资源简介

(共65张PPT)
第3章生态系统及其稳定性
第3节 生态系统的物质循环
复习回顾:
1、输入生态系统的总能量指什么？
2、能量在生态系统流动的主渠道是什么？
3、能量流动有什么特点？
生产者固定的太阳能总量
食物链和食物网
单向流动、逐级递减
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。
你呼出的CO2离开你后会开始怎样的旅行？
光合作用 摄食
CO2
呼吸作用
C、O这两种元素在生物群落和非生物环境之间是不断循环的
生命的核心元素是什么？
碳
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
碳循环示意图
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。此外，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？
CO2和碳酸盐
含碳有机物
2.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）？
请用关键词、线段、箭头、方框等表示
生
物
群
落
非
生
物
环
境
大气中CO2库
水圈中CO2库
生产者
消费者
摄食
遗体和排出物
分解者
分解作用
化石燃料
燃烧
光
合
作
用
呼吸
作
用
呼吸作用
碳循环示意图
进入生物群落 生物群落内部 返回非生物环境
形式 CO2 含碳有机物 CO2
方式 光合作用 化能合成作用 食物链、食物网 生产者、消费者的呼吸作用
微生物的分解作用化石燃料的燃烧
碳循环形式
碳循环常见变式图
A
C
B
D
图甲
图乙
(1)先看双箭头：双箭头代表生产者、大气中的CO2库，
其他所有成分都指向的C为大气中的CO2库。
(2)除了C之外，有最多被指向箭头的为分解者，即B为分解者。
(3)图丙根据a与e之间的双向箭头以及其他成分均有指向a的箭头判断，a为大气中的CO2库，e为生产者。然后观察剩余的几个成分，其中各成分都有箭头指向c,所以c是分解者，剩余的b、d、f则为消费者。整个图解中，食物链是
e f d b。
图 丙
讨论3.你如何看待人类活动对碳循环的影响？
（1）人类社会需求
粮食
饲料
木材
薪材
肉食
能源
化工产品
……
塞罕坝林场
毛乌素沙地
（2）国家环保行动
垃圾分类回收、号召节约粮食、提高质量标准、签署气候协议、天然林保护工程、退耕还林工程、沙漠治理行动、城市绿化
（3）个人低碳生活
戒奢侈、捐旧衣；重隔热、简装修；关水电、节约纸；点适量、不浪费；乘公交、少开车
一.碳循环
1.碳的存在形式
非生物环境：
生物群落：
2.碳在生物群落与非生物环境之间循环的形式：
3.碳在生物群落内的传递形式：
4.碳进入生物群落的途径：
5.碳在生物群落中传递的主要途径：
CO2(主要）和碳酸盐
CO2
食物链、食物网
光合作用（主要）和化能合成作用
含碳有机物
含碳有机物
6.碳返回非生物环境的途径：
7.与自然界碳循环关系最为密切的两种细胞器：
8.碳循环特点：
9.碳循环具全球性的原因：
10.海洋对调节大气中的碳含量起着非常重要的作用
全球性
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：
线粒体和叶绿体
CO2能够随着大气环流在全球范围内进行
11.碳循环失调的后果：
(1)温室气体：
(2)主要原因：
(3)缓解措施：
温室效应
CO2等
①化石燃料的开采和使用大大增加了CO2的排放
②森林、草原等植被遭到大面积破坏
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CO2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，提高士壤储碳量
[典例1]　如图表示生物圈中碳循环的部分示意图。A、B、C、D构成生物群落，箭头①～⑨表示循环过程。下列有关说法正确的是
A．大气中的气体X是指二氧化碳和一氧化碳
B．完成①过程的能量主要是由⑧过程提供的
C．D经⑤、⑥、⑦过程获得的能量占A、B、C总能量的10%～20%
D．C处于第三营养级
D
[典例2]　如图是生物圈中碳循环示意图，下列相关分析错误的是
A．生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足
B．A是消费者，C是生产者，各成分间以CO2的形式传递碳元素
C．对E过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡
D．碳循环过程需要能量驱动，同时又是能量的载体
B
[典例3](不定项)如图表示某生态系统中4种成分之间的关系。以下相关叙述中，错误的是
A．1和2包含着所有种群构成的群落
B．3代表的生物可能是原核生物
C．①代表光合作用，②代表呼吸作用
D．4可以表示大气中的CO2
AC
全球性、循环往复运动
二、生态系统的物质循环
1.概念
组成生物体的碳、氢、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程
2.范围
生物圈
4.特点
3.循环途径
无机环境
生物群落
5、在农业方面的的应用
鱼稻共生
稻田养鸭
①动物的取食、消化能促进物质循环
