第三节 生态系统的物质循环

1、第第3 3节节 生态系统的物质循环生态系统的物质循环3. 3.碳循环的过程碳循环的过程：碳的循环碳的循环要点突破要点突破1、碳在无机环境与生物群落之间传递时，只有、碳在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者生产者与与无机无机环境环境之间的之间的传递是相互的传递是相互的，其他各成分之间其他各成分之间的的传递都是单向传递都是单向的。的。4、煤、石油、天然气等、煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧，使，使大气中的大气中的CO2 浓度增高浓度增高，是形成，是形成“温室效应温室效应”的最主要原因。的最主要原因。（课本（课本P101温室效应形成原因、危害及缓解措施温室效应形成原因、危害及缓解措

2、施）3、一些一些化能合成生物化能合成生物也可将也可将CO2转变为有机物进转变为有机物进入生物群落。入生物群落。2、碳元素占生物体、碳元素占生物体干重干重的的50.99%，没有碳就没有生，没有碳就没有生命。碳元素在无机环境中以命。碳元素在无机环境中以CO2和碳酸盐和碳酸盐的形式存在，的形式存在，在生物体内以在生物体内以含碳有机物含碳有机物的形式存在的形式存在。 光合作用光合作用,化能合成作用化能合成作用呼吸作用呼吸作用,微生物的分解作用微生物的分解作用 燃烧作用燃烧作用无机环境无机环境生物群落生物群落(CO2)(有机物)总结总结COCO2 2；COCO2 2和碳酸盐；和碳酸盐；有机物；有机物；光

3、合作用光合作用 化能合成作用化能合成作用食物链；食物链；生物的呼吸作用生物的呼吸作用分解者的分解作用分解者的分解作用化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧2.特点：特点： （1 1）基本元素的）基本元素的循环循环 （2 2）反复反复循环运动循环运动 （3 3）带有）带有全球性全球性（故又叫故又叫生物地球化学循环，简生物地球化学循环，简称生物地化循环称生物地化循环）能量流动和物质循环的相互关系能量流动和物质循环的相互关系能量流动能量流动物质循环物质循环形式形式 主要以主要以有机物有机物形式形式组成生物体的组成生物体的基本元素基本元素在生物群落与无机环境在生物群落与无机环境间反复循环间反复循环特点特点 单向

4、流动逐级递减单向流动逐级递减反复循环反复循环维持生态平衡维持生态平衡范围范围生态系统的生态系统的各营养各营养级级具全球具全球生物圈生物圈联系联系能量流动和物质循环二者能量流动和物质循环二者相互伴随，相辅相相互伴随，相辅相承承，是不可分割的，是不可分割的统一整体统一整体。 课堂反馈课堂反馈1、下图是自然界碳循环的简图，图中的、下图是自然界碳循环的简图，图中的甲、乙、丙和丁各代表生态系统中的什么甲、乙、丙和丁各代表生态系统中的什么成分？成分？甲甲 丁丁乙乙 丙丙2、下图是生态系统中碳循环示意图，图中、下图是生态系统中碳循环示意图，图中“”表示表示碳的流动方向。请回答：碳的流动方向。请回答：写出图中

5、含有四个营养级的食物链写出图中含有四个营养级的食物链 （用字母和箭头表示）（用字母和箭头表示）在物质循环的过程中，同时伴在物质循环的过程中，同时伴随着随着 。若生产者有若生产者有10000kg，按能量最，按能量最大传递效率计算，位于第四营养大传递效率计算，位于第四营养级的生物可增重级的生物可增重 kg。分析分析AD和和EB过程中碳流动形式的不同点：过程中碳流动形式的不同点：AD是以是以 形式，形式，EB是以是以 形式流动。形式流动。若由于某种原因，若由于某种原因，E种群数量大量减少，种群数量大量减少，B和和F种群数种群数量随即发生的变化是量随即发生的变化是B 、F 。DFEB能量流动能量流动

