【课件】生态系统的物质循环课件2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修2.pptx

3.3 生态系统生态系统的物质循环的物质循环温温故故碳是构成生物体的基本元素碳是构成生物体的基本元素,约占生物体干重的约占生物体干重的49%;49%;更是有更是有机化合物的基本成分，没有碳就没有生命。生物体和大气中机化合物的基本成分，没有碳就没有生命。生物体和大气中的碳含量都长期处于稳定状态。的碳含量都长期处于稳定状态。这是怎么维持的呢？这是怎么维持的呢？这是如何维持的？一、碳循环 P61-62 分析碳循环的过程分析碳循环的过程思考思考讨论讨论 二氧化碳能溶于水，因此可在大气二氧化碳能溶于水，因此可在大气和海洋、河流之间进行交换。此外，和海洋、河流之间进行交换。此外，碳还可以长期固定或保存在非生命系碳还可以长期固定或保存在非生命系统中，如固定于煤、石油或木材中。统中，如固定于煤、石油或木材中。人类对煤和石油等能源的利用，向大人类对煤和石油等能源的利用，向大气中排放了大量的二氧化碳。气中排放了大量的二氧化碳。讨论讨论1：碳的存在形式：碳的存在形式：煤、石油生物群落中的有机物大气中的二氧化碳库在非生物环境中：主要以在非生物环境中：主要以 的形式的形式存在。存在。在生物体内：主要以在生物体内：主要以 的形式存在。的形式存在。COCO2 2含碳有机物含碳有机物(还有碳酸盐等)注意注意:碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要以COCO2 2的形式进行的。的形式进行的。讨论讨论2:2:碳主要以何途径从无机环境进入生物群落？碳主要以何途径从无机环境进入生物群落？碳通过哪些途径从生物群落返回到无机环境？碳通过哪些途径从生物群落返回到无机环境？碳在生物群落内部通过什么渠道进行传递？碳在生物群落内部通过什么渠道进行传递？光合作用、化能合成作用光合作用、化能合成作用呼吸作用呼吸作用食物链、食物网食物链、食物网微生物分解作用微生物分解作用燃料燃烧燃料燃烧 大气中的二氧化碳库大气中的二氧化碳库其他途径其他途径(1)CO2与HCO3-的相互转化；(2)CaCO3与HCO3-的相互转化；(3)煤、石油等化石燃料的开采与使用。将有机物分解为二氧化碳等。煤、石油水体中的HCO3-等岩石中的CaCO3等化化石石燃燃料料的的燃燃烧烧构建碳循环模型摄食燃烧生产者生产者消费者消费者分解者分解者化石燃料化石燃料呼吸作用呼吸作用光合作用大气中的大气中的CO2库库分解作用非生物环境生物群落水圈中的水圈中的CO2库库练一练A_A_B_B_C_C_D_D_E_E_F_F_生产者生产者大气中的大气中的COCO2 2库库消费者消费者分解者分解者大气中的大气中的COCO2 2库库三级消费者三级消费者分解者分解者次级消费者次级消费者生产者生产者初级消费者初级消费者讨论讨论3:3:你如何看待人类活动对碳循环的影响？你如何看待人类活动对碳循环的影响？人类活动对煤和石油等能源的利用，会向大气中排放大量的人类活动对煤和石油等能源的利用，会向大气中排放大量的COCO2 2；大力开展植树造林、开发新能源、发展节能产业等，有利于降低大大力开展植树造林、开发新能源、发展节能产业等，有利于降低大气中的气中的COCO2 2浓度，维持生物圈的碳氧平衡。浓度，维持生物圈的碳氧平衡。思考：如果思考：如果碳循环失调会产生怎样的后果？碳循环失调会产生怎样的后果？