生态系统的物质循环上课用

第三节

生态系统的物质循环

为什么维持生态系统所需的大量物质，例如氧、水、氮、碳和许多其他物质，亿万年来却没有被生命活动所消耗完？

呼一口气，许多CO2分子就离开我们的身体，进入大气中。你能想象这些CO2分子的去向吗？这些CO2分子中的C和O可能成为英国皇家奶牛场奶牛所产牛奶中的物质吗？会回来我们体内吗？讨论:生物群落组成生物体的C、H、O、N等元素无机环境反复循环一、生态系统的物质循环这里的物质是指？生态系统的概念在哪两者之间循环？组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素生物群落与无机环境之间反复循环运动。抓住要点:1、这里的“物质”指的是

？

2、这里的“循环”是指在

往返出现？3、循环的范围是？4、物质循环具有什么特点？

注意：

1.物质：组成生物体C、H、O、N、P、S等基本元素。而不是单质，也不是化合物。2.范围：是指地球上最大的生态系统——生物圈。其中的物质循环带有全球性，所以又叫生物地球化学循环。4.特点：（1)物质循环具有全球性。(2)物质在生物群落和无机环境中反复利用，循环流动。3.循环：生物群落

组成生物体的C、H、O、N等元素无机环境反复循环

没有人在南极使用DDT，为什么南极的企鹅体内会含有这种有毒物质？？二、碳循环？碳是构成生命有机体的重要元素之一。碳在自然界中以什么形式存在？

无机环境中主要以CO2，碳酸盐的形式存在，也有碳单质、含碳有机物等；生物群落中的碳主要以有机物形式存在，也有含碳无机物，如碳酸盐。CO2（气体）有机物

在无机环境与生物群落间，C以什么形式循环？

在生物群落中，C又以什么形式循环？？？CO2是如何分别进出生产者、消费者、分解者各个环节的呢？？碳的循环过程

碳的循环过程:

大气中的CO2生产者光合作用呼吸作用消费者摄食动植物体的遗体、残落物分解者的分解作用泥炭、煤、石油工厂、汽车燃烧呼吸作用化石燃料思考？C循环的图解化石燃料大气环境分解者生产者消费者①②③④光合作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用分解作用分解作用形成石油、天然气等形成石油、天然气等燃烧摄食作用思考讨论：

请用关键词、线段、箭头等来构建碳循环的过程模型:

草大气中的CO2兔鹰细菌、真菌

摄食

摄食呼吸作用呼吸作用呼吸作用分解作用分解作用分解作用分解作用光合作用任务一：建立一个碳循环简图大气中的CO2消费者生产者分解者3124567无机环境（CO2)生物群落（有机物)光合作用、化能合成作用呼吸作用、微生物分解作用（1）碳在无机环境中主要存在形式：（2）碳从无机环境进入生物群落的形式：反（3）碳从无机环境进入生物群落的方式：（4）碳在生物群落中的主要存在形式：（5）碳从生物群落进入无机环境的主要方式CO2、碳酸盐CO2光合作用、化能合成作用有机物碳循环的特点：小结①生产者和消费者的呼吸作用②分解者的分解作用③化石燃料的燃烧（6）碳在生物群落中的传递途径是

（7）碳循环的范围：食物链、食物网

（8）

碳在无机环境与生物群落之间主要是以

的形式进行循环的。全球性CO2碳循环的特点：小结（3）图中DC过程是通过

作用实现的，CD过程是通过

作用实现的，BD过程是通过______

作用实现的。（4）生物群落中有一部分碳以_________________形式储藏在地层中。碳在无机环境中以

形式存在。CDBA（1）此生态系统的能量流动是从[]_____

固定太阳能开始的。（2）碳元素在D与A、B、C之间的传递主要是以________形式进行的，在生态系统各成分中A为

，B为

。3、右图示生态系统碳循环示意图，A、B、C、D是生态系统的成分，请据图回答：C生产者消费者分解者光合呼吸分解煤、石油等化石燃料CO2和碳酸盐CO2

滥伐森林、大量化石燃料燃烧，对生态系统的碳循环及生态环境有何影响？破坏碳循环的平衡大气中CO2含量增加温室效应关注社会温室效应1、温室效应?2、CO2增多的原因化石燃料的大量燃烧森林、草原等植被的破坏3、温室效应的危害4.缓解温室效应的措施开发新能源增大绿化面积极地冰川加速融化沿海城市被淹没农田减少，粮食减产大气中的二氧化碳越多，对地球上热量逸散到外层空间的阻碍作用就越大，从而使地球温度升高得越快这种现象就叫温室效应。三、能量流动和物质循环的关系大气中CO2太阳能生产者初级消费者次级消费者分解者大气中的CO2能量能量大气中的CO2光合作用呼吸

