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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/12/30,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/12/30,#,第,3,节 生态系统的物质循环,第3节 生态系统的物质循环,1,问题探讨,胡杨能抗干旱、御风沙、耐盐碱，可顽强地在荒漠中生存繁衍。然而，受水资源短缺的影响，一些远离水源的胡杨也难逃死亡的厄运。这些死亡的胡杨虽历经烈日和荒漠的摧残，却依然傲立于大漠，其枝干往往呈现出千姿百态的奇特造型,。,讨论：,1.,胡杨死亡后，为什么很长时间都没有腐烂？,荒漠中缺乏水分，分解者数量很少，因此死亡后的胡杨无法被快速,分解。,2.有研究表明，长有胡杨的荒漠土壤一般比草原的贫瘠，这是为什么？,荒漠,中生产者的种类与数量很少，能制造的有机物总量就少；消费者与分解者也少，物质循环缓慢,；,土壤,中可供分解者分解的动植物遗体等很少，且分解速度较慢，因此土壤中积累的营养物质很少,；,而且,胡杨,还会从土壤中吸收营养物质,。,因此,，长有胡杨的荒漠土壤比草原的更为贫瘠。,问题探讨 胡杨能抗干旱、御风沙、耐盐碱，可顽强地在荒漠中生,2,呼一口气，许多二氧化碳分子就离开你的身体，进入大气中。,你能想象这些二氧化碳分子的去向吗？,这些二氧化碳分子中的碳元素和氧元素又是怎样来到你体内的？进入身体之前又存在于什么物质中？,不难看出，这两种元素在生物群落和非生物环境之间是不断循环的。,呼一口气，许多二氧化碳分子就离开你的身体，进入大气中。,3,1.,概念,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，又叫,_,；,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,生物地球化学循环,2.,范围,_,生物圈,3.,特点,（,1,）,_,：物质循环的范围为生物圈；,（,2,）,_,：物质可被生物群落反复利用，对改进农业生产方式有多方面的启示，例如可以采用种养结合的模式。,全球性,循环往复运动,一、生态系统的物质循环概述,1.概念 组成生物体的_,4,注意：,1.“,物质循环,”,中的,物质指,的是碳、氢、氧、氮、磷、硫等,元素,，而,不是化合物或者单质,；,2.“,物质循环,”,中的,循环发生在非生物环境与生物群落之间,，在,生物群落内部物质是沿食物链和食物网单向流动的,；,3.,物质循环的过程中起重要作用的生物：,生产者,完成了物质和能量的,输入,；,分解者,实现了物质和能量的,输出,；,消费者加快,了物质循环。,注意：,5,1.,碳元素概述,碳是,_,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,_,形成的；大气中的碳主要是,_,。,构成生物体,碳链为基本骨架,二氧化碳,二、物质循环实例,碳循环,1.碳元素概述 碳是_的重要元素之一，组,6,思考,.,讨论,分析,碳循环的过程,二氧化碳能溶于水，因此能在,大气和海洋、河流之间进行交换,。因此，碳还可以,长期固定或保存在非生命系统中,，如固定于,煤、石油或木材,中。人类对煤和石油等能源的利用，,向大气排放,了大量的二氧化碳。,讨论,1.,碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在？,碳在非生物环境中主要以,CO,2,的形式存在（其次还有,碳酸盐,）,；,在,生物体内主要以,含碳有机物,的形式存在；,思考.讨论 分析碳循环的过程 二氧化碳能溶,7,讨论,2.碳是如何进出生产者、消费者、分解者,、非生物环境,的？请,建构模型。,生产者,大气中的,CO,2,库,消费者,分解者,呼吸作用,光合作用,捕食,遗体,遗体、排遗物,分解作用,呼吸作用,化石燃料,遗体,遗体、排遗物,燃烧作用,思考：动植物遗体一定会被分解者分解吗？,讨论2.碳是如何进出生产者、消费者、分解者、非生物环境的？请,8,讨论,3.,你如何看待人类活动对碳循环的影响？