②动物粪便被分解者分解后可供植物吸收利用
③动物呼出的CO2也可为水稻的光合作用补充原料
[典例4]下列关于生态系统的物质循环的叙述，错误的是
A．所说的物质是指组成生物体的化学元素
B．所说的生态系统是地球最大的生态系统——生物圈
C．所说的循环是指物质在生物与非生物环境之间反复利用、循环流动
D．物质在循环过程中不断递减
D
[典例5](不定项)下列关于生态系统物质循环的叙述，正确的是
A．所指的物质是组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等基本化学元素
B．所说的生态系统是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无机环境之间反复出现、循环流动
D．物质在循环过程中不断递减
ABC
资料1：铅对人体血液、血管、肾脏、生殖腺和神经系统等均有毒害作用。在儿童中，铅中毒症状尤为明显。
自2013年起，联合国环境规划署和世界卫生组织联合号召：每年十月底在全球开展“预防铅中毒国际行动周”活动。
资料2：铅在植物组织中可致光合作用及脂肪代谢的强度减弱，吸水量减少，耗氧量增大，阻碍植物生长，甚至导致死亡。
资料3：铅对微生物也具有毒害作用。
生物富集实例——铅的富集
煤燃烧、有色金属冶炼，铅被排放进入大气
DDT在生物体内的浓度沿食物链不断升高
进入土壤
进入水体
植物根、叶吸收
水生植物、动物直接
吸收铅、饮用含铅的水
铅进入体内形成多种比较稳定的铅的化合物，分布于生物体的多种组织细胞中，导致铅不易被排出，积蓄在体内
水（3×10-12）
植物（4×10-8）
小鱼（5×10-7）
大鱼（2×10-6）
鱼鹰（2.5×10-5）
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.常见存在生物富集现象的污染物
①重金属：如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等
②人工合成的有机化合物：如DDT、六六六等
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全球性
②有害物质在生物体内的浓度会沿食物链不断升高
这些物质①存在形式是比较稳定的
②生物体能够吸收的且不易排出的
③在生物代谢过程中是不易被分解的
[典例6]下表是某生态系统中生物体内残留有机汞的情况，据此判断可能的营养结构
生物体 A B C D E
有机汞浓度/ppm 0.05 7 0.51 68 0.39
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(各营养级之间)
生物圈
主要以有机物中的化学能的形式
光能→化学能→热能
化学元素
(无机物→有机物→无机物)
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
①同时进行，相互依存，不可分割
②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；
③物质是能量沿食物链网流动的载体；
④能量是物质循环的动力。
[典例7]　(不定项)如图为某生态系统的部分物质循环简图，其中M表示非生物的物质和能量。下列相关叙述正确的是
A．若M表示大气中的CO2，则碳元素在图中④过程中是以有机物形式传递的
B．从图中我们可以看出能量伴随着物质循环而循环
C．若M表示大气中的CO2，则碳元素可在生物群落中反复循环利用
D．若M表示无机环境中的能量，则①的能量值大于②与③对应的能量值之和
AD
[典例8]　分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图，不能得到的结论是
A．物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动
B．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
C．能量①②③④的总和便是生产者所固定的太阳能总量
D．碳在生物群落和非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的
C
[典例9]如图为一个简化的生态系统能量流动和物质循环示意图，对图中箭头的含义表述错误的是
A．④和⑤可表示生物群落中能量的散失
B．⑤可表示生物群落中的物质回归无机环境
C．②表示能量在生物体之间单向流动
D．①可表示碳元素从二氧化碳转变为有机物
A
探究·实践
探究土壤微生物的分解作用
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。
由于各地气候和环境等因素不同，落叶在土壤中被分解的时间也是不同的。分解速度主要与环境温度和湿度有关。
参考案例1
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
实验设计
提出问题 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
实验假设
实验设计 自变量
实验组
对照组
因变量
无关变量
预测结果
结论
