资源简介

(共27张PPT)
第三节
生态系统的物质循环
核心素养
生命观念
以碳循环为例，分析生态系统中的物质循环。
说明能量流动和物质循环的关系。
关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。
学会分析生态系统中碳循环的方法，并且可以运用于其他元素循环的分析。
通过分析“温室效应”的形成与危害，培养学生的推理，联想，思维迁移的能力。
科学思维
利用“能量流动和物质循环的关系”教学过程，培养学生比较，归纳以及对自己所持观点的总结表达能力。
科学探究
通过学习人类对碳循环的影响以及温室效应的危害，培养学生环境保护意识。
积累生态学知识，形成科学的世界观。
社会责任
课标要求
01.
以碳循环为例，分析生态系统中的物质在生物群落和非生物环境之间不断循环的过程及特点，强化物质与能量观，培养科学思维能力。
02.
利用物质循环的规律，分析碳循环失衡与温室效应的关系，强化社会责任。
04.
尝试探究土壤微生物的分解作用，培养科学探究能力。
03.
阐明某些有害物质会通过食物链不断富集的现象。
归纳概括能量流动与物质循环的关系，形成正确的生命观。
新课导入
上节课我们以碳为例，了解到元素在生物群落与无机环境是循环往复的。
化学上我们学习了那么多元素，想必其他元素肯定也是循环往复的。
若是一些有毒的元素呢，比如铅、镉、汞在循环的过程中造成哪些影响？
关于铅
汽车尾气
燃烧
餐具
工业废气
化妆
品
容器
食品
玩具
香烟
含铅的
物质
铅的危害
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“。
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。
铅的危害
铅在植物组织中可致光合作用及脂肪代谢强度减弱，吸水量减少，耗氧量增大，阻碍植物生长，甚至导致死亡。
铅对微生物也具有毒害作用。
废旧电池会对土壤造成重金属污染。
铅循环
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
被的
表面
随降雨
进入土壤
进入
水体
植物的根吸收和叶片摄入
植物、浮游动物直接吸收
动物饮用含铅的水直接摄入
铅进入体内形成多种比较稳定的铅化合物，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
分析不同环境中铅的浓度
比较不同采样点中水、水底沉积物和中国血蛤体内的含铅浓度。
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
水
水底沉积物
中国血蛤
采样点1
采样点2
采样点3
采样点4
铅在中国血蛤体内的浓度超过环境浓度。
分析右表，可以得出怎样的结论？
结论
分析生物富集随暴露时间的变化
置于 0.48 nmol/g 铅溶液中美洲钩虾体内铅浓度随时间的变化
铅在美洲钩虾体内浓度随浸泡时间延长而增加。
分析右表，可以得出怎样的结论？
结论
500
400
300
200
100
0
1
2
3
4
天数
体内铅浓度(nmol/g)
分析铅浓度在食物链中的特点
以“浮游植物→浮游动物→鱼→水鸟”为例，分析它们体内铅浓度关系：
铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高。
现象
浮游动物
5ppm
鱼
200ppm
浮游植物
3ppm
水鸟
1600ppm
C浮游植物 > C浮游动物 > C鱼 > C水鸟
结论
生物富集
生物富集
有毒物质沿着食物链逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端。
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。
生物富集会随时间的延长而加剧。
有毒物质在生态系统中的流动及成因
与铅类似的有毒物质种类，还有哪些？
大气、水和生物迁移等途径。
重金属
镉、汞…
有机化合物
杀虫剂 DDT…
放射性物质
137Cs、226Ra…
扩散途径
全球性、
生物富集
具备特点
对人类的启示
1. 树立环境保护的意识，实施垃圾分类，合理利用资源。
2. 开发新技术和新材料，有效地减少铅等有害物质的使用和排放。
3. 利用某些生物能够富集有害物质的特征，进行被污染环境的生物修复。
对比能量流动和物质循环
项目 能量流动 物质循环
