3.5.3生态系统的物质循环课件

第5章生态系统及其稳定性第3节

生态系统的物质循环问题探讨因为组成物质的元素在地球是守恒的。生态系统依靠太阳源源不断地提供能量，而生态系统中的物质却都是由地球提供的。热带雨林生态系统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耗尽？一、碳循环

碳是地球上储量最丰富的元素之一，它分布广泛；同时碳又是构成生命体的基本元素；碳是有机化合物的“骨架”，没有碳就没有生命。

碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以什么形式进行的？在生物体间是以什么形式传递的？传递渠道是什么？二氧化碳进入生物群落只能通过光合作用吗？二氧化碳释放出生物群落只能通过呼吸作用吗？1.碳循环过程：一、碳循环(2)碳在无机环境中的存在形式：CO2和碳酸盐含碳有机物(5)碳在生物体之间传递途径：食物链（网）(3)碳在生物体内的存在形式：一、碳循环(1)碳循环的形式：CO2(6)碳进入大气的途径光合作用和化能合成作用③化石燃料的燃烧(4)碳进入生物体的途径：①呼吸作用②分解者的分解作用2.碳循环的特点：怎样判断碳循环的示意图？（包括生产者、消费者、分解者等内容）碳循环图解思考？化石燃料分解者生产者消费者①②③④枯枝落叶遗体、排出物形成石油、天然气等形成石油、天然气等燃烧摄食分解作用呼吸作用大气中CO2库光合作用（化能合成作用）呼吸作用(呼吸作用)光合作用、化能合成作用无机环境生物群落呼吸作用、微生物分解作用（CO2）（有机物）小结：②“物质”指什么？③“循环”指什么？（范围——生物圈）（组成生物体的化学元素）（无机环境与生物群落之间的循环）1、概念：全球性、循环性2、物质循环的特点：二、生态系统的物质循环在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素，不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落回到无机环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。也叫生物地球化学循环。①“生态系统”指什么？生物群落元素无机环境元素

生物圈是地球上的最大的生态系统,生态系统中的物质循环带有全球性。讨论：在农田中大量使用DDT有机农药为什么会殃及南极的企鹅?三、能量流动与物质循环的关系项目能量流动物质循环区别形式范围特点联系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、循环性生态系统各营养级生物圈(全球性)①能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解②物质是能量沿食物链(网)流动的载体③能量是物质在生态系统中往复循环的动力同时进行、相互依存

如果滥伐森林、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热带风暴冰川融化土地干旱沿海城市被淹没温室效应的危害缓解温室效应的措施：减少煤、石油等化石燃料的燃烧，提高能效。开发新的洁净能源，如核能、太阳能、风能、水能等。大面积植树造林，降低空气中CO2含量。探究：土壤微生物的分解作用细菌、放线菌、真菌等——生态系统中的分解者。1、土壤微生物：实验原理：2、微生物的分解作用：微生物能分泌多种水解酶将大分子有机物分解成小分子无机物，如纤维素酶可将纤维素水解成葡萄糖；淀粉酶可将淀粉水解成麦芽糖。然后再被分解者吸收到细胞中进行氧化分解，最终形成二氧化碳和水和各种无机盐，同时释放能量。3、影响微生物分解作用的因素：土壤的温度、湿度、通气状况、PH、微生物的数量等2、取同种树叶若干，平均分成两份，如图处理，并编号A份和B份。3、A份埋入A组土壤，B份埋入B组土壤。4、在相同且适宜的环境中培养。探究1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？1、在农田或林地（肥沃）的土壤中取土壤若干，平均分成两组，实验组（A组）灭菌处理（用塑料袋包好，放在600C

恒温箱中1h灭菌），对照组（B组）不做处理（自然状态）。设计实验方案：假设：树林中的落叶是被土壤中的微生物分解了实验现象：实验结论：相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组微生物对落叶有分解作用什么指标是自变量呢？什么指标是因变量呢？落叶的分解量(腐烂程度)土壤中是否含有微生物实验假设实验组对照组自变量实验现象实验结论探究：土壤微生物的分解作用探究1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？对土壤高温处理（用塑料袋包好，放在600C恒温箱中1h灭菌），埋入一定量的落叶。对土壤不做处理（自然状态），埋入等量的落叶。土壤中是否含有微生物相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组微生物对落叶有分解作用土壤微生物能分解落叶使之腐烂问题2：叶片光合作用能产生淀粉，土壤中的微生物分解叶片时是否能分解叶片中的淀粉呢？假设：土壤中的微生物能分解叶片中的淀粉。设计实验方案：1、土壤浸出液的制备取自农田或林地等处的土壤，放入里面装有厚沙布的烧怀中。加水搅拌将沙布连同土壤一起取出，留在烧怀中的土壤浸出液静置一段时间备用。探究2：土壤微生物对淀粉的分解作用2、

