资源简介

(共31张PPT)
森林、草原、天地、山川，
地平线之外一片苍茫。
“小小寰球”在宇宙中旋转，
承载着它的生命之网。
第3章 生态系统及其稳定性
选择性必修二 生物与环境
生态系统的物质循环
第3章 第3节
01
02
03
04
新课导入
新知探究
课堂小结
课堂练习
CONTENTS
目录
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。
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。
问题探讨
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。
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
问题探讨
讨论： 1. 碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在？
在非生物环境中：主要以CO2的形式存在(还有碳酸盐)
在生物群落中：以含碳有机物的形式存在
一、碳循环
【任务一】1.阅读课本61页思考与讨论“分析碳循环的过程”，结合62页图3-10完成两个讨论题。
一、碳循环
2. 碳是如何分别进出生产者、消费者、分解者各个环节(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型。）
【任务一】1.阅读课本61页思考与讨论“分析碳循环的过程”，结合62页图3-10完成两个讨论题。
一、碳循环
【任务一】2.结合讨论题，阅读课本62第一段，明确碳循环的过程，碳的流动过程、进入生物群落的途径、在生物群落内传递的途径，碳返回非生物群落的途径以及碳循环的形式。
1.过程
3.进入生物群落的途径：
4.碳在生物群落内传递的途径：
食物链（网）
生产者的光合作用、化能合成作用
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
一、碳循环
【任务一】2.结合讨论题，阅读课本62第一段，明确碳循环的过程，碳的流动过程、进入生物群落的途径、在生物群落内传递的途径，碳返回非生物群落的途径以及碳循环的形式。
二氧化碳
6.碳循环的形式：
非生物环境 （ CO2 ）
生物群落
（有机物）
光合作用、化能合成作用
呼吸作用、分解作用
5.碳返回非生物环境的途径：
②分解者的分解作用
①生产者、消费者的呼吸作用
③化石燃料的燃烧
一、碳循环
【任务一】2.结合讨论题，阅读课本62第一段，明确碳循环的过程，碳的流动过程、进入生物群落的途径、在生物群落内传递的途径，碳返回非生物群落的途径以及碳循环的形式。
思考：如果滥伐森林、大量化石燃料燃烧，对生态系统的碳循环及生态环境有何影响？
破坏碳循环的平衡
大气中CO2含量增加
温室效应
能量主要以光的形式到达地球，其中大部分最后以红外线的形式从地球再辐射出去。在大气层中， CO2对光辐射没有阻挡，但是能吸收红外线并阻挡红外线通过，就像温室的玻璃顶罩一样，能量进入容易出去难。
一、碳循环
一、碳循环
（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
冰川融化
化石燃料的燃烧
【任务一】3.阅读63页与社会的联系，说出温室效应的原因、危害和缓解措施。
组成生物体的　　　　　　　　　　等基本元素，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
2.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
3、应用实例：
种养结合-如稻田中养鱼养鸭
1、概念：
一、碳循环
【任务一】4.阅读课本63页第1-2段，明确生态系统的物质循环的概念、范围、物质、过程、特点和应用实例。
二、生物富集
【任务二】1.阅读课本63和64页生物富集部分，明确生物富集的概念，发生生物富集的物质及其特点，发生生物富集的途径。
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.物质
人工合成的有机物： 如DDT、六六六等。
重金属： 如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等。
3.发生生物富集的物质的特点
①在环境和生物体中存在形式是比较______的；
②必须是生物体能够______的且___________的；
③在生物代谢过程中是________________的；
稳定
吸收
不易被分解
不易排出
4.生物富集的主要途径——______________
食物链、食物网
二、生物富集
【任务二】1.阅读课本63和64页生物富集部分，明确生物富集的概念，发生生物富集的物质及其特点，发生生物富集的途径。
1.概念：
铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高
煤燃烧、有色金属冶炼
铅被排放进入大气
沉降在土壤和植被表面
进入土壤
进入水体
植物根吸收叶片摄入铅
水生植物、浮游动物直接吸收铅，动物饮用含铅的水，直接摄入铅
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
含铅生物被更高营养级动物食用，沿食物链聚集
最终积累在食物链的顶端
二、生物富集
【任务二】阅读课本63和64页生物富集部分，以铅的富集为例，利用文字和剪头表示出。
1、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。
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
