3.3 生态系统的物质循环课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

3.3生态系统的物质循环

组成生物体的________________________等______，都在不断进行着从_____________到__________，又从__________到____________的_____过程，这就是生态系统的物质循环。碳、氢、氧、氮、磷、硫元素非生物环境生物群落生物群落非生物环境循环一、生态系统的物质循环概念:注意：物质循环中的“物质”指的是元素，而非化合物，也非单质（如O2）1、碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在？非生物环境：生物体内：2、碳在非生物环境和生物群落之间主要以什么形式进行循环的？循环的范围如何？CO2和碳酸盐（含碳）有机物CO2生物圈分析碳循环的过程思考∙讨论1、碳元素的作用与大气中碳的主要存在形式碳是构成生物体的重要元素之一，组成生物体的蛋白质、糖类、脂质和核酸等都是以碳链为基本骨架形成的。二、碳循环大气中的碳主要是二氧化碳。3、碳是如何进出生产者、消费者、分解者的（以什么形式、通过哪种生命活动、形成哪些产物等）？进生产者生产者的光合作用生产者的化能合成作用消费者的摄食出生物体生产者、消费者呼吸作用微生物的分解作用进消费者进分解者遗体、排遗物、残枝败叶等大气中的二氧化碳库煤、石油生态系统中产生CO2的非生物途径水体中的HCO3-等岩石中的CaCO3等二、碳循环海洋对调节大气中碳含量起着非常重要的作用化石燃料的燃烧水圈释放CO2大气中的CO2库燃烧光合作用呼吸作用生产者消费者摄食微生物的分解作用呼吸作用动植物的遗体和排遗物泥炭、煤、石油、化石燃料分解者1、碳循环示意图海洋溶解释放特点：全球性循环往复运动2.碳循环相关知识点小结（1）存在形式①非生物环境中：②生物群落内部：（2）流动形式①生物群落与非生物环境之间：②生物群落内部：碳在生物体之间传递途径：食物链和食物网CO2（主要）和碳酸盐（含碳）有机物CO2（含碳）有机物组成生物体的蛋白质、糖类、脂质和核酸等都是以碳链为基本骨架形成的。（3）进入生物群落的途径（4）返回非生物环境的方式（5）

对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用。①主要：光合作用②化能合成作用①生产者、消费者的呼吸作用②分解者的分解作用③化石燃料的燃烧海洋2.碳循环相关知识点小结（6）特点：全球性二氧化碳能够随大气环流在全球范围内流动。4、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CO2；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CO2浓度，维持生物圈的碳氧平衡。3、碳循环与温室效应化石燃料的燃烧冰川融化（1）形成原因：①化石燃料的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放；②森林、草原等植被遭到大面积破坏。（2）危害：引起全球性气候变化；（3）缓解措施：①减少二氧化碳排放：开发新能源，减少化石燃料燃烧；

②

大力植树种草，提高森林覆盖率；③提高秸秆还田率，提高土壤储碳量。冰川加速融化，海平面上升

作为中学生，我们应该怎么做自己力所能及的事情，以响应低碳生活的号召？结合模型，举例说明。

个人低碳生活4、人类活动对碳循环的影响戒奢侈、捐旧衣点适量、不浪费重隔热、简装修乘公交、少开车关水电、节约纸在农业方面的应用物质在生态系统中循环往复运动的特点，对改进农业生产方式有多方面的启示。例如，可以可采用种养结合的模式，在稻田中养鸭养鱼，动物的摄取食、消化能促进物质循环，它们排出的粪便中氮、磷等可供水稻吸收利用，它们呼出的二氧化碳还可以为水稻的光合作用补充原料。5、生态系统的物质循环（1）参与物质循环的对象是含有碳的糖类、脂肪、蛋白质等有机物（）（2）物质循环的范围是生物圈，而不是具体的某一生态系统（）（3）沼渣等作为肥料还田，使物质能够循环利用（）（4）在碳循环中生产者只起固定CO2的作用（）（5）由于过度地开采和使用化石燃料，破坏了生态系统的碳平衡，导致大气中二氧化碳浓度增加并引起全球气候变化（）（6）海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用（）5.判断常考语句，澄清易混易错三、能量流动和物质循环的关系能量流动物质循环范围形式特点过程联系生物群落（生态系统各营养级之间）生物圈主要以有机物中的化学能的形式碳在生物群落和非生物环境间主要以二氧化碳的形式单向流动、逐级递减全球性、循环往复运动沿食物链、食物网单向流动在生物群落和非生物环境之间循环往返二者是生态系统的主要功能，它们同时进行，相互依存，不可分割：①能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程；②物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动；③能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返。（1）能量流动和物质循环相伴而行，但能量在传递过程中由

→

→

，而物质在循环过程中（以碳循环为例），由

→

→

。（2）能量流动的终点是热能散失到非生物环境中，能量

（能/不能）循环利用。而物质循环产生的CO2又被重新利用，所以没有终点。不能光能化学能热能无机物（CO2）有机物无机物（CO2）三、能量流动和物质循环的关系分析一、概念检测1.能量流动和物质循环是生态系统的主要功能。判断下列相关表述是否正确。（1）物质循环发生在生物群落与非生物环境之间。（

