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(共36张PPT)
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？
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？
第3章第3节 生态系统的物质循环
1.生态系统的物质循环过程是怎样的？
2.怎样理解生物富集的成因和危害？
3.物质循环与能量流动的关系是怎样的？
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。
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？
食物
人体的细胞呼吸
CO2
植物的光合作用
一、碳循环
（1）碳在无机环境中和生物群落存在的主要形式？
在无机环境中存在的主要形式是CO2和碳酸盐（石灰岩、珊瑚礁）；在群落以含碳有机物形式存在。
（2）碳元素主要以什么途径从无机环境进入生物群落的？以什么途径从生物群落进入无机环境的？
光合作用；呼吸作用
（3）碳元素在生物体之间以什么渠道传递？
食物链和食物网
1.分析碳循环的过程
（一）、碳循环过程
（4）碳是如何进出生产者、消费者、分解者的(以什么形式、通过哪些生命活动、形成哪些产物等)？请用关键词、线段、箭头、方框等构建碳循环的模
生产者
消费者
分解者
大气中CO2
1、学生活动：构建模型
煤、石油
一
碳循环
请用关键词、线段、箭头、方框等构建碳循环的模型
遗体和排出物
摄食
燃烧
生产者
消费者
分解者
化石燃料
呼吸作用
呼吸作用
光合作用
大气中的CO2库
分解作用
非生物环境
生物
群落
水圈中的CO2库
①生物群落与非生物环境之间：
CO2
②生物群落内部：
含碳有机物
流动形式：
大气中的CO2库
生产者
生产者
生产者
光
合
作
用
光
合
作
用
溶解
光合作用
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
呼吸作用
光合作用
光合作用
光合作用
大气中的CO2库
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
微生物的分解作用
煤 石油
分解者
溶解
摄食
一、碳循环
碳在生态系统各成分之间的传递并不都是双向的，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他各成分间的传递均是单向的。
2.碳循环形式
2.碳循环形式
(1)存在形式
①非生物环境中：
CO2和碳酸盐
②生物群落内部：
含碳有机物
(2)流动形式
①生物群落与非生物环境之间：
CO2
②生物群落内部：
含碳有机物
(3)进入生物群落的途径
①光合作用
②化能合成作用
(4)返回非生物环境的方式
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
煤、石油等
大气中的CO2库
生产者
消费者
分解者
遗体和排遗物
光合作用
呼吸作用
燃烧
呼吸作用
(5)海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用
一、碳循环
4.碳循环示意图中各组成成分的判断
(1)图甲——先根据A、B之间为双向箭头且指向B的箭头最多可判断：B为大气中的二氧化碳库，A为生产者。再根据A、C的箭头都指向D判断：D为分解者，C为消费者。
(2)图乙——根据A、C之间为双向箭头且指向C的箭头最多可判断：A是生产者，C是大气中的二氧化碳库。根据A、B、D的箭头都指向E可进一步判断：E是分解者，B是初级消费者，D是次级消费者。
一、碳循环
化石燃料的燃烧
冰川融化
化石燃料的开采和使用大大增加了二氧化碳的排放，加剧了温室效应，引起全球性的气候变化；
一、碳循环
3.碳循环与温室效应
(1)主要原因
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)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；
③提高秸秆还田率，提高土壤储碳量。
一、碳循环
3.碳循环与温室效应
（3）我国一方面采取积极措施减少二氧化碳的排放，另一方面大力植树 种草，提高森林覆盖率。
一
碳循环
遗体和排出物
摄食
燃烧
生产者
消费者
分解者
化石燃料
呼吸作用
呼吸作用
光合作用
大气中的CO2库
分解作用
非生物环境
生物
群落
水圈中的CO2库
根据碳循环过程思考并回答下列问题。
1.碳主要以什么形式在非生物环境和生物群落之间循环？
CO2
2.碳循环是指CO2循环还是碳元素循环？
碳元素循环
3.碳循环属于物质循环中的一种，什么是物质循环？
1.概念：
在生物圈中，组成生物体的C、H、O、N 、P 、 S等元素不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。
二、生态系统的物质循环
生物 群落
组成生物体的C、H、O、N、P 、 S等元素
无机 环境
反复循环
2.主要特点：
（1）具有全球性，又叫生物地球化学循环。
（2）具有循环性，在生物群落和无机环境之间周而复始进行循环。
1.概念：
2.物质：
3.特点：
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，称作生物富集。
重金属：如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)
人工合成的有机物：如DDT、六六六
（1）从非生物环境进入生物体，
沿食物链（网）逐级富集。
（2）毒性强，危害大。
（3）稳定而不易分解，积累而不易排出。
水
植物
小鱼
大鱼
鱼鹰
随营养级升高，浓度逐级递增，呈现生物放大现象。
三、生物富集
4.有害物质富集的实例——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
铅在生物体内
的浓度沿食物
链不断升高
三、生物富集
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
6.研究生物富集的意义
减少有害物质在生物体内的富集，提高水产品的安全性。
三、生物富集
四、能量流动和物质循环的关系