,人类,活动对煤和石油等资源的利用，会向大气中排放大量的二氧化碳，打破了生物圈中碳循环的平衡，加剧温室效应，引起全球性的气候变化,；,但,人类又,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二氧化碳浓度，维持生物圈的碳平衡,。,讨论3.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,9,2.,碳循环模式图,生产者,大气中的,CO,2,库,消费者,分解者,呼吸作用,光合作用,捕食,遗体,遗体、排遗物,分解作用,呼吸作用,化石燃料,遗体,遗体、排遗物,燃烧作用,2.碳循环模式图生产者大气中的CO2库消费者分解者呼吸作用光,10,思考：,（,1,）,碳在非生物环境中的存在形式？,（,2,）碳在生物群落中的存在形式？,（,3,）碳进入生物群落的途径？,（,4,）碳在生物群落中传递的主要途径？,（,5,）碳返回非生物环境的途径？,（,6,）碳在生物群落和非生物群落之间循环的形式？,CO,2,（主要）和碳酸盐,含碳有机物,光合作用（主要）和化能合成作用,食物链、食物网,生产者和消费者的呼吸作用；,分解者的分解作用；,化石燃料的燃烧；,CO,2,思考：CO2（主要）和碳酸盐含碳有机物光合作用（主要）和化能,11,思考：,（,7,）图中的消费者是否只表示初级消费者？,（,8,）碳元素在生物群落是循环的吗？,（,9,）与自然界碳循环关系最为密切的两种细胞器是？,不是，各级消费者都包含,不是，在生物群落中是沿着食物链,(,网,),单向流动的；,线粒体和叶绿体,思考：不是，各级消费者都包含不是，在生物群落中是沿着食物链(,12,现学现用：识图,A_,B_,C_,D_,A_,B_,C_,D_,E_,F_,生产者,大气中的二氧化碳库,消费者,分解者,大气中的二氧化碳库,三级消费者,分解者,次级消费者,生产者,初级消费者,思考：,若使上图表示完整的碳循环，需补充,_,化石燃料的燃烧,现学现用：识图A_A_生,13,现学现用：识图,_,_,_,_,_,光合作用,捕食,动植物的呼吸作用,分解者的分解作用,化石燃料的燃烧,现学现用：识图_光合作用捕食动植物的呼吸,14,3.,碳循环特点,_,4.,碳循环全球性的原因,_,5.,水圈对调节碳含量的重要作用,_,对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用：,当大气中二氧化碳含量增加，水圈中的二氧化碳含量也,_,；,如果大气中的二氧化碳发生局部短缺，水圈中的二氧化碳也能,_,；,全球性,二氧化碳能够随着大气环流在全球范围内进行,海洋,随之增加,及时进入大气,3.碳循环特点_全球性二氧化碳能够随着大气环,15,6.,碳循环失调实例,温室效应,（,1,）温室气体：,_,（,2,）主要原因,_,_,（,3,）缓解措施,_,_,_,_,二氧化碳、甲烷等,化石燃料的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放,森林、草原等植被遭到大面积破坏,减少二氧化碳排放：开发新能源，减少化石燃料燃烧；,增加二氧化碳的吸收和固定量：大力植树种草，提高森林覆盖率；,提高秸秆还田率，提高土壤储碳量,6.碳循环失调实例温室效应二氧化碳、甲烷等化石燃料的开采,16,1.,概念,生物体从周围环境_、_某种,_,或,_,的,_,，使其,_,_的现象；,2.,常见存在生物富集现象的污染物,_,_,3.,发生生物富集的物质的特点,富集物质在环境和生物体中,存在形式,是比较,_,的；,富集物质必须是生物体能够,_,的且,_,的；,富集物质,在生物代谢过程中,是,_,的；,4.,生物富集的主要途径,_,吸收,积蓄,元素,难以降解,化合物,在机体内浓度超过环境浓度,重金属：如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等,人工合成的有机化合物：如DDT、六六六等,稳定,吸收,不易被分解,食物链、食物网,不易排出,三、物质循环的重要环节,生物富集,1.