6、80CO2含碳有机物含碳有机物大量减少大量减少增多增多3.下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。请据图回答：丙表示生态系统中的三种成分。请据图回答：生态系统的碳循环是指碳元素在生态系统的碳循环是指碳元素在 之之间不断循环的过程。间不断循环的过程。X与甲中图示生物类群的能量来源不同，与甲中图示生物类群的能量来源不同，X代表代表的生物为的生物为 ；Y的细胞结构与丙中图示生的细胞结构与丙中图示生物不同，物不同，Y的细胞结构最主要的特点是的细胞结构最主要的特点是 。生物群落与无机环境生物群落与无机环境化能自养细菌（或硝化细菌等）化能

7、自养细菌（或硝化细菌等）有核膜包围的细胞核有核膜包围的细胞核大气中的大气中的CO2在甲中图示的在甲中图示的 （在（在ad中选择）合成有机物；含碳有机物在中选择）合成有机物；含碳有机物在甲中图示的甲中图示的 处（在处（在ad中选择）中选择）可以分解为可以分解为CO2。化石燃料除燃烧外，还可以通化石燃料除燃烧外，还可以通过过 途径产生途径产生CO2。微生物的分解微生物的分解a和和bc生物的富集作用生物的富集作用 概念：概念：是指环境中的一些污染物（如：重是指环境中的一些污染物（如：重金属、化学农药）通过食物链在生物体内金属、化学农药）通过食物链在生物体内大量积累的过程。大量积累的过程。 富集物：富

8、集物：重金属、化学农药等有害物质重金属、化学农药等有害物质 富集物的特点：富集物的特点：化学性质稳定而不易被分化学性质稳定而不易被分解；在生物体内积累而不易排出解；在生物体内积累而不易排出生物的富集作用生物的富集作用 富集作用的特点富集作用的特点：随着食物链的延长而不随着食物链的延长而不断积累。既：营养级越高，富集物的浓度断积累。既：营养级越高，富集物的浓度越高越高.例如：有机氯农药在水中溶解度虽然例如：有机氯农药在水中溶解度虽然很低，但是通过很低，但是通过“浮游植物浮游植物浮游动物浮游动物小鱼小鱼肉食性鱼肉食性鱼”这样一条这样一条食物链，可以食物链，可以千万倍富集起来。千万倍富集起来。 危害

9、：危害：有害物质通过生物的富集作用有害物质通过生物的富集作用浓度增高，会对人体或动物造成成危浓度增高，会对人体或动物造成成危害害。生物富集现象生物富集现象氮的循环氮的循环工业工业固氮固氮高能高能固氮固氮生物生物固氮固氮氮循环氮循环氮循环中的几个主要过程氮循环中的几个主要过程 固氮作用固氮作用 有机氮合成作用有机氮合成作用 氨化作用氨化作用 硝化作用硝化作用 反硝化作用反硝化作用P104P104页页拓展题拓展题: :同碳元素一样,氮元素在生物群落和无机环境之间也是不断循环的.为什么还要往农田中不断地施加氮肥呢? 农田是人工生态系统农田是人工生态系统,是以提高农作是以提高农作物的产量和效益物的产量

10、和效益,使能量更多地流向人类使能量更多地流向人类,满足人类的需要为目的的满足人类的需要为目的的,农田土壤中的农田土壤中的氮的含量往往不足以使农作物高产氮的含量往往不足以使农作物高产,加之加之农产品农产品源源源源不断从农田生态系统输出不断从农田生态系统输出,其其中的中的氮元素并不能归还土壤氮元素并不能归还土壤,所以需要施所以需要施加氮肥加氮肥.土壤微生物的分解作用土壤微生物的分解作用的探究活动的分析的探究活动的分析教材P102页案例案例1 1案例案例2 2实验假设实验假设微生物能分解落叶使之腐微生物能分解落叶使之腐烂烂微生物能分解淀粉微生物能分解淀粉实实验验设设计计实验组实验组对土壤高温处理对土壤高温处理A杯中加入杯中加入30ML土壤土壤浸出液浸出液对照组对照组对土壤不做任何处理对土壤不做任何处理B杯中加入杯中加入30ML蒸馏蒸馏水水自变量自变量土壤中是否含有微生物土壤中是否含有微生