二、生物富集
【任务二】3.阅读课本63和64页生物富集部分，明确生物富集的危害和特点。
在生物体内形成积累性中毒。
生物富集现象的特点
①具有全球性
导致生物富集的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
②有害物质在生物体内的浓度会沿食物链不断升高。(即随营养级升高，浓度逐级递增，呈现生物放大现象)
鱼鹰（2.5×10-5）
大鱼（2×10-6）
小鱼（5×10-7）
植物（4×10-8）
水（3×10-12）
有害物质在生物体内的浓度
如右图测定结果显示DDT浓度沿食物链放大了一千万倍
二、生物富集
【任务二】3.阅读课本63和64页生物富集部分，明确生物富集的危害和特点。
2、生物富集的特点
能量流动 物质循环
范围
形式
特点
过程
联系 三、能量流动和物质循环的关系
【任务三】阅读课本65页第1-2段，比较能量流动和物质循环，完成下表和思考讨论题。
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：①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；②物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动；③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。
三、能量流动和物质循环的关系
因为农民要不断地从农田中收获农产品，会带走大量的氮元素，因此要通过往农田中不断地施加氮肥。
思考讨论：
三、能量流动和物质循环的关系
【任务三】阅读课本65页第1-2段，比较能量流动和物质循环，完成下表和思考讨论题。
1.物质循环和能量流动的起点和终点是否相同？
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？
不同。能量流动的起点是生产者固定的太阳能，终点是以热能的形式散失。物质循环没有起点和终点。
四、探究土壤微生物的分解作用
【任务四】阅读课本65页和66页的探究实践“探究土壤微生物的分解作用，明确两个案例的实验原理和实验步骤，完成相应的填空。
秋天刚收获的花生
第二年春天从土中刨出的花生
(1)土壤中存在种类、数目繁多的细菌、真菌等微生物，它们在生态系统中的成分为______。
(2)分解者的作用是将环境中的______分解为______，其分解速度与环境中的_____、水分等生态因子相关。
分解者
有机物
无机物
温度
四、探究土壤微生物的分解作用
实验原理
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
四、探究土壤微生物的分解作用
案例一
【任务四】阅读课本65页和66页的探究实践“探究土壤微生物的分解作用，明确两个案例的实验原理和实验步骤，完成相应的填空。
案例一
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
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
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。
实验结果：
落叶未腐烂
落叶腐烂
四、探究土壤微生物的分解作用
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
案例二
四、探究土壤微生物的分解作用
【任务四】阅读课本65页和66页的探究实践“探究土壤微生物的分解作用，明确两个案例的实验原理和实验步骤，完成相应的填空。
纱布
烧杯
土壤
水
玻璃棒
水
取出
碘液
斐林试剂
加热
1.配制土壤浸出液
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
二、实验步骤
案例二
四、探究土壤微生物的分解作用
2.另取两只烧杯，编号A、B
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
室温（20℃）环境放置7d后
案例二
四、探究土壤微生物的分解作用
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
能量是物质循环的动力，物质是能量流动的载体
课堂小结
课堂练习
1.(2023·江苏卷)下列关于生态系统物质循环的叙述，正确的是（ ）
A. 镉等重金属在低营养级中的含量比在高营养级中的要高
B. 生态系统的磷循环只能在水生生物群落内完成
C. 碳在生物群落中的循环主要以含碳有机物的形式进行的
D. 消费者对生态系统的物质循环过程具有抑制作用
高营养级比低营养级高
具有全球性，只在水生生物群落中无法完成
具有促进作用
C
2.(2023·天津卷)“碳中和”是指在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。据生态学家估算，截至2020年7月澳大利亚丛林大火或已导致超过600万公顷森林被毁，大火约向空中释放了3.5亿吨二氧化碳，气候专家认为、大火释放的二氧化碳被地球上的生物吸收可能需要一个世纪或更长时间。下列相关说法错误的是（ ）
A. 含碳有机物中的碳元素在大火中以CO2的形式转移到大气CO2库
B. 生态系统中的消费者能促进生态系统的物质循环
C. 碳元素在生产者与分解者之间以含碳有机物的形式双向传递
D. 为了尽早实现“碳中和”，我们应优先选乘公共交通、注意节约用电
以含碳有机物的形式单向传递
C

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