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(共45张PPT)
3.3
生态系统的物质循坏
大家和我做一个简单的动作
先吸气
再呼气
你能想象这些二氧化碳分子的去向吗？
有的可能随着大气环流飘向异国他乡
这些二氧化碳分子中的碳元素和氧元素，是怎样来到你体内的？进入你体内之前存在于什么物质中？
生物群落
非生物环境
C
O
O
不断循环
生物群落
非生物环境
C
O
O
不断循环
生物体中的碳：蛋白质、糖类、脂质和核
酸等都是以碳链为基本骨架形成的有机物
大气：碳主要是二氧化碳无机物
如何长期维持相对稳定的状态
Q1.碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在？
Q1.碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在？
非生物环境:
主要以CO2和碳酸盐的形式存在
大气中的CO2库
主要存在于岩石圈中
主要是含碳有机物。
Q2.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）
大气中的CO2库
生产者
生产者
生产者
光
合
作
用
光
合
作
用
溶解
光合作用
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
呼吸作用
生产者
②呼吸作用：将有机物分解为二氧化碳。
①光合作用等：将二氧化碳转化为有机物。
大气中的CO2库
生产者
生产者
生产者
光
合
作
用
光
合
作
用
溶解
光合作用
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
呼吸作用
消费者
摄食
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
消费者
消费者
②呼吸作用等：将有机物分解为二氧化碳。
①摄食等：将前一营养级的有机物转化为自身的有机物。
大气中的CO2库
生产者
生产者
生产者
光
合
作
用
光
合
作
用
溶解
光合作用
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
呼吸作用
消费者
摄食
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
消费者
分解者
用
作
解
分
的
物
生
微
分解者
②微生物的分解作用等：将有机物分解为二氧化碳。
①食腐、腐生等：将现成有机物转化为自身有机物。
大气中的CO2库
生产者
生产者
生产者
光
合
作
用
光
合
作
用
溶解
光合作用
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
呼吸作用
消费者
摄食
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
消费者
分解者
用
作
解
分
的
物
生
微
煤、
石油
Q3：碳的进出除生产者、消费者、分解者外，还有没有其他途径？
其他途径：
煤、石油等化石燃料的开采与使用，将有机物分解为二氧化碳等。
大气中的CO2库
生产者
生产者
生产者
光
合
作
用
光
合
作
用
溶解
光合作用
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
呼吸作用
消费者
摄食
呼
吸
作
用
呼
吸
作
用
消费者
分解者
用
作
解
分
的
物
生
微
煤、
石油
请用关键词、线段、箭头、方框等构建碳循环的模型。
总结
遗体和排出物
摄食
燃烧
生产者
消费者
分解者
化石燃料
呼吸作用
呼吸作用
光合作用
大气中的CO2库
分解作用
非生物环境
生物
群落
水圈中的CO2库
拓展
碳循环图解中各成分的判定方法
生产者
大气中的CO2库
消费者
分解者
规律：①先看双箭头：双箭头代表生产者、大气中的CO2库。其他所有成分都指向C的为大气中的CO2库。②除了C之外，有最多被指向箭头的为分解者，即B为分解者。
生产者
大气中的CO2库
生产者
大气中的CO2库
遗体和排出物
摄食
燃烧
生产者
消费者
分解者
化石燃料
呼吸作用
呼吸作用
光合作用
大气中的CO2库
分解作用
非生物环境
生物
群落
水圈中的CO2库
根据碳循环过程思考并回答问题：
1.碳主要以什么形式在非生物环境和生物群落之间循环？
2.碳循环是指CO2循环还是碳元素循环？
3.碳循环属于物质循环中的一种，什么是物质循环？
CO2
碳元素循环
1.概念
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。
2.特点
①具有全球性
（生物地球化学循环）
②循环往复
一、碳循环（P61）
遗体和排出物
摄食
燃烧
生产者
消费者
分解者
化石燃料
呼吸作用
呼吸作用
光合作用
大气中的CO2库
分解作用
非生物环境
生物
群落
水圈中的CO2库
遗体和排出物
摄食
燃烧
生产者
消费者
分解者
化石燃料
呼吸作用
呼吸作用
光合作用
大气中的CO2库
分解作用
非生物环境
生物
群落
水圈中的CO2库
根据碳循环过程思考并回答问题：
4.碳在生物群落内部传递的主要途径和形式分别是什么？
5.碳进入生物群落的途径：
6.碳返回非生物环境的途径：
传递主要途径：食物链、食物网
传递形式：含碳有机物
光合作用和化能合成作用
①生物的呼吸作用
②分解者的分解作用
③化石燃料的燃烧
遗体和排出物
摄食
燃烧
生产者
消费者
分解者
化石燃料
呼吸作用
呼吸作用
光合作用
大气中的CO2库
分解作用
非生物环境
生物
群落
水圈中的CO2库
根据碳循环过程思考并回答问题：
7.实现碳循环的关键因素：
8.如何实现碳中和？
9.你如何看待人类活动对碳循环的影响？
生产者和分解者
消极影响和积极影响
①增加CO2固定量：植树造林
②减少CO2排放量：减少化石燃烧和开发新能源
联系
人类活动对碳循环的影响
消极影响：人类活动对煤和石油等资源的利用，会向大气中排放大量的二氧化碳，打破了生物圈中碳循环的平衡，加剧温室效应，引起全球性的气候变化。
积极影响：但人类又大力开展植树造林、开发新能源、发展节能产业等，有利于降低大气中的二氧化碳浓度，维持生物圈的碳平衡。
3.应用
①动物的取食、消化能促进物质循环；
②动物粪便被分解者分解后可供植物吸收利用；
③动物呼出的CO2还可为水稻的光合作用补充原料。
一、碳循环（P61）
稻田养鸭
稻田养鱼
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.生物富集物质
二、生物富集（P63）