）（2）能量流动和物质循环是两个相对独立的过程。（

）2.在生态系统中，使二氧化碳进入生物群落

的生物主要是

（

）A.细菌B.真菌C.动物D.绿色植物√×D练习与应用3、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()

DA.分解者B.植食动物C.肉食动物D.绿色植物4、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B5、生态系统中的物质循环中的物质，一般指的是组成生物体的()A．各种化合物B．各种有机物C．各种无机物D．各种基本元素D6、下面是生态系统的碳循环示意图，请回答：（1）生态系统中碳循环首先依赖于_________________（2）图中分解者通过________和________两种分解方式将自身组织内的碳放回大气中。（3）图中A里的碳，除碳酸盐外，通过_____过程回到大气中。（4）在生态系统中，碳元素主要以________形式进行循环，碳循环始终与________结合在一起进行。绿色植物的光合作用有氧呼吸无氧呼吸燃烧CO2(气体)

能量流动能量物质循环具有全球性农田南极的企鹅DDT杀虫剂这些有毒物质都能较快回归非生物环境吗？生物富集实例——铅的富集铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高煤和矿石中的铅铅被排放进入大气进入土壤进入水体植物根吸收叶片摄入铅水生植物、浮游动物直接吸收铅，动物饮用含铅的水，直接摄入铅含铅生物被更高营养级动物食用，沿食物链聚集最终积累在食物链的顶端燃烧冶炼三、生物富集1.概念: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，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。2.物质人工合成的有机物:如DDT、六六六等。重金属:如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等。3.生物富集的主要途径——______________食物链、食物网4.生物富集现象的特点①具有全球性原因：导致生物富集的有害物质可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地②有害物质在生物体内的浓度会沿食物链不断升高鱼鹰（2.5×10-5）大鱼（2×10-6）小鱼（5×10-7）植物（4×10-8）水（3×10-12）有害物质在生物体内的浓度如右图测定结果显示DDT浓度沿食物链放大了一千万倍5.生物富集的危害：在生物体内形成积累性中毒。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1.下列关于生态系统物质循环的叙述，不正确的是()A.所说的物质是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素B.所说的生态系统是指地球上最大的生态系统——生物圈C.所说的循环是指物质在生物群落与非生物环境之间反复出现、循环流动D.物质在循环过程中递减拓展提升解析：物质在循环过程中是不会递减的，因为物质只能进行转移和变化，不会消失。答案：D2.下面是碳循环简图，据图分析正确的是()A.人类减少对③的依赖是当前缓解温室效应的重要措施B.②过程增强后①过程随之增强，故不能通过增强②减少大气中的CO2的量C.生物群落内部碳循环的物质形式主要是CO2D.参与②过程的生物包括生产者、消费者和分解者答案：A3.下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述，错误的是()A.使用粪便作为肥料，其能量可以流向植物，实现了对能量的循环利用B.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的C.非生物环境中的物质可以被生物群落反复利用D.能量流动和物质循环是同时进行的，彼此相互依存，不可分割A4.（2020·新课标Ⅲ）生态系统的物质循环包括碳循环和氮循环等过程。下列有关碳循环的叙述，错误的是（）A.消费者没有参与碳循环的过程B.生产者的光合作用是碳循环的重要环节C.土壤中微生物的呼吸作用是碳循环的重要环节D.碳在无机环境与生物群落之间主要以CO2形式循环A5.下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述，正确的是（）A.富营养化水体出现蓝藻水华的现象，可以说明能量流动的特点B.生态系统中能量的初始来源只有太阳能C.食物链各营养级中10%～20%的能量会被分解者利用D.无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用D探究土壤微生物的分解作用秋天刚收获的花生第二年春天从土中刨出的花生【探究·实践】1.实验原理(1)土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物，它们在生态系统中的成分为______。(2)分解者的作用是将环境中的______分解为______，其分解速度与环境中的_____、水分等生态因子相关。分解者有机物无机物温度探究土壤微生物的分解作用案例一土壤进行处理，排除土壤微生物的作用土壤不进行处理，自然状态落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？注意：实验组的土壤要进行处理，以尽可能排除土壤微生物的作用，同时要尽可能避免土壤理化性质的改变（例如，将土壤用塑料袋包好，放在60℃恒温箱中处理一小时。实验结果：落叶未腐烂落叶腐烂为探究落叶是否在土壤微生物的作用下腐烂，下列各项构成了一个实验设计，其中不符合实验目的和步骤的是()A.可选择带有落叶的土壤为实验材料，筛出落叶和土壤B.将落叶平均分成两份，把土壤也平均分成两份C.将土壤分为两组，对照组土壤进行接种微生物处理，实验组土壤不做处理D.将落叶分别埋入两组土壤中，观察腐烂情况C演练获得纱布烧杯土壤水玻璃棒水取出碘液斐林试剂加热案例2探究土壤微生物对淀粉的分解作用1.配制土壤浸出液一、实验原理淀粉碘液变蓝淀粉葡萄糖产生砖红色沉淀分解斐林试剂加热二、实验步骤2.另取两只烧杯，编号A、B淀粉糊加入土壤浸出液加入碘液AB加入蒸馏水A1A2B1B2加入碘液加入斐林试剂加入斐林试剂实验结果不变蓝出现砖红色