温室效应温室效应(1)(1)主要原因主要原因:化石燃料的开采和使用大大增加了化石燃料的开采和使用大大增加了COCO2 2的排放的排放 森林、草原等植被遭到大面积破坏森林、草原等植被遭到大面积破坏(2 2)缓解措施缓解措施:减少二氧化碳排放减少二氧化碳排放:开发新能源，减少化石燃料燃烧开发新能源，减少化石燃料燃烧;增加增加COCO2 2的吸收和固定量的吸收和固定量:大力植树种草，提高森林覆盖率大力植树种草，提高森林覆盖率;提高秸秆还田率，提高土壤储碳量提高秸秆还田率，提高土壤储碳量冰川融化P63页与社会的联系二二、生态系统的物质循环、生态系统的物质循环 P63 组成组成生物体生物体的的C C、H H、O O、N N、P P、S S等等元素元素，都不断进行着，都不断进行着从非生从非生物环境到物环境到生物群落生物群落，又又从从生物群落生物群落到到非生物非生物环境的环境的循环过程，叫做循环过程，叫做生态系统生态系统的的物质循环物质循环。这里的物质是：这里的物质是：在哪两者之间循环？在哪两者之间循环？组成生物体的元素。不是指单质，也不是化合物组成生物体的元素。不是指单质，也不是化合物这里的生态系统是指：这里的生态系统是指：生物圈生物圈2、特点:全球性循环往复运动生物地球化学循环生物群落与无机环境之间生物群落与无机环境之间1.概念：3.在农业方面的应用：如：稻-鸭/鱼种养结合养殖业种植业牧草农作物饲料有机肥家禽家畜鱼苗木种养结合模式思考：是不是所有物质都能较快地通过食物链回归非生物环境？思考：是不是所有物质都能较快地通过食物链回归非生物环境？科学家经过研究发现，科学家经过研究发现，水体和多种水生生物体内的铅浓度水体和多种水生生物体内的铅浓度如图所示。如图所示。思考讨论？生物富集 三、生物富集 P64 生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度使其在机体内浓度超过环境浓度超过环境浓度的现象的现象，称作生物富集生物富集。1.概念：煤燃烧、有色金属冶炼，铅被排放进入大气进入土壤进入水体植物根、叶吸收水生植物、动物直接吸收铅、饮用含铅的水形成多种比较稳定的铅的化合物，分布于多种组织细胞中，导致铅不易被排出，积蓄在体内铅在生物体内的浓度铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高沿食物链不断升高三三、生物富集、生物富集 P63-64 2.2.常见存在生物富集现象的污染物常见存在生物富集现象的污染物重金属：如铅重金属：如铅(Pb)(Pb)、镉、镉(Cd)(Cd)、汞、汞(Hg)(Hg)等等人工合成的有机化合物：如人工合成的有机化合物：如DDTDDT、六六六等、六六六等3.3.生物富集的主要途径：生物富集的主要途径：食物链、食物网4.4.生物富集生物富集现象的特点现象的特点:全球性全球性有害物质有害物质在生物体内的浓度会沿食物链不断升高在生物体内的浓度会沿食物链不断升高存在形式是存在形式是比较比较稳定稳定的；的；是生物体是生物体能够能够吸收吸收且且不易排出不易排出的；的；在生物代谢过程中是在生物代谢过程中是不易被分解不易被分解的；的；发生生物富集的物质的特点：发生生物富集的物质的特点：思考：是不是所有物质都会发生生物富集？思考：是不是所有物质都会发生生物富集？研究生物富集的意义：研究生物富集的意义：减少有害物质在生物体内的富集，减少有害物质在生物体内的富集，提高水产品的安全性提高水产品的安全性。三、生物富集 P64 5 5、生物富集的危害：、生物富集的危害：进入人体的甲基汞在体内代谢缓慢，且不易排出，严重时会引起中毒。通过血脑屏障进入大脑的汞会侵害脑神经，导致脑萎缩。1952年，日本5万多只猫集体跳海自尽2017年9月24日水俣公约第一届缔约国会议开幕，日本患者呼吁加强管控在生物体内形成积累性中毒。课堂小结课堂小结1.为什么落叶没有越积越多，越积越厚？2.残枝落叶为什么会腐烂分解？一、实验原理 土壤中存在种类、数目繁多的土壤中存在种类、数目繁多的细细菌、丝状真菌菌、丝状真菌和呈放射状的和呈放射状的放线菌放线菌，它们在生态系统中的成分为它们在生态系统中的成分为分解者分解者。分解速度主要与环境温度和湿度有关分解速度主要与环境温度和湿度有关。