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(共25张PPT)
第2节 生态系统的物质循环
（第二课时）
本节聚焦:
生态系统的物质循环过程是怎样的？
怎样理解生物富集的成因和危害？
物质循环与能量流动的关系是怎样的？
第3章 生态系统及其稳定性
物质循环具有全球性
农田
南极的企鹅
DDT杀虫剂
问题：是不是所有的物质都能较快地通过食物链回归非生物环境呢？
铅与人类的生活息息相关
日
常
生
活
中
铅
的
应
用
香烟
食品
玩具
工业废气
化妆品
餐具
燃烧
容器
汽车
尾气
四、生物富集
铅是一种毒性很强的化学元素
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，耗氧量增加。
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
火山喷发
沙尘暴
大火
大气
降水
水体
植物
土壤
动物
鱼
水鸟
猛禽
煤燃烧
金属冶炼
浮游生物
水
水底沉积物
中国血蛤
资料：不同采样点中水、水底沉积物和中国血蛤体内铅浓度
生物富集
中国血蛤
（Hiatula chinensis）
铅浓度(ppm)
采样点1 采样点2 采样点3 采样点4
问题1：什么是生物富集？
四、生物富集
据图分析，写出分析结果： 。
铅在中国血蛤体内的浓度超过环境浓度
问题2：对比碳循环，分析铅在生物体内富集的原因？
消费者
生产者
分解者
吸收
摄食
呼吸作用
非生物环境中的碳
分解作用
四、生物富集
原因： 。
铅在生物体内形成难以降解的化合物，且不易排出
1.生物富集概念：
生物体从 吸收、积蓄某种元素或 的化合物，使其在机体内浓度 环境浓度的现象。
超过
周围环境
难以降解
DDT
问题3：还有哪些有害物质也有与铅类似的现象？
四、生物富集
2.常见的生物富集物质：
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
问题4：若某地发生铅污染，谁会是群落中铅含量最高的群体？
这种现象只会发生在污染地区吗？从中归纳总结出生物富集的特点？
3.生物富集特点：
(1)有害物质在生物体内的浓度沿食物链不断升高；
四、生物富集
水
浮游生物
鱼
水鸟
c浮游生物 > c水
c鱼 > c水
c水鸟> c水
<
<
2 ppm
5 ppm
200 ppm
1600 ppm
生物富集
据图分析，写出分析结果： 。
铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高
火山喷发
沙尘暴
大火
大气
降水
水体
植物
土壤
动物
鱼
水鸟
猛禽
煤燃烧
金属冶炼
浮游生物
思考：在农田中大量使用的DDT杀虫剂，为什么会在南极的企鹅体内检测到
（2）具有全球性
四、生物富集
3.生物富集特点：
4.生物富集的危害：
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。
5.减少生物富集的的措施：
合理利用资源，减少排放；实施垃圾分类；种植能富集有害重金属元素的植物。
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
四、生物富集
问题5：生物富集有何危害？如何有效地减少生物富集现象？
例：下面是甲、乙、丙、丁四个种群在一个达到生态平衡的环境中残留农药的DDT的平均浓度：
写出四个种群的能量流动渠道：_____________
乙
甲
丙
丁
构建食物网的方法：
（教材P67拓展应用）3.下表为生活在某库区水域中层的几种鱼体内重金属的含量(单位： ng.g-1)。请据表推测这几种鱼中，草食性的鱼是______，杂食性的鱼是_______，肉食性的鱼是_______为什么
D和E
A
B和C
练习与应用
鱼的种类 A B C D E
Hg 17.8 61.9 70.4 117.0 112.0
Pb 27.3 34.9 52.5 84.3 75.8
Cd 8.8 14.1 10.3 21.9 41.6
(1)生物富集的物质会沿着食物链、食物网在生物体内聚集(　　)
(2)营养级越高的生物，其体内富集的有害物质的浓度越高(　　)
√
判断正误（P47）
√
1.环境中的汞、铅等重金属随食物、饮水进入生物体内，能够形成多种比较稳定的化合物，分布于生物体的多种组织细胞中，不易被排出体外。某生态系统有甲、乙、丙、丁四个营养级，在某一时间测得所含某种重金属的浓度，结果如图。下列关于该生态系统的叙述，正确的是
A.甲在该生态系统中处于第二营养级
B.该重金属在极地生态系统的生物体内可检测到
C.该重金属可以通过食物链回归非生物环境
D.丁可能是该生态系统的分解者
典题应用（P48）
√
