第3节 生态系统的物质循环

1、本节聚焦：本节聚焦：生态系统中物质循环的过程如何？生态系统中物质循环的过程如何？物质循环与能量流动的关系是怎样的？物质循环与能量流动的关系是怎样的？1、课题中的物质是指什么呢？、课题中的物质是指什么呢？指组成生物体的基本化学元素指组成生物体的基本化学元素2、循环过程是怎样的呢？、循环过程是怎样的呢？3、生态系统指的是什么呢？、生态系统指的是什么呢？地球上最大的生态系统地球上最大的生态系统生物圈生物圈 无机环境无机环境化学元素化学元素化学元素化学元素生物群落生物群落v生态系统的物质循环生态系统的物质循环是指组成生物体的是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境

2、之间反复等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间反复循环运动。循环运动。v生物地球化学循环：生物圈是地球上最大的生态系统，其生物地球化学循环：生物圈是地球上最大的生态系统，其中的物质循环带有全球性，这种物质循环又叫中的物质循环带有全球性，这种物质循环又叫生物地球化学生物地球化学循环循环。v生态系统的物质循环反复出现，循环流动，不会消失，生生态系统的物质循环反复出现，循环流动，不会消失，生物可反复利用。物可反复利用。(物质守恒定律物质守恒定律) 碳是地球上储量最丰富的元素之一。它广泛地分碳是地球上储量最丰富的元素之一。它广泛地分布于大气、海洋、地壳沉积岩和生物体中，并随地布于大气、海洋、地壳

3、沉积岩和生物体中，并随地球的运动循环不止。同时碳又是有机化合物的基本球的运动循环不止。同时碳又是有机化合物的基本成分，是构成生命体的基本元素。碳循环还与生命成分，是构成生命体的基本元素。碳循环还与生命活动紧密相联。亿万年来，在地球的生物圈和大气活动紧密相联。亿万年来，在地球的生物圈和大气圈中，碳通过生命的新陈代谢，往复循环、生生不圈中，碳通过生命的新陈代谢，往复循环、生生不息。息。 碳元素约占生物体干重的碳元素约占生物体干重的49，碳是有机化合，碳是有机化合物的物的“骨架骨架”，没有碳就没有生命。碳在无机环境，没有碳就没有生命。碳在无机环境与生物群落之间是以与生物群落之间是以CO2的形式进行循

4、环的。的形式进行循环的。任务一：建立一个碳循环简图任务一：建立一个碳循环简图 大气中的大气中的CO 2消费者消费者生产者生产者分解者分解者生产者生产者大气中的大气中的CO 2分解者分解者消费者消费者生生物物固固氮氮闪闪电电固固氮氮人人工工固固氮氮硝化作用硝化作用 ：硝化细菌将氨氧化为硝酸的过程。：硝化细菌将氨氧化为硝酸的过程。 反硝化作用：反硝化作用： 也称脱氮作用。反硝化细菌在也称脱氮作用。反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮（N2）或一氧化二氮（）或一氧化二氮（N2O）的过程。）的过程。 硫循环硫循环风风化化雨水雨水海洋海洋大气大气溶解溶

5、解沉沉积积煤煤 石油石油燃燃烧烧腐败腐败土壤土壤植植物物吸吸收收生物圈生物圈氧化氧化腐腐败败含硫的矿物含硫的矿物 物质循环是带有全球性的，生物群落和无机物质循环是带有全球性的，生物群落和无机环境之间的物质可以反复出现反复利用，周而复环境之间的物质可以反复出现反复利用，周而复始进行循环，不会消失。始进行循环，不会消失。即全球性往复循环即全球性往复循环三、能量流动与物质循环的关系三、能量流动与物质循环的关系 联系范围特点物质形式物质循环物质循环能量流动能量流动项目以有机物形式流动以有机物形式流动以无机物形式循环以无机物形式循环单向传递、逐级递减单向传递、逐级递减往复循环、全球性往复循环、全球性生物

6、群落各营养级之间生物群落各营养级之间生物圈生物圈（1 1）同时进行、相互依存、不可分割：能量的）同时进行、相互依存、不可分割：能量的固固定、储存、转移和释放定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分，离不开物质的合成和分解。解。（2 2）物质是能量沿）物质是能量沿食物链（食物网）食物链（食物网）流动的载体流动的载体（3 3）能量是物质在生态系统中反复循环的）能量是物质在生态系统中反复循环的动力动力（3 3）图中）图中D CD C过程是通过过程是通过 作用实现的，作用实现的，C DC D过程是通过过程是通过 作用实现的，作用实现的，B DB D过程是通过过程是通过_ 作用实现的。碳循环始终与作用