能量含C有机物遗体呼吸遗体残枝败叶呼吸

能量含C有机物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能量流动项目以有机物形式流动以无机物形式循环单向传递、逐级递减全球性反复利用循环流动生物群落各营养级之间生物圈（1）物质循环和能量流动使同时进行、相互依存，不可分割的都借助于食物链和食物网进行。（2）物质是能量流动的载体（3）能量是物质反复循环的动力（1）写出①②③④的生理过程及⑤产生CO2的方式。①__________②_________③_______________④__________⑤_______（2）碳在无机环境与生物群落之间以________形式进行循环。（3）碳循环中最简单的循环途径是在___________和大气之间的循环。光合作用

呼吸作用

微生物分解作用

呼吸作用

燃烧

CO2绿色植物例、联系生活例、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。(画出该生态系统的结构模型）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，物质循环利用。小结化石燃料的燃烧3、下图是自然界碳循环的简图，图中的甲、乙、丙各代表（）

A.甲为生产者，乙为分解者，丙为消费者

B.甲为消费者，乙为分解者，丙为生产者

C.甲为分解者，乙为生产者，丙为消费者

D.甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者A练习3、下图是自然界碳循环的简图，图中的甲、乙、丙各代表

A.甲为生产者，乙为分解者，丙为消费者

B.甲为消费者，乙为分解者，丙为生产者

C.甲为分解者，乙为生产者，丙为消费者

D.甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者大气中的CO2丙甲乙练习：1、在生态系统碳循环中，既能使CO2进入生物群落，又能将其释放到大气中的生物是

A.分解者B.植食动物C.肉食动物D.绿色植物2、与自然界的碳循环关系最为密切的两种细胞器是

A.内质网和高尔基体B.叶绿体和线粒体

C.核糖体和叶绿体D.核糖体和高尔基体√√√4.从物质循环的观点看，人体中的碳元素，究其根源是来自：A.非生物界中循环的碳 B.大气中二氧化碳中的碳C.食物中有机物里的碳 D.燃料中的碳5.生态系统物质循环发生在：A.生物群落中 B.生产者与消费者之间 C.生产者与分解者之间 D.生物群落与无机环境之间6.喷施农药DDT的地区，虽然只占陆地面积的一小部分，可是，在远离这些地区的南极的企鹅体内，也发现了DDT，这说明：A.DDT挥发性强 B.DDT加入了全球生物地化循环C.南极企鹅是从施药地区迁去的D.考察队把DDT带到了南极7.在生态系统的一条食物链中，若生产者光合作用产生了60mol氧气，则所固定的太阳能中，流入初级消费者体内可被利用的最多有：A.1255kJ B.2322kJ C.2870kJ D.5740kJ√√√√P98课后练习下图是两个农业生态系统的结构模式图。图a是农作物为人类提供的食物量、为家禽和家畜提供的饲料量，都与图b相同。图b（１）请根据图a图b所示生态系统的结构，在下面用箭头完成这两个生态系统能量流动和利用的图解。

太阳能农作物家禽、家畜食用菌人

沼气池（含微生物）图b（2）图

所示生态系统的能量能够更多地流入人类体内，原因是：

生态系统中流向分解者的能量（如沼气池中微生物、食用菌），还有一部分可以以生活能源或食物中化学能形式被人类利用。所以，该生态系统实现了能量多级、充分利用，提高了能量利用率。b氮循环：

氮是组成蛋白质和核酸的主要成分。氮占大气成分的79％，必须经过生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用等才能在生物群落与无机环境间反复循环。