A组(实验组)加土壤浸出液30ml

，

B组(对照组)加蒸馏水30ml。分别加入20ml淀粉溶液，混匀。3、在室温（200C左右）放置7天，取出。4、检测（实验现象）：实验结论：土壤微生物对淀粉有分解作用(能分解淀粉生成还原糖)产生砖红色沉淀不产生砖红色沉淀不变蓝变蓝什么指标是自变量呢？什么指标是因变量呢？淀粉分解情况土壤中是否含有微生物实验假设实验组对照组自变量实验现象实验结论探究2：土壤微生物对淀粉的分解作用土壤微生物能分解淀粉生成还原糖A杯：

20ml淀粉糊+30ml土壤浸出液（室温下7天）B杯：20ml淀粉糊+30ml蒸馏水（室温下7天）土壤中是否含有微生物A1（2ml）：加入碘液——不变蓝A2（2ml）：加入斐林试剂——产生砖红色沉淀B1

（2ml）：加入碘液——变蓝B2

（2ml）：加入斐林试剂——不产生砖红色沉淀土壤微生物对淀粉有分解作用(能分解淀粉生成还原糖)课堂小结巩固练习1、碳在无机环境与生物群落间循环的形式是

A.CO2B.碳酸盐C.有机碳D.碳元素

2、生态系统的物质循环发生在

A.生物群落中B.生物群落和无机环境间

C.生产者与消费者间D.生产者与分解者间3、从物质循环的角度看，人体内的碳元素究其根源是来自

A.食物中的碳B.大气中CO2

C.燃料中的碳

D.非生物环境中的碳4、如图是生态系统碳循环图解，图中的甲、乙、丙各是

A.甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者

B.乙是生产者，甲是消费者，丙是分解者

C.甲是生产者，丙是消费者，乙是分解者

D.丙是生产者，乙是消费者，甲是分解者甲CO2+H2O乙丙5、右图为物质循环简图，A为生产者，B为消费者。下列叙述错误的是

A.①是光合作用

B.⑤过程有分解者参与

C.⑦代表消费者呼吸作用

D.本图涉及碳和水的循环6、在浮游植物→浮游动物→鱼这条食物链中，碳是以哪种形式流动的

A．二氧化碳B．有机物

C．碳酸盐D．二氧化碳和有机物7、关于碳循环的叙述，错误的是

A.碳在生物群落与无机环境之间以CO2的形式进行循环

B.生态系统的各种成分都参与碳循环过程

C.大气中的CO2要变成含碳有机物只能通过绿色物的光合作用

D.如果碳循环过程不能进行，生态系统将会被破坏而消失8、大气中CO2的来源有（多选）

A．光合作用 B．微生物的分解作用

C．呼吸作用 D．动物的同化作用9、随着环境污染的不断加剧，可能会引起海洋表层的浮游植物大量死亡，从而进一步加剧温室效应。这是因为浮游植物死亡会

A.使大气中的CO2增加

B.使大气中的臭氧增加

C.使海洋表层的无机物增加

D.使海洋表层的含氧量减少10、在南极工作的人员，形成的生活垃圾必须及时运走，主要是因为

A.生产者少B.消费者少

C.分解者少D.人类活动少11、（03广东）(8分)右图为碳元素在生态系统中循环的模式图，图中“圆圈”表示生态系统的生物成分，“箭头”表示过程。请据图回答：(1)③为

，④为

。(2)6为

，7为

。(3)碳元素在生物群落内部传递是沿

实现的。(4)陆地生态系统的食物链中占有碳元素最多的营养级是

。分解者大气中二氧化碳库光合作用呼吸作用食物链生产者123475612、右图是生态系统碳循环示意图，图中D为大气（1）此生态系统的能量流动是从[]

固定太阳能开始的。（2）碳元素在大气中与A、B、C之间的流动是以

形式进行的，在生态系统各成分中A为

，B为

。ABCDC生产者分解者CO2消费者（3）图中D→C过程是通过

作用实现的，C→D过程是通过

作用实现的，B→D过程是通过

作用实现的分解光合呼吸（4）生物群落中的一部分碳返回大气中，而一部分则

以形式储藏在地层中。碳在无机环境中以

形式存在。碳在生物群落间的流动形式是

。（5）碳循环始终与

结合在一起。ABCD能量流动化石燃料CO2和碳酸盐有机物13.下图是生态系统碳循环示意图，图中“→”表示碳的流动方向,请结合示意图回答相关问题：（1）写出图中包含的一条食物链：

（用字母和箭头表示）。（2）分析A→B和B→C过程中碳流动形式的不同点