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
4.实例——铅的富集过程
二、生物富集（P63）
煤燃烧、有色金属冶炼
大气
沉降
土壤表面
植被表面
水体
根从土壤中吸收铅
叶片摄入吸附的铅
水中植物、浮游动物会直接吸收水中的铅
颗粒
排放
动物饮用含有铅的水，也会直接摄入铅
4.实例——铅的富集过程
二、生物富集（P63）
煤燃烧、有色金属冶炼
大气
沉降
土壤表面
植被表面
水体
颗粒
排放
人体
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。
含铅的生物被更高营养级的动物食用，铅就会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。
5.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。
6.生物富集的主要途径——______________
7.生物富集的特点
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生物放大作用（生态浓缩）
有害物质在生物体内的浓度会沿食物链不断升高,营养级越高，积累剂量越大
8.生物富集的危害：在生物体内形成积累性中毒。
二、生物富集（P63）
稳定
吸收
不易被分解
不易排出
食物链、食物网
三、能量流动和物质循坏的关系（P65）
项目 能量流动 物质循环
形式
特点
范围
联系 主要以有机物为载体
无机物、有机物
生态系统的各营养级之间
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，离不开物质的合成和分解；
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。
单向流动，逐级递减
循环往复
生物圈（全球性）
探究土壤微生物的分解作用
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，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直数月时间。
秋天刚收获的花生
第二年春天从土中刨出的花生
采集带有落叶的土壤
土壤垂直
剖面模式图
枯枝落叶层
有机碎屑层
腐殖质层
淀积层
枯枝落叶层
有机碎屑层
土壤微生物通过分泌胞外酶，将底物分解为简单的分子，然后通过细胞膜吸收营养物质。
采集土壤微生物的方法
带有落叶的土壤中含有土壤微生物较多，好氧微生物主要生活于土壤表层。
探究土壤微生物的分解作用
土壤微生物具有分解作用吗？
有机物的分解
现象
本质
分解过程中，物质发生怎样的变化？
落叶等的腐烂
影响
因素
活动2
探究土壤微生物的分解作用
设计实验方案
提出问题
进行实验
分析结果、得出结论
表达交流
做出假设
活动2
探究土壤微生物的分解作用
设计实验方案
提出问题
进行实验
分析结果、得出结论
表达交流
做出假设
假设1：土壤微生物能分解落叶使之腐烂
假设2：土壤微生物能分解淀粉
活动2
探究土壤微生物的分解作用
设计实验方案
提出问题
进行实验
分析结果、得出结论
表达交流
做出假设
案例1：土壤微生物能分解落叶使之腐烂
实 验 设 计 自变量
对照组
实验组
因变量
无关变量
土壤中是否含有微生物
对土壤高温处理（灭菌）
对土壤不做任何处理（自然状态）
落叶分解的快慢和程度
避免土壤理化性质的改变
活动2
探究土壤微生物的分解作用
设计实验方案
提出问题
进行实验
分析结果、得出结论
表达交流
做出假设
培养时间 第1周 第2周 第3周 第4周
对照组落叶 平均干重
实验组落叶 平均干重
（实验组-对照组）平均干重
案例1：土壤微生物能分解落叶使之腐烂
活动2
探究土壤微生物的分解作用
设计实验方案
提出问题
进行实验
分析结果、得出结论
表达交流
做出假设
相同时间内（实验组-对照组）平均干重 结论
正值 落叶是在该土壤中微生物的作用下腐烂
0或者负值 落叶在该土壤中微生物的作用下不腐烂
案例1：土壤微生物能分解落叶使之腐烂
活动2
探究土壤微生物的分解作用
设计实验方案
提出问题
进行实验
分析结果、得出结论
表达交流
做出假设
一个月后的落叶
新采集的落叶
结论：微生物对落叶有分解作用
案例1：土壤微生物能分解落叶使之腐烂
活动2
探究土壤微生物的分解作用
设计实验方案
提出问题
进行实验
分析结果、得出结论
表达交流
做出假设
实 验 设 计 自变量
对照组
实验组
因变量
是否加土壤浸出液
淀粉+蒸馏水
淀粉+土壤浸出液
淀粉或还原糖显色反应的变化
案例2：土壤微生物能分解淀粉
活动2
探究土壤微生物的分解作用
设计实验方案
提出问题
进行实验
分析结果、得出结论
表达交流
做出假设
取出
纱布
烧杯
土壤
水
水
玻璃棒
1、制备土壤浸出液
案例2：土壤微生物能分解淀粉
活动2
探究土壤微生物的分解作用
设计实验方案
提出问题
进行实验
分析结果、得出结论
表达交流
做出假设
2、分组编号，设置自变量
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
室温（20℃）环境放置7d后
活动2
探究土壤微生物的分解作用
设计实验方案
提出问题
进行实验
分析结果、得出结论
表达交流
做出假设
结论：土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
加碘液：
加斐林试剂：
案例2：土壤微生物能分解淀粉
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。
（ ）
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2.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
课堂检测
C
（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循环
C.纤维素分解菌促进了生态系统中的物质
D.能量流动方向是竹子→大熊猫→纤维素分解菌
3.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
课堂检测
D
D
二.3.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
课堂检测
A
B和C
D和E
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

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