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60℃处理1h(灭菌：排除微生物作用)
对土壤不做任何处理(自然状态)
落叶是否腐烂（比较腐烂程度）
落叶的量、土壤的量等（保证适宜且相同）
对照组(土壤不灭菌)的叶片比实验组(土壤灭菌)的叶片腐烂程度严重
实验过程
落叶
土壤不进行处理，
自然状态
土壤进行灭菌处理，
排除土壤微生物的作用
落叶未腐烂
落叶腐烂
参考案例1
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
实验设计
提出问题 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
实验假设
实验设计 自变量
实验组
对照组
因变量
无关变量
预测结果
结论
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60℃处理1h(灭菌：排除微生物作用)
对土壤不做任何处理(自然状态)
落叶是否腐烂（比较腐烂程度）
落叶的量、土壤的量等（保证适宜且相同）
相同时间内实验组落叶腐烂程度小于对照组
土壤微生物对落叶有分解作用
参考案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用
提出问题 土壤微生物能分解淀粉吗？
实验假设
实验设计 自变量
实验组
对照组
因变量
无关变量
预测结果
结论
土壤微生物能分解淀粉
土壤中是否含微生物
淀粉是否被水解(用碘液或斐林试剂检测)
蒸馏水和土壤浸出液的量，两组所处的温度等(适宜且相等)
实验原理
淀粉
碘液
变蓝
淀粉
分解
葡萄糖
斐林试剂
加热
产生砖红色沉淀
实验步骤
1.配制土壤浸出液
纱布
烧杯
土壤
水
水
玻璃棒
取出
碘液
斐林试剂
加热
参考案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用
提出问题 土壤微生物能分解淀粉吗？
实验假设
实验设计 自变量
实验组
对照组
因变量
无关变量
预测结果
结论
土壤微生物能分解淀粉
土壤中是否含微生物
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
淀粉是否被水解(用碘液或斐林试剂检测)
蒸馏水和土壤浸出液的量，两组所处的温度等(适宜且相等)
实验组
加入土壤浸出液
对照组
加入
蒸馏水
淀粉糊
A
B
室温（20℃）环境放置7d后
加入碘液
加入斐林试剂
不变蓝
出现砖红色沉淀
加入碘液
加入斐林试剂
变蓝
不出现砖红色沉淀
A1
A2
B1
B2
提出问题 土壤微生物能分解淀粉吗？ 实验假设 土壤微生物能分解淀粉 实验设计 自变量 土壤中是否含微生物 实验组 A杯中加入适量淀粉糊+30mL土壤浸出液 对照组 B杯中加入等量淀粉糊+30mL蒸馏水 实验现象 加入 碘液 A1
B1
加入斐林试剂 A2
B2
结论分析 不变蓝
变蓝
出现砖红色沉淀
不出现砖红色沉淀
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
[典例10]某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤(深5 cm左右)为实验材料，研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用，对土壤处理情况如表所示。下列有关叙述错误的是
1组 2组 3组 4组
土壤处理 灭菌 不灭菌 灭菌 不灭菌
土壤湿度 湿润 湿润 较干燥 较干燥
A.该实验能探究不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用
B．该实验的自变量为土壤是否灭菌，因变量是土壤的湿度
C．为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理
D．预期结论是1、3组的落叶不被分解，2、4组中的落叶被不同程度分解
B
[典例11]为探究落叶是否是在土壤微生物的作用下腐烂的，下列实验设计中，错误的是
A．可选择带有落叶的土壤为实验材料，筛选出落叶和土壤
B．将落叶平均分成两份，置于网兜中
C．把土壤分成两组，对照组土壤进行接种微生物处理，实验组土壤不做处理
D．将落叶连同网兜分别埋入对照组和实验组两组土壤中，观察腐烂情况
C
§3—3《生态系统的物质循环》练习1
1．关于物质循环的叙述，正确的是
A．生产者与无机环境之间可以直接进行碳循环
B．消费者与无机环境之间可以直接进行碳循环
C．物质循环沿着食物链进行
D．不同的生态系统的物质循环在生态系统范围内独立地进行
2．下列有关生态系统物质循环的叙述，正确的是
A．物质循环发生在种群和非生物环境之间
B．物质循环与能量流动是生态系统的两个重要功能
C．碳元素在生态系统内循环的主要形式是CO2和有机物
D．生物圈在物质上是一个自给自足的系统
3．在碳循环中，连通非生物环境和生物群落的生物类群和生理作用分别是
①生产者　
②消费者　
③分解者　
④光合作用　
⑤呼吸作用　
⑥蒸腾作用　
⑦化能合成作用
A．①②，④⑤⑥ B．①③，④⑤⑦
C．②③，⑤⑥⑦ D．①③，④⑥⑦
4．施用农药DDT的地区，虽然占陆地面积的一小部分，可是在远离施药地区的南极，动物体内也发现了明显高于环境含量的DDT，这种现象说明了
