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第3章 第3节
人教版 选择性必修2
02
生物富集
大气中的CO2库
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
土壤中的微生物能够分解有机物，这是物质循环过程中的重要一环。
生态系统中的消费者能够加快物质的循环过程。
是不是所有物质都能较快地通过食物链回归非生物环境呢？
否
二
生物富集
资料探究
1874 年，德国化学家齐德勒（O. Zeidler）合成了一种有机氯化合物——双对氯苯基三氯乙烷，简称 DDT（dichloro-diphenyl-trichloroethane）。DDT 为白色晶体，不溶于水，易溶于多数有机溶剂和油脂中，是人类历史上第一种人工合成的有机杀虫剂，但在当时人们并没有发现它的用处，之后的 65 年中无人问津。
DDT 的结构简式
1.生物富集概念：
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。
DDT 通过食物链不断富集的示意图
2.生物富集物质：
1.生物富集概念：
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。
DDT 通过食物链不断富集的示意图
2.生物富集物质：
二
生物富集
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
DDT 的结构简式
六氯环己烷
3.实例——铅的富集过程：
二
生物富集
3.实例——铅的富集过程：
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
二
生物富集
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
3.实例——铅的富集过程：
二
生物富集
4.发生生物富集的物质的特点
稳定
吸收
不易被分解
不易排出
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；
5.生物富集的主要途径——______________
食物链、食物网
6.生物富集的特点
二
生物富集
6.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。
二
生物富集
7.生物富集的危害：在生物体内形成积累性中毒。
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。
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
03
能量流动和物质循环的关系
三
能量流动和物质循环的关系
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)
随堂练习
A
例.下列关于生态系统中物质循环和能量流动的叙述，错误的(　 )
A.使用粪便作为肥料，其能量可以流向植物，实现了对能量的循环利用
B.碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的
C.非生物环境中的物质可以被生物群落反复利用
D.能量流动和物质循环是同时进行的，彼此相互依存，不可分割
探究土壤微生物的分解作用
探究土壤微生物的分解作用
秋天刚收获的花生
第二年春天从土中刨出的花生
分解者
有机物
无机物
温度
实验原理
(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。
探究土壤微生物的分解作用
提出问题
作出假设
1
2
3
设计实验方案
进行实验
4
5
分析结果、得出结论
表达和交流
6
实验流程
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
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
案例一
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
探究土壤微生物的分解作用
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
案例一
落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
实验结论：
土壤微生物对落叶有分解作用
探究土壤微生物的分解作用
案例二 探究土壤微生物对淀粉的分解作用
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，水浴加热 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
探究土壤微生物的分解作用
案例二 探究土壤微生物对淀粉的分解作用
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
1、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
2、实验步骤
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
实验结论：
土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
随堂练习
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。 （ ）
√
×
一、概念检测
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
(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→大熊猫一纤维素分解菌
C
D
随堂练习
随堂练习
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
D
1.生物圈是不是一个在物质上自给自足的系统 为什么
是。生物圈是指地球上所有生物与其非生物环境的总和，它们通过物质循环构成一个物质上自给自足的系统。
二、拓展应用
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呢
农田是人工生态系统，是以提高农作物的产量，使能量更多地流向人类，满足人类需要为目的的。农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产，加之农产品源源不断地自农田生态系统输出，其中的氮元素并不能都归还土壤，所以需要施加氮肥。这与物质循环并不矛盾。
随堂练习
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
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
D和E
A
B和C
这三种重金属(Hg、Pb、Cd)会富集在鱼体内，并沿食物链逐渐在鱼体内聚集，营养级越高，它们的相对含量越高。A鱼体内三种重金属的含量都是最低的，因此A为草食性，鱼B和C鱼体内，三种重金属的含量都高于A，但低于D和E，因此B和C可能是杂食性鱼；D和E鱼体内，三种重金属的含量都远高于A、B和C，因此D和E可能是肉食性鱼。
感谢您的观看
202X/01/01

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