概念吸收积蓄元素难以降解化合物在机体内浓度超过环境浓度,17,5.,生物富集实例,铅的富集,煤和矿石中的铅,空气中的铅颗粒,土壤、水体中的铅,生产者、浮游动物,各级消费者,最高营养级含铅量最高,燃烧冶炼,降雨,吸收,捕食,积累,6.,生物富集现象的特点,_,有害物质会沿,_,逐渐在生物,_,，最终积累在食物链的,_,（即物质积累量,_,）,7.,生物富集具有全球性的原因,_,全球性,这些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,食物链,体内聚集,逐级递增,顶端,5.生物富集实例铅的富集煤和矿石中的铅空气中的铅颗粒土壤,18,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,：,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；,物质作为能量的载体,，使能量沿着食物链（网）流动；,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；,四、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,19,土壤中存在种类、数目繁多的,细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌,，它们在生态系统中的成分为,分解者,。分解速度主要与,环境温度和湿度,有关。,1.,实验原理,2.,案例,1,提出问题,实验假设,实验设计,自变量,实验组,对照组,实验现象,结论分析,落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？,落叶在土壤微生物的作用下可以腐烂,土壤中是否含微生物,对土壤高温处理（灭菌）,对土壤不做任何处理（自然状态）,相同时间内对照组落叶腐烂，实验组不腐烂,土壤微生物对落叶有分解作用,五、探究土壤微生物的分解作用,土壤中存在种类、数目繁多的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线,20,3.,案例,2,提出问题,实验假设,实验设计,自变量,实验组,对照组,实验现象,加入,碘液,A1,B1,加入斐林试剂,A2,B2,结论分析,土壤微生物能分解淀粉吗？,土壤微生物能分解淀粉,土壤中是否含有分解淀粉的微生物,A,杯中加入适量淀粉糊,+,30mL,土壤浸出液,B,杯中加入等量淀粉糊,+,30mL,蒸馏水,不变蓝,变蓝,产生砖红色沉淀,不产生砖红色沉淀,土壤浸出液中的微生物能分解淀粉,*,淀粉组反应时间应充足，斐林试剂组实验过程需加热；,3.案例2提出问题实验假设自变量实验组对照组加入A1B1加入,21,实验原理：,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，数量是极其繁多,的。,探究土壤微生物的分解作用,探究,-,实践,它们在生态系统中的成分,为分解者,。分解速度主要与环境温度和湿度有关。,提出问题：,土壤微生物能分解淀粉吗？,作出假设：,土壤微生物能分解淀粉,设计实验：,（,1,）材料用具：土壤、烧杯、玻璃棒、试管、蒸馏水、碘液、斐林试剂、淀粉糊等。,（,2,）实验原理：土壤微生物通过分泌,淀粉酶,能将,淀粉,分解为,还原性糖,（麦芽糖、果糖、葡萄糖），通过,碘液,检测，可以,证明淀粉被分解,；通过,斐林试剂（水浴加热）,的检测，可以证明淀粉被分解为还原性糖。,（,3,）实验步骤,：,实验原理：土壤中生活着肉眼看不见的细菌、丝状,22,1.,配置土壤浸出液,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,实验课题：探究土壤微生物对淀粉的分解作用,1.配置土壤浸出液一、实验原理淀粉碘液变蓝淀粉葡萄糖产生砖红,实验课题：探究土壤微生物对淀粉的分解作用,进行实验：,淀粉糊,加入土壤浸出液,加入碘液,A,B,加入蒸馏水,A1,A2,B1,B2,加入碘液,加入斐林试剂,加入斐林试剂,实验结果,不变蓝,出现砖红色沉淀,变蓝,不出现砖红色沉淀,分析结果,得出结论：,土壤浸出液中的微生物能分解淀粉,实验课题：探究土壤微生物对淀粉的分解作用进行实验：淀
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