项目 能量流动 物质循环
形式
过程
范围
特点
联系 主要以有机物形式
主要以无机物形式
单向流动逐级递减
在无机环境和生物群落间反复循环
生态系统的各营养级
全球性
单向流动，逐级递减
反复出现，往复循环
都沿着食物链和食物网进行，能量流动和物质循环二者相互伴随，相辅相承，是不可分割的统一整体。
一、物质循环的概念
二、物质循环的特点
在生态系统中，组成生物体的化学元素进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。
全球性，反复出现，循环运动
三、碳循环
碳在无机环境中的存在形式：二氧化碳和碳酸盐
碳循环的形式：二氧化碳
无机环境
光合作用，化能合成作用
生物群落
呼吸作用，微生物分解作用
四、能量流动和物质循环的关系
生态系统的物质循环
能量是物质循环的动力，物质是能量流动的载体
水循环（了解）
氮循环（了解）
一
碳循环
物质循环的应用：
物质在生态系统中循环往复运动的特点，对于改进农业生产方式有多方面的启示。
还记得
稻-萍-蛙
立体农业吗？
一
碳循环
物质循环的应用：
稻田养鸭
稻田养鱼
（1）动物的取食、消化能促进物质循环；
（3）动物呼出的CO2还可为水稻的光合作用补充原料
（2）动物粪便被分解者分解后可供植物吸收利用，
探究土壤微生物的分解作用
背景资料
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，例如一茶匙表层土就可能含有亿万个细菌。
由于各地气候与环境等因素不同，落叶在土壤中被分解的时间也是不同的，一般在温暖、湿润的环境中需要一直数月时间。
秋天刚收获的花生
第二年春天从土中刨出的花生
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
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：
作出假设：
设计实验：
案例1探究土壤微生物对落叶的作用1.实验原理：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。2.参考案例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？落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的土壤中是否含微生物实验过程
【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）
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
实验结果
落叶未腐烂
落叶腐烂
实验组与对照组叶片数量与大小基本一致
案例1 探究土壤微生物对落叶的作用
案例1探究土壤微生物对落叶的作用1.实验原理：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。2.参考案例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？落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的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
案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用
3.参考案例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
案例2：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
案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用
实验证明土壤中的微生物能分解淀粉
碘液检测 斐林试剂检测
A1、A2取自加土壤
浸出液的一组
B1、B2取自加入蒸馏水的一组
案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用
3.参考案例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 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
案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用
1．“碳中和”是指在一定时间内直接或间接产生的CO2排放量和通过一定途径吸收的CO2总量相等，实现CO2的“零排放”。下列说法正确的是（　　）
A．碳在生物群落和非生物环境之间主要以有机物的形式循环
B．处于平衡的生态系统可以通过生产者、消费者和分解者的作用维持碳的收支平衡
C．实现碳中和的有效措施是增加消费者的数量
D．化石燃料燃烧产生的碳不参与全球碳循环
2．碳达峰是指在某一个时点，CO2的排放达到峰值不再增长，之后逐步回落。碳中和的意思是工厂、企业等团体和个人，通过节能减排等形式来抵消自身产生的CO2，实现CO2零排放。下列叙述错误的是（ ）
A．减少CO2排放与大力植树造林有利于缓解温室效应
B．城市中CO2的排放主要来自化石燃料的燃烧，这一过程不属于生态系统碳循环
C．生产者、消费者和分解者都可参与生态系统进行基本的碳循环
D．城市生态系统产生的CO2可以被其他生态系统的生产者所利用体现了碳循环具有全球性
【课堂练习】
B
B
【课堂练习】
3．下列叙述与物质循环利用无关的（ ）
A．实现“水立方”变为“冰立方” B．采用光伏、风能产生绿电制备绿氢
C．可用废弃纸屑填充“冰墩墩” D．修建道路的废土石料用于建造围墙
4．下图为部分碳循环示意图，下列叙述正确的是（　　）
A．图中由生产者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ构成的食物链中，能量流动是单向、逐级递减的
B．生产者为第一营养级，①②⑥⑧之和为生产者固定的总能量
C．根瘤菌与豆科植物互利共生时，其生命活动所需的有机碳来自⑥过程
D．①⑦⑧过程以CO2的形式进行，②③④⑤⑥过程以有机物的形式进行
B
D

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