7、实现的。碳循环始终与 结合在一起。结合在一起。 （4 4）生物群落中有一部分碳以）生物群落中有一部分碳以_形式储藏在形式储藏在地层中。碳在无机环境中以地层中。碳在无机环境中以 形式存在。形式存在。CDBA（1 1）此生态系统的能量流动是从）此生态系统的能量流动是从 _ _ 固定太阳能开始的。固定太阳能开始的。 （2 2）碳元素在大气中与）碳元素在大气中与A A、B B、C C之间的传之间的传递是以递是以 _形式进行的，在生态系统形式进行的，在生态系统各成分中各成分中A A为为 ，B B为为 。例、右图示生态系统碳循环示意图，例、右图示生态系统碳循环示意图，A A、B B、C C、D D是生态是

8、生态系统的成分，系统的成分，D D为大气，请据图回答：为大气，请据图回答：C生产者生产者消费者消费者分解者分解者光合光合呼吸呼吸分解分解能量能量石油、煤炭等石油、煤炭等CO2CO2（1 1）写出的生理过程及产生）写出的生理过程及产生 CO2CO2的方式。的方式。 _ _ _ _ _ _（2 2）碳在无机环境与生物群落之间以）碳在无机环境与生物群落之间以_形式进行循环。形式进行循环。（3 3）碳循环中最简单的循环途径是在）碳循环中最简单的循环途径是在_和大气之间和大气之间的循环。的循环。光合作用光合作用 呼吸作用呼吸作用 微生物分解作用微生物分解作用 呼吸作用呼吸作用 燃烧燃烧 CO2绿色植物绿

9、色植物联系生活联系生活某农户有如下经营模式：某农户有如下经营模式：肥料（买） 水稻 猪 肥料（买） 桑 蚕饲料（买） 鱼 请你根据所学的能量流动和物质循环的知识，建请你根据所学的能量流动和物质循环的知识，建立新的经营模式，使农户减少投入，从而增加收入立新的经营模式，使农户减少投入，从而增加收入 。 (画出该生态系的结构模型）用箭头表示它们之间的物质和能量关系：用箭头表示它们之间的物质和能量关系：粪叶粪尿茎叶加工物粪塘泥粪尿粪尿鱼粉蚕水稻猪鱼桑提示：将废料变原料，能量多级利用，提示：将废料变原料，能量多级利用， 物质循环利用。物质循环利用。 如果滥伐森林、大量化石燃料燃烧，对生如果滥伐森林、大量

10、化石燃料燃烧，对生态系统的碳循环及生态环境有何影响？态系统的碳循环及生态环境有何影响？破坏碳循环破坏碳循环的平衡的平衡大气中大气中CO2含量增加含量增加温室效应温室效应关注社会关注社会温室效应温室效应1、温室效应、温室效应?2、CO2增多的原因增多的原因化石燃料的大量燃烧化石燃料的大量燃烧森林、草原等植被的破坏森林、草原等植被的破坏3、温室效应的危害、温室效应的危害4.缓解温室效应的措施缓解温室效应的措施开发新能源开发新能源增大绿化面积增大绿化面积极地冰川加速融化极地冰川加速融化沿海城市被淹没沿海城市被淹没农田减少，粮食减产农田减少，粮食减产全球变暖是指地球表层大气、土壤、水体及植被温度年际间

11、缓全球变暖是指地球表层大气、土壤、水体及植被温度年际间缓慢上升的现象。全球地表气温的最新分析表明，在过去的慢上升的现象。全球地表气温的最新分析表明，在过去的100多多年中，全球地表温度平均上升了年中，全球地表温度平均上升了0.6 。 探究：土壤微生物的分解作用l阅读课本阅读课本P102，完成学案，完成学案P87预习预习探究探究1、2。（。（8min完成）完成）实验假设实验假设土壤微生物能分解落叶是之腐烂土壤微生物能分解落叶是之腐烂实验组实验组对土壤对土壤高温高温处理处理对照组对照组对土壤对土壤不做任何不做任何处理处理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物实验现象实验现象在相同时间内实验组落叶腐烂程度在相同时间内实验组落叶腐烂程度小于小于对照组对照组结论分析结论分析微生物对落叶有分解作用微生物对落叶有分解作用实验假设实验假设微生物能分解淀粉生成还原糖微生物能分解淀粉生成还原糖实验组实验组A杯中加入杯中加入30ml土壤浸出液土壤浸出液对照组对照组B杯中加入杯中加入30ml蒸馏水蒸馏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物实验现象实验现象A1 不变蓝不变蓝 A2 产生砖红色沉淀产生砖红色沉淀B1 变蓝变蓝 B2 不产生砖红色沉淀不产生砖红色沉淀结论分析结论分析土壤浸出液中微生物能分解淀粉土壤浸出液中微生物能分解淀粉生成还原糖生成还原糖课后题答案一、基础题