A．DDT是挥发性物质
B．DDT已加入全球性的生物地化循环
C．人类活动将DDT带到了南极
D．南极动物也偶尔到施用农药的地区寻食
5．碳循环是生态系统中一种重要的物质循环类型，下列属于碳循环过程的是
A．根瘤菌的固氮作用
B．绿色植物的光合作用
C．水蒸发至大气中
D．镉通过食物链被富集
6．如今低碳生活、绿色经济已成为人类共同的目标。下图是碳循环的部分过程，有关分析错误的是
A．参与过程①的生物只有消费者和分解者
B．植树造林有助于增强过程②而减少大气CO2含量
C．减少对过程③的依赖是缓解温室效应的重要措施
D．低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡
7．(不定项)如图表示碳循环过程，图中a、b、c、d表示四种成分，箭头表示各成分之间的关系。下列相关叙述中，正确的是
A．a和c所包含的所有种群构成群落
B．c1的同化量越大，流向c2的能量就越多
C．d不一定是原核生物
D．b的含量增加将减缓温室效应
8．如图是某自然生态系统中碳循环的部分图解，其中a、b、c、d构成生物群落，①～⑧表示相关过程。请回答下列问题：
(1)碳在非生物环境与生物群落之间的循环主要是以　________ 的形式进行的。图示各种成分之间缺少两个重要过程，请用箭头在图中表示出来。
CO2
(2)图示初级消费者粪便中的能量属于____________(填字母)同化量的一部分。b同化的能量最终的去向有__________________________________ 。若图中b的同化量增加1 kJ，则生产者的同化量至少需要增加______ kJ。
　通过自身的呼吸作用散失和被分解者利用　　
D
25
(3)过度的人工碳排放，会破坏生态系统的________ ，导致气温升高从而形成温室效应。为了避免温室效应的形成，可以采取的措施有____________________________________ (写出两点)。
尽量减少使用化石燃料；
扩大绿化面积，增加绿色植物对二氧化碳的吸收等(合理即可)
碳平衡(或碳循环的平衡)
§3—3《生态系统的物质循环》练习2
1．下列关于生态系统能量流动和物质循环的关系的叙述，不正确的是
A．二者是密切联系的两个过程
B．在能量流动过程中，物质是能量的载体
C．能量是物质循环的动力
D．从能量流动和物质循环的角度来看，生态系统是一个自给自足的系统
2．一位同学要探究土壤微生物能否分解农药，并尽快得出实验结论，用“敌草隆”(一种除草剂)进行实验：取等量沙土分装于相同的两个容器中，a组高压灭菌，b组不灭菌。下列有关叙述正确的是
A．向a、b中喷入等量的“敌草隆”，再置于同一恒温箱中培养相同时间
B．检测“敌草隆”的消失情况，预计a的“敌草隆”全部消失，b的基本不变
C．只用沙土实验效果比用几种典型土壤混合后的好
D．再增加c组作为对照，不喷入“敌草隆”，其他处理与a、b组相同
3．如图表示a、b、c三地区森林土壤有机物的分解情况，则分解者分解作用的强弱依次是
A．a＞b＞c B．c＞b＞a C．c＝b＞a D．a＞c＝b
4．(不定项) 如图表示某农田生态系统一年中CO2的释放和消耗状况，其中各数字序号表达的含义分别为：①生产者呼吸释放量；②分解者呼吸释放量；③消费者呼吸释放量；④生产者光合作用消耗总量。有关叙述正确的是
A．流经该农田生态系统的总能量可用④表示
B．②的量越小，说明该农田生态系统施用的有机肥料越多
C．消费者同化作用的大小可用③表示
D．该农田生态系统一年中CO2的释放量小于消耗量
5．(不定项)如图是某农业生态系统模式图，下列关于该系统的叙述正确的是
A．微生物利用的是农作物通过光合作用固定的能量
B．多途径利用农作物可提高该系统中能量的传递效率
C．沼渣、沼液作为肥料还田可以促进物质循环再利用
D．食用菌、产甲烷杆菌及蚯蚓是该生态系统中的分解者
6．如图甲表示生态系统中碳循环的示意图，图乙表示两个不同的生态系统中积累在植物和土壤中的有机物的比例，据图分析并回答问题。
(1)图甲中的a在生态系统的成分中指的是________ 。碳元素在生物群落中主要以________ 的形式存在。
(2)碳元素从无机环境进入生物群落的途径①表示的是________ 过程，除此之外，还可以通过硝化细菌等生物的____________ 过程。过程②表示________ 。
呼吸作用　
分解者
有机物
光合作用
化能合成作用
(3)现今全世界都倡导的“低碳生活”措施是为了减缓主要由图甲中________(填数字)产生的温室效应现象。
(4)图乙中表示热带雨林的是________ ，原因是__
　热带雨林温度高，分解者活动旺盛，土壤中有机物少
⑤
B
7．如图是某同学绘制的某自然生态系统中碳循环和能量流动的示意图，其中A、B、C参与构成生物群落，a、b、c为碳元素的转移量。请据图回答：
(1)从生态系统的角度分析，该同学绘制的示意图并不完整，缺少的组成成分有
(2)流经该生态系统的总能量主要是________(填字母)所固定的太阳能，C所代表的生态系统的组成成分是　
分解者　
　(次级)消费者
A
(3)生态系统中能量流动的特点是
(4)在夏季生长旺盛的森林中，a、b、c三者之间的关系是a________(填“＞”“＝”或“＜”)b＋c。
单向流动、逐级递减　
＞
把握机遇，心想事成

展开更多......

收起↑