资源简介

(共27张PPT)
1. 以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环。
2. 说明能量流动和物质循环的关系。
3. 尝试探究土壤微生物的分解作用。
4. 关注碳循环平衡失调与温室效应，关注生物富集。
学习目标
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。
问题探讨
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？
额济纳胡杨林
缺少分解者
枯枝落叶少，物质循环慢
在呼吸过程中碳元素和氧元素是怎样来到和离开你的身体的？
一、碳循环
动植物遗体和排泄物
泥炭
煤
石油
呼吸作用
大气中的CO2库
厂房、汽车等
呼吸作用
光合作用
微生物的分解作用
燃烧
摄食
分析碳循环的过程
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、碳在无机环境和生物群落之间主要是以什么形式进行循环的？
循环的范围如何？
CO2
生物圈 碳循环具有全球性
3、碳是如何进出生产者、消费者、分解者的？
（什么形式、那种生命活动、形成那些产物？）
入生物体
生产者的光合作用
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
分解者的分解作用（实质是呼吸作用）
化石燃料的燃烧
构建碳循环的图解
化石燃料
大气环境
分解者
生产者
消费者
光合作用
呼吸作用
呼吸作用
呼吸作用
分解作用
分解作用
形成石油、
天然气等
形成石油、
天然气等
燃烧作用
摄食作用
（1）碳在无机环境和群落间循环的形式：
（2）碳在无机环境中的主要存在形式：
（3）碳在生物体内的主要存在形式：
（4）碳进入生物体的主要途径：
（5）碳在生物体之间传递途径：
（6）碳进入大气的途径：
CO2
CO2和碳酸盐
生产者的光合作用、化能合成作用
摄食（食物链/网）
①生产者、消费者呼吸作用
含碳有机物
②微生物的分解作用
③化石燃料的燃烧
碳循环小结：
例 1 难度★☆☆ 典型★★☆
环境问题是全世界人民密切关注的问题，以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济模式越来越成为促进国家经济持续增长和可持续发展的重要经济模式。下列说法正确的是（　　）
A. 大气中 CO 2 进入生物群落的方式只能是植物的光合作用
B. 生物群落中的 C 元素进入大气的方式只能是分解者的分解作用
C. 煤、石油和天然气的大量燃烧，致使大气中的 CO 2 急剧增加
D. 大力植树造林是缓解温室效应的唯一方法
【解析】 大气中 CO 2 进入生物群落的方式可以是光合作用或化能合成作用，A 项错误。生物群落中的 C 元素进入大气的方式除了分解者的分解作用外，还有生产者和消费者的呼吸作用，B 项错误。煤和石油等化石燃料的燃烧，使大气中的 CO 2 急剧增加，C 项正确。缓解温室效应的措施有减少化石燃料的燃烧、植树造林和开发新能源等，D 项错误。
【答案】 C
典型例题
例 2 难度★☆☆ 典型★★☆
下列有关碳循环的叙述，错误的是（　　）
A. 冬季北方人呼吸产生的 CO 2 ，能供给南方植物光合作用
B. 大力开发和使用清洁能源，能减少 CO 2 的释放量
C. 碳元素和能量都能从植物传递给各种动物
D. 倡导低碳生活方式的主要方法是提高人均绿地面积
【解析】 物质循环具有全球性，A 项正确。大力开发和使用清洁能源，能减少 CO 2 释放量，减少环境污染，B 项正确。动物直接或间接从绿色植物获得物质和能量，C 项正确。倡导低碳生活方式的主要办法是强化节能减排，D 项错误。
【答案】 D
例 3 难度★☆☆ 典型★★☆
下图为生物圈中碳元素的循环过程，下列有关叙述正确的是 （　　）
A. ④过程代表绿色植物的光合作用，③过程代表化能合成作用
B. 图中甲、乙、丙分别代表消费者、生产者和分解者
C. 物质循环是指碳元素在甲、乙、丙间以有机物的形式传递
D. 图中甲、乙、丙包含的所有种群共同构成生物群落
【解析】 由图示信息可知，甲代表分解者，乙代表生产者，丙代表消费者，④过程代表光合作用和化能合成作用，③过程代表呼吸作用；碳循环是指碳元素在生物群落和无机环境间进行的循环；图中的生产者、消费者和分解者共同构成了生物群落。
【答案】 D
物质循环的概念：
组成生物体的　　　　　　　　　　等基本元素，都在不断进行着
从　 　　　 到　　　 　，又从　 　　　 的循环过程。
非生物环境
C、H、O、N、P、S
范围：
物质：
循环过程：
特点：
生物圈，又叫生物地球化学循环
C、H、O、N、P、S等
非生物环境 生物群落
循环往复运动，全球性
生物群落
生物群落到非生物环境
2.
3.应用实例：
种养结合-如稻田中养鱼养鸭
1.
温室效应
（1）原因
化石燃料的大量燃烧（主要原因）
森林、草原等植被的破坏
（2）危害
（3）缓解措施
