛收獲的花生第二年春天從土中刨出的花生

探究土壤微生物的分解作用二

探究.實踐提出問題實驗假設(shè)實驗設(shè)計自變量實驗組對照組實驗現(xiàn)象結(jié)論分析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)）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參考案例1：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)論表達(dá)交流做出假設(shè)

探究土壤微生物的分解作用二

探究.實踐參考案例2：提出問題實驗假設(shè)實驗設(shè)計自變量實驗組對照組實驗現(xiàn)象加入碘液A1B1加入斐林試劑，水浴加熱A2B2結(jié)論分析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)論表達(dá)交流做出假設(shè)

探究土壤微生物的分解作用二

探究.實踐參考案例2：紗布燒杯土壤水玻璃棒水取出碘液斐林試