2.曾震惊世界的日本水俣病是人吃了被甲基汞污染的鱼所引起的，经检测，水俣湾海水中甲基汞的含量为0.017 mg/L(符合0.5 mg/L以下的安全标准)，对海水中具营养关系的甲、乙、丙、丁、戊五种生物体内残存甲基汞的含量分析，结果如表：
生物 甲 乙 丙 丁 戊
甲基汞浓度(mg·L－1) 0.05 5.00 0.51 50.00 0.48
则以下叙述不正确的是
A.生物体内甲基汞含量的积累是通过食物链的途径实现的
B.种群丁体内甲基汞含量约是海水的3 000倍，对这个现象的正确解释是甲基汞
沿食物链逐级积累，此现象称为生物富集
C.这五种生物能量流动过程是甲→戊→丙→乙→丁
D.该生态系统内碳循环开始于生产者
√
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至数月时间。
背景资料
提出问题
做出假设
设计实验方案
进行实验
分析结果、得出结论
表达交流
探究土壤微生物的分解作用
探究.实践
背景资料
提出问题
做出假设
设计实验方案
进行实验
分析结果
得出结论
表达交流
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）
相同时间内实验组落叶腐烂程度 对照组
土壤微生物对落叶有分解作用
土壤进行处理，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。
不能加热烘干，可将土壤用塑料袋包好，放在60℃恒温箱中1小时灭菌
探究土壤微生物的分解作用
探究.实践
案例1：
小于
背景资料
提出问题
做出假设
设计实验方案
进行实验
分析结果
得出结论
表达交流
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，水浴加热 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
探究土壤微生物的分解作用
探究.实践
案例2：
淀粉被水解
(1)可采用加热烘干的方法除去实验组中的土壤微生物(　　)
(2)应将实验组和对照组的土壤放在隔绝空气的条件下(　　)
(3)对照组中落叶的分解速度明显高于实验组(　　)
(4)实验组和对照组可以分别选择不同种类的落叶进行实验(　　)
×
×
判断正误（P49）
√
×
3.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。下列有关叙述不正确的是
典题应用（P50）
组别 1组 2组 3组 4组
土壤处理 灭菌 不灭菌 灭菌 不灭菌
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.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
C.若该实验的自变量为土壤是否进行灭菌处理，实验中的对照组是1组和3组
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地分解
√
4.一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
√
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
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。 （ ）
D
3.竹子中纤维素含量很高。大熊猫每天要吃大量竹子，但一般只能利用其中一小部分纤维素。研究表明，大熊猫的基因组缺少编码纤维素酶的基因，但是肠道中有多种纤维素分解菌。
（1）大熊猫与它肠道内某种纤维素分解菌的种间关系为 （ ）
A.捕食 B.寄生　　　C.互利共生 D.原始合作
（2）下列叙述不合理的是 （ ）
A.大熊猫是初级消费者，属于第二营养级
B.大熊猫未消化的纤维素会被分解者利用
C.纤维素分解菌促进了生态系统中的物质循环
D.能量流动方向是竹子→大熊猫→纤维素分解菌
C
D
1. 生物圈是不是一个在物质上自给自足的系统？为什么？
【提示】是。生物圈是指地球上所有生物与其非生物环境的总和，它们通过物质循环构成一个物质上自给自足的系统。
2. 同碳元素一样，氮在生物群落和非生物环境之间也是不断循环的。为什么还要往农田中不断地施加氮肥呢？
【提示】农田是人工生态系统，是以提高农作物的产量，使能量更多地流向人类，满足人类需要为目的的。农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产，加之农产品源源不断地自农田生态系统输出，其中的氮元素并不能都归还土壤，所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。
二、拓展应用

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