探究土壤微生物的分解作用案例1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？提出问题落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？实验假设实验设计自变量实验组对照组因变量无关变量预测结果结论落叶在土壤微生物的作用下可以腐烂土壤中是否含微生物对土壤高温60处理1h(灭菌：排除微生物作用)对土壤不做任何处理(自然状态)二、案例分析落叶是否腐烂（比较腐烂程度）落叶的量、土壤的量等（保证适宜且相同）对照组(土壤不灭菌)的叶片比实验组(土壤灭菌)的叶片腐烂程度严重。落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的实验前后叶片干重的变化量对照组：对照组：土壤不做处理土壤不做处理落叶腐烂落叶腐烂落叶未腐烂落叶未腐烂实验结果：实验结果：实验组：实验组：土壤做处理，排土壤做处理，排除微生物的作用除微生物的作用取出纱布烧杯土壤水水玻璃棒 将取自农田、林地或花盆等处的土壤放入里面垫有将取自农田、林地或花盆等处的土壤放入里面垫有厚纱布厚纱布的烧的烧杯中，加水搅拌，然后将纱布连同土壤一起取出。将留在烧杯中的杯中，加水搅拌，然后将纱布连同土壤一起取出。将留在烧杯中的土壤浸出液土壤浸出液静置一段时间备用。静置一段时间备用。制备土壤浸出液制备土壤浸出液案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用提出问题土壤微生物能分解淀粉吗？实验假设实验设计自变量实验组对照组因变量无关变量预测结果结论土壤微生物能分解淀粉蒸馏水(空白对照)土壤浸出液(含土壤微生物)是否含土壤微生物淀粉是否被水解(用碘液或斐林试剂检测)蒸馏水和土壤浸出液的量，两组所处的温度等(适宜且相等)案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用二、案例分析淀粉糊加入加入土壤浸出液土壤浸出液加入碘液AB加入加入蒸馏水蒸馏水A1A2B1B2加入碘液斐林试剂斐林试剂结果：结果：不变蓝出现砖红色沉淀变蓝不出现砖红色沉淀室温（室温（2020）放置放置7d7d后后土壤微生物对淀粉有分解作用土壤微生物对淀粉有分解作用实验组和对照组的处理案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用结论：结论：（1 1）探究活动最好在实验室中进行，避免环境中不可控）探究活动最好在实验室中进行，避免环境中不可控因素的影响。因素的影响。（2 2）各地气候与环境等因素不同，微生物分解落叶所需）各地气候与环境等因素不同，微生物分解落叶所需的时间有差异。的时间有差异。特别提醒特别提醒特别提醒特别提醒练一练2.如图中食物网所代表的生态系统中，施用了杀虫剂林丹，这种杀虫剂自然降解的速度极慢。这种杀虫剂在下列生物体内的浓度最高的是A.AB.HC.GD.F解析杀虫剂林丹自然降解的速度极慢，因此这种杀虫剂在生物体内有生物富集作用，生物所处的营养级越高，杀虫剂在该生物体内的浓度越高。由图可知，H所处的营养级最高，杀虫剂在其体内的浓度最高，故选B。练一练3.环境中的汞、铅等重金属随食物、饮水进入生物体内，能够形成多种比较稳定的化合物，分布于生物体的多种组织细胞中，不易被排出体外。某生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级，在某一时间测得所含某种重金属的浓度，结果如图。关于该生态系统，下列说法正确的是A.甲在该生态系统中处于第二营养级B.该重金属在极地生态系统的生物体内可检测到C.该重金属可以通过食物链回归非生物环境D.丁可能是该生态系统的分解者PPT模板下载： 谢谢 谢谢 ！