减少化石燃料的使用
开发新能源
保护植被，增大绿化面积
极地和高山冰川加速融化
海平面上升
气温升高
对人类和其他生物的生存构成威胁
人类活动对碳循环的影响
冰川融化
化石燃料的燃烧
例4 难度★☆☆ 典型★★☆
生态系统的物质循环，其物质是指（　　）
A. 细胞中的蛋白质和核酸　
B. 组成细胞的各种化合物
C. 组成生物体的各种元素
D. 组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等基本元素
【解析】 物质循环是指基本元素的循环，不是指化合物的循环，A、B 项错误。生态系统的物质循环是指组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等基本元素在生物群落和无机（非生物）环境间的循环过程，C 项错误，D 项正确。
【答案】 D
典型例题
例 5 难度★☆☆ 典型★★☆
下列关于生态系统中物质循环的图解正确的是 （　　）
【解析】 生产者可以通过光合作用或者化能合成作用从无机环境中获取物质和能量；生产者、消费者、分解者可以通过呼吸作用将物质和能量释放到无机环境；消费者可通过捕食、寄生等从生产者或其他消费者中获取物质和能量；生产者的残枝败叶、消费者的遗体残骸中的物质和能量可被分解者利用，A 项正确。消费者中的物质不能进入生产者，B 项错误。分解者不能利用无机环境中的物质，只能依靠现成的有机物维持生活，C、D 项错误。
【答案】 A
拓展延伸
生命活动离不开水，自然界中许多化学反应也都是在水溶液中进行的，没有水循环就没有生物地球化学循环。在太阳辐射、地心引力及地热的作用下，水以固态、液态或气态在生物圈中一刻不停地往复运动。
水循环
水是生命之源
积雪
入
渗
入
渗
蒸发
蒸腾
蒸腾
水位
湖泊
海洋
地下水补充湖泊、河流或入海
地表径流
入海径流
蒸
发
海洋水汽输入
降水
氮循环
氮元素是蛋白质的基本组成成分，是一切生命结构的重要原料。氮循环对人和其他生物都具有重要意义。
固氮途径主要有三种：①高能固氮，通过闪电、宇宙线等的作用，使大气中的氮气转变为氮氧化物（NO和NO2等），氮氧化物再与水蒸气结合形成亚硝酸和硝酸，或者形成铵态氮，最终都随降水到达地表。
②生物固氮，固氮微生物（如固氨菌、蓝细菌等）能够将大气中的氮还原为铵态氮。
③工业固氮，在工业上，氮和氢在一定条件下可以合成氨，这一技术促进了化肥的生产。
二、生物富集
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。
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。（全球性的）
（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
汞浓度
营养级
4、生物富集系数=生物体内某种物质的浓度/环境中同种物质的浓度
例6 难度★☆☆ 典型★★☆
［不定项选择］下列选项中能在生态系统食物链中发生生物富集的是 （　　）
重金属
热量
C. 碳水化合物 　
D. 氯代烃类杀虫剂
【解析】 生物富集是指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，重金属和某些杀虫剂不易降解和丢失，所以易富集，A、D 项符合题意。
【答案】 AD
典型例题
太阳能→化学能→热能
主要是食物链（网）各营养级中
生物圈
无机物→有机物
循环往复，全球性
单向流动、逐级递减
（1）二者是生态系统的主要功能，同时进行、相互依存，不可分割。
（2）物质是能量流动的载体，使能量沿着食物链（网）流动；
（3）能量是物质反复循环的动力。
项目
范围
形式
特点
能量流动
物质循环
联
系
三、能量流动与物质循环的关系
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。
1.配置土壤浸出液
（3）实验步骤：
碘液
变蓝
淀粉
葡萄糖
淀粉
产生砖红色沉淀
分解
斐林试剂
加热
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 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
对照组：
土壤不做处理
实验组：
土壤做处理，排除微生物的作用
实验结果：
落叶未腐烂
落叶腐烂
例7 难度★☆☆ 典型★★☆
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
【解析】分解落叶的微生物往往在含有落叶的土壤中分布较多,所以可选择带有落叶的土壤为实验材料,筛出落叶和土壤,A项正确;由实验目的可知,实验分为两组,即实验组和对照组,所以要将落叶平均分成两份,把土壤也平均分成两份,B项正确;应将灭菌的土壤设为实验组,不做处理的土壤设为对照组,C项错误;将落叶分别埋入两组土壤中,观察腐烂情况,D项正确。
【答案】C
典型例题

展开更多......

收起↑