范围
特点
联系
生态系统各营养级
生物圈
单向流动，逐级递减
循环往复、全球性
同时进行，彼此相互依存，不可分割。
1. 能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解等过程。
2. 物质是能量沿食物链（网）流动的载体。
3. 能量是物质在生态系统中循环往返的动力。
探究土壤微生物的分解作用
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，这些微生物属于分解者，可以将其他生物的遗体或粪便分解掉。
研究背景
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
以带有落叶的土壤为实验材料。
对照组
土壤不做处理(自然状态)
实验组
土壤进行处理
尽可能排除土壤微生物的作用，尽量避免土壤理化性质的改变（将土壤用塑料袋包好，放在60℃恒温箱中处理1h，杀死微生物)。
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
两组对照实验，会有怎样的结果呢？
对照组
落叶腐烂
实验组
落叶未腐烂
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的。
结论
探究土壤微生物对淀粉的分解作用
实验原理
淀粉
碘液
变蓝
葡萄糖
淀粉
分解
斐林试剂
产生砖红色沉淀
加热
操作步骤
将取自农田、林地或花盆等处的土壤放入垫有厚纱布的烧杯中，加水搅拌。
然后将纱布连同土壤一起取出。
将留在烧杯中的土壤浸出液静置一段时间备用。
探究土壤微生物对淀粉的分解作用
A 组含等量淀粉糊 （加入 30ml 土壤浸出液） B 组含等量淀粉糊 （加入 30ml 蒸馏水）
操作 在室温（20℃ 左右）环境放置 7d
A1（10ml） 加入碘液 A2（10ml） 加入斐林试剂 B1（10ml） 加入碘液 B2（10ml）
加入斐林试剂
结果
不变蓝
出现砖红色沉淀
变蓝
不出现砖红色沉淀
加强“种养结合循环农业“的建设
如何提高土地利用率，有效利用土壤中的物质？
养殖业
种养
结合
种植业
牧草
农作物
苗木
家禽
家畜
鱼
有机肥
饲料
当堂检测
1. 含铅汽油的燃烧、铅的开采及提取等人类活动可以增加大气和土壤中的铅含量。植物能吸收含铅物质，动物通过取食植物和饮用含铅的水摄入铅。下列说法错误的是（ ）
A. 营养级越高的生物，其体内铅浓度越低
B. 铅可在生物群落和非生物环镜之间循环
C. 增大清洁能源的利用率可减少大气中铅的来源
D. 可采用具有富集特性的生物对环境中的铅进行吸收
A
当堂检测
2. 为修复长期使用农药导致有机物污染的农田，有人建议向土中投放由多种微生物组成的复合菌剂。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 复合菌剂的投放，可改善被农药污染的农田环境
B. 复合菌剂的投放，会阻碍此生态系统的物质循环
C. 复合菌剂中的微生物在农田生态系统中发挥分解者的作用
D. 与未修复时相比，修复后农田生态系统中物种丰富度可能改变
B
当堂检测
3. 下表为某水库内一条食物链中几种生物体内重金属 Cd 的浓度（单位：ng · g-1）。请据表推测这几种生物中，最可能为植食性的是（ ）
生物种类 ① ② ③ ④
Cd 8.8 14.1 21.9 41.6
A. ①生物 B. ②生物 C. ③生物 D. ④生物
B
当堂检测
4. 关于生物富集说法正确的是（　 　）
A. 生物富集只能通过吃与被吃的关系发生
B. 低位营养级的生物体内的有害物质比高位营养级的生物体内的有害物质多
C. 有毒物质可沿食物链达到最高营养级
D. 生物富集不具有全球性
C
当堂检测
5. 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
当堂检测
6.（2021·吉林高二期末）某小组为探究土壤微生物的分解作用，进行了相关实验。下列相关叙述错误的是( )
A. 本实验设置的因变量是土壤中微生物的种类以及数量
B. 根据土壤中同种落叶的腐烂程度可以判断土壤微生物的作用
C. 将带有落叶的土壤在60℃恒温箱中处理1h的目的是杀死土壤微生物
D. 实验中土壤的含水量、落叶的种类和大小都应保持相同且适宜
A

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