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(共26张PPT)
在农田中喷洒DDT等有机农药为什么会殃及南极的企鹅？
第2节 生态系统的物质循环
第3章 生态系统及其稳定性
【学习目标】
1.通过分析碳循环的过程，建构概念模型，概述生态系统的物质循环。
2.分析温室效应产生的原因及减缓措施，培养环保意识。
3.通过对案例的分析讨论，阐明生物富集的成因和危害，并提出科学的防治建议。
4.通过分析比较能量流动与物质循环的过程，说明两者的关系。
5.尝试探究土壤微生物的分解作用，培养科学探究的能力。
学习重点：
分析碳循环的过程，概述生态系统的物质循环过程。
学习难点：
1.说明能量流动与物质循环的关系。
2.尝试探究土壤微生物的分解作用。
【学习重难点】
一、碳循环
资料1 二氧化碳能溶于水，因此可在大气和海洋、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。
资料2 人类对煤和石油等能源的利用，向大气中排放了大量的二氧化碳。
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？
碳在非生物环境中主要以CO2的形式存在，在生物体内主要以有机物的形式存在。
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）？用关键词、线段、箭头、方框等表示讨论结果。
环境
CO2
环境
生产者
消费者
分解者
光合
作用
呼吸作用
捕食
呼吸作用
3.你如何看待人类活动对碳循环的影响？
人类活动对煤和石油等能源的利用，会向大气中排放大量的CO2；大力开展植树造林、开发新能源、发展节能产业等，有利于降低大气中的CO2浓度，维持生物圈的碳氧平衡。
观察
碳循环示意图
碳在生物群落与非生物环
境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的。由于二氧化碳能够随大气环流在全球范围内进行，
所以碳循环具有全球性。
海洋对于调节大气中碳含量起着非常重要的作用。当大气中二氧化碳含量增加，水圈中的二氧化碳含量也随之增加；如果大气中的二氧化碳发生局部短缺，水圈中的二氧化碳也能及时进入大气。
1.全球性
2.循环性
碳循环特点：
化石燃料
大气中CO2库
分解者
生产者
消费者
①
②
③
④
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
模型建构：构建碳循环的过程图解
技巧：两个不同向箭头连接的是生产者和大气中的CO2库。
总结
（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）碳在生物体之间的传递途径：
（6）碳进入大气的途径：
CO2
CO2和碳酸盐
含碳有机物
生产者的光合作用、化能合成作用
食物链和食物网
①生产者、消费者的呼吸作用
②微生物的分解作用
③化石燃料的燃烧
生态系统的物质循环：组成生物体的碳、氢、氧、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，这就是生态系统的物质循环。
这里的生态系统是指生物圈，物质循环具有全球性，因此又叫生物地球化学循环。
指的是元素，不是化合物或单质。
正常的地球
太阳能
热能
（1）原因：化石燃料大量燃烧（主要原因）；森林、草原等植被的破坏。使碳循环的平衡被打破。
与社会的联系：
太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质吸收。
温室效应
太阳能
热能
温室效应的地球
（2）危害：气温升高；冰川加速融化；海平面上升；对人类和其他生物的生存构成威胁。
冰川融化
海平面上升
威胁生物生存
（3）缓解措施：减少化石燃料的燃烧；开发利用新能源；提倡植树种草，提高森林覆盖率，增大绿化面积。
我国大面积人工林的成长显示出巨大的固碳潜力，由于采取秸秆还田等措施，我国农田表层土壤也储存了大量的碳。
物质循环对改进农业生产方式的启示
稻田养鸭
在稻田中养鸭养鱼，鱼、鸭的摄食、消化能促进物质循环，它们排出的粪便中氮、磷等可供水稻吸收利用，它们呼出的二氧化碳还可为水稻的光合作用补充原料。
稻田养鱼
二、生物富集
观察
水
植物
小鱼
大鱼
鱼鹰
铅沿食物链不断积累和浓缩的过程示意图
煤燃烧、有色金属冶炼
铅被排放进入大气
铅沉降在土壤和植被表面
铅随降雨入土壤
铅入水体
植物通过根和叶从土壤摄入铅
植物和浮游动物吸收水中铅
动物饮水摄入铅
铅进入人体形成多种稳定化合物，分布于组织细胞，导致不易被排出，积蓄在体内。
总结
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.物质：①人工合成的有机物：如DDT、六六六；
②重金属：如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)。
3.过程：从非生物环境进入生物体，沿食物链逐级富集。
4.特点：
①有害物质沿着食物链逐级递增，稳定而不易分解，不易排出，最终积累在最高营养级；
②全球性：有害物质可通过大气、水和生物迁徙等途径扩散到世界各地。
在农田中大量使用DDT等有机农药会殃及南极的企鹅！
生物富集
三、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
联系 生态系统各营养级之间
生物圈（生物群落与非生物环境）
太阳能→化学能→热能
主要以CO2的形式
单向流动、逐级递减
循环往复、全球性
①二者是生态系统主要功能，同时进行，相互依存，不可分割；
②物质是能量流动的载体；
③能量是物质反复循环的动力。
探究土壤微生物的分解作用
科学探究
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。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。
案例1：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
新鲜花生
腐烂花生
腐烂落叶
部分微生物
实验组：土壤做处理，排除微生物的作用。
对照组：土壤不做处理（自然状态）。
实验
结果
实验
结果
落叶未腐烂
落叶
腐烂
实验结论：
土壤微生物对落叶有分解作用。
水
玻璃棒
案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用
实验原理：淀粉遇碘液变蓝；淀粉不是还原糖，不能与斐林试剂发生反应，淀粉被水解后，生产的还原糖可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀。
纱布
土壤
烧杯
取出
碘液
加热
斐林试剂
实验过程：
A
B
淀粉糊
土壤浸出液
淀粉糊
等量蒸馏水
A1
A2
B1
B2
A1
A2
B1
B2
加碘液
加斐林试剂
加热
加碘液
加斐林试剂
加热
不变蓝
出现砖红色沉淀
变蓝
不出现砖红色沉淀
实验结论：
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉。
学以致用
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。
胡杨林
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，死亡后的胡杨无法被快速分解。
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。
讨论：
结
小
课
堂
MENTAL HEALTH COUNSELING PPT
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