氮循环工业固氮高能固氮生物固氮有机氮合成氨化作用硝化作用反硝化作用O2不足硝化细菌反硝化细菌亚硝酸盐有机氮合成氮循环生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用反硝化细菌固氮细菌硝酸盐植物体内死体及排泄物氨化作用氨气亚硝酸盐细菌亚硝酸盐硝化细菌火山活动大气中的氮气2过程水循环蒸发、降雨、植物的蒸腾、吸收等硫循环氧循环1、在生态系统碳循环中，既能使CO2进入生物群落，又能将其释放到大气中的生物是（）

A.分解者B.植食动物

C.肉食动物D.绿色植物2、与自然界的碳循环关系最为密切的两种细胞器是（）

A.内质网和高尔基体B.叶绿体和线粒体

C.核糖体和叶绿体D.核糖体和高尔基体DB课堂练习（1）生态系统的碳循环是指碳元素在________________之间不断循环的过程（2）大气中的CO2可以在绿色植物的_____（在a~c中选择）中合成有机物；含碳有机物在_______和_______（在a~c中选择）可以分解为CO2生物群落与无机环境abc5、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。（3）甲代表________,乙代表__________,丙代表__________（4）X与甲中图示生物类群的能量来源不同，X代表的生物为_______________（5）丙成分除了有图中所示生物外，还有_______和_______等生物。这些生物与丙中图示生物不同，Y的细胞结构最主要的特点是______________________硝化细菌等

生产者消费者分解者有核膜包围的细胞核真菌蚯蚓1.﹙03年全国﹚以单位面积计，热带雨林中残枝落叶较温带森林的多，土壤中有机物的积累量一般是A．热带雨林小于温带森林B．热带雨林大于温带森林C．热带雨林等于温带森林D．热带雨林与温带森林无法比较练习B3．在碳循环过程中，使无机环境和生物群落相联系的生理作用是（）①光合作用②蒸腾作用③呼吸作用④化能合成作用

A．①②③B．①③④

C．①②④D．①②③④7、下列关于生态系统能量流动和碳循环的说法中，不正确的是（）

A．都是沿食物链（网）进行的

B．都与光合作用和呼吸作用有关

C．碳循环以无机环境的CO2为起点，能量流动以光能为起点

D．碳循环的同时伴随着能量流动练习C探究：土壤微生物的分解作用一、探究原理：土壤中生活着肉眼看不见的细菌，丝状真菌和呈放射状的放线菌，这些生物的数量是极其繁多的。例如，一茶匙表层土可能就含有亿万个细菌。二、实验方案：此实验包含两个探究案例，即“探究落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗”和“探究土壤微生物对淀粉的分解作用”。四探究：土壤微生物的分解作用提出问题：……作出假设：……

（大胆假设，实验求证，要可检测）设计实验：……实施实验：（有计划地观察和记录）分析结果，得出结论表达和交流：（对实验进行解释和说明；如有必要应对实验方案进行修改和完善）（1）确定实验变量和无关变量；（2）明确如何控制实验变量单一、无关变量一致；

土壤中最小的有机体可能也是最重要的有机体，是那些肉眼看不见的细菌和丝状真菌。它们有着庞大的天文学似的统计数字，一茶匙的表层土可以含有亿万个细菌。纵然这些细菌形体细微，但在一英亩肥沃土壤的一英尺厚的表土中，其细菌总重量可以达到一千磅之多。长得像长线似的放线菌数目比细菌稍微少一些，然而因为它们形体较大，所以它们在一定数量土壤中的总质量仍和细菌差不多。被称之为藻类的微小绿色细胞体组成了土壤内极微小的植物生命。

细菌、真菌和藻类是使动、植物腐烂的主要原因，它们将动植物的残体还原为组成它们的无机物。假若没有这些微小的生物，像碳、氮这些化学元素通过土壤、空气以及生物组织的循环运动是无法进行的。例如，若没有固氮细菌，虽然植物被含氮的空气“海洋”所包围，但它们仍将难以得到氮素。其他有机体产生了二氧化碳，并形成碳酸从而促进了岩石的分解。土壤中还有其他的微生物在促成着多种多样的氧化和还原反应，通过这些反应使铁、锰和硫这样一些矿物质发生转移，并变成植物可吸