生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)（第2課時(shí)） 【知識(shí)精研】高二生物同步 資源 （人教版2019選擇性必修2）

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第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性

核污染水中含高達(dá)64種核放射性元素，并且七成以上都是超標(biāo)的，多核素設(shè)備難以完全處理，核污水中含碘-129、鍶-90、釕-106、碳-14等放射性元素。其中，碘-129可以導(dǎo)致甲狀腺癌，鍶-90更被世界衛(wèi)生組織列入一類(lèi)致癌物清單，易致白血病。1.核污水中的物質(zhì)有什么特點(diǎn)?2.排入大海的核污水中的重金屬如何流入人體內(nèi)的？討論:具有放射性、半衰期長(zhǎng)、難以降解。會(huì)被海洋生物吸收，通過(guò)食物鏈向更高級(jí)的生物富集：香煙食品玩具工業(yè)廢氣化妝品餐具燃燒容器汽車(chē)尾氣煤和礦石中的鉛空氣中的鉛顆粒土壤、水體中的鉛生產(chǎn)者、浮游動(dòng)物各級(jí)消費(fèi)者最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)含鉛量最高燃燒冶煉降雨吸收捕食積累鉛在生物體內(nèi)的濃度沿食物鏈不斷升高分析鉛循環(huán)的特點(diǎn)及成因1、不同采樣點(diǎn)中水、水底沉積物和中國(guó)血蛤體內(nèi)鉛濃度生物富集中國(guó)血蛤（Hiatulachinensis）據(jù)圖分析，寫(xiě)出分析結(jié)果：

。鉛在中國(guó)血蛤體內(nèi)的濃度超過(guò)環(huán)境濃度分析鉛循環(huán)的特點(diǎn)及成因2、對(duì)比碳循環(huán)，分析鉛在生物體內(nèi)富集的原因消費(fèi)者生產(chǎn)者分解者吸收攝食呼吸作用非生物環(huán)境中的碳分解作用原因：_________________________________________。鉛在生物體內(nèi)形成難以降解的化合物，且不易排出分析鉛循環(huán)的特點(diǎn)及成因3.如圖為水體和多種水生生物體內(nèi)的鉛濃度示意圖。鉛在生物體內(nèi)的濃度沿食物鏈不斷升高據(jù)圖分析，寫(xiě)出分析結(jié)果：

。

生物體從周?chē)h(huán)境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物，使其在機(jī)體內(nèi)濃度超過(guò)環(huán)境濃度的現(xiàn)象重金屬：如鉛(Pb)、鎘(Cd)、汞(Hg)人工合成的有機(jī)物：如DDT、六六六1概念2物質(zhì)3特點(diǎn)在環(huán)境和生物體中存在形式是比較穩(wěn)定的；富集物質(zhì)必須是生物體能夠吸收的且不易排出的；富集物質(zhì)在生物代謝過(guò)程中是不易被分解的；食物鏈、食物網(wǎng)4主要途徑：生物富集：環(huán)境重金屬有害化合物生物生物放大：環(huán)境重金屬有害化合物食物鏈通過(guò)生物放大作用，有害物質(zhì)在高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物體內(nèi)含量很高環(huán)境重金屬有害化合物進(jìn)入生物體環(huán)境重金屬有害化合物5比較生物富集和生物放大

農(nóng)田

DDT殺蟲(chóng)劑有害物質(zhì)可以通過(guò)大氣、水和生物遷移等途徑擴(kuò)散擴(kuò)散到世界各地。6全球性南極的企鵝7應(yīng)用a.在湖泊里種植大量蘆葦，蘆葦可以吸收水中的有毒物質(zhì)，而且蘆葦抗毒能力非常強(qiáng)，然后將蘆葦進(jìn)行封存，防止有毒物質(zhì)重新進(jìn)入環(huán)境。b.某些有益的物質(zhì)(如：黃金、鉭等珍貴稀有物質(zhì))也可沿食物鏈濃縮，這就為人類(lèi)從生物體中提取某些稀有物質(zhì)或元素提供一種方法。12項(xiàng)目能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)(以碳循環(huán)為例)形式特點(diǎn)范圍聯(lián)系光能→化學(xué)能→熱能化學(xué)元素(無(wú)機(jī)物→有機(jī)物→無(wú)機(jī)物)單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減全球性、循環(huán)性生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物圈二者同時(shí)進(jìn)行、相互依存、不可分割：①能量的固定、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移和釋放，離不開(kāi)物質(zhì)的合成和分解；②物質(zhì)是能量沿食物鏈(網(wǎng))流動(dòng)的載體；③能量是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)的動(dòng)力13

土壤中生活著肉眼看不見(jiàn)的細(xì)菌、絲狀真菌和呈放射狀的放線菌，數(shù)量是極其繁多的。它們?cè)谏鷳B(tài)系統(tǒng)中的成分為分解者。分解速度主要與環(huán)境溫度和濕度有關(guān)。秋天剛收獲的花生第二年春天從土中刨出的花生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)自變量實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組土壤中是否含微生物對(duì)土壤高溫處理（滅菌）對(duì)土壤不做任何處理（自然狀態(tài)）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案提出問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果得出結(jié)論做出假設(shè)落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？落葉在土壤微生物的作用下可以腐爛土壤進(jìn)行處理，排除土壤微生物的作用土壤不處理，自然狀態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：落葉未腐爛落葉腐爛以盡可能排除土壤微生物的作用，同時(shí)要盡可能避免土壤理化性質(zhì)的改變（例如，將土壤用塑料袋包好，放在60℃恒溫箱中處理一小時(shí)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)自變量實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組土壤中是否含微生物對(duì)土壤高溫處理（滅菌）對(duì)土壤不做任何處理（自然狀態(tài)）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案提出問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果得出結(jié)論做出假設(shè)落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？落葉在土壤微生物的作用下可以腐爛相同時(shí)間內(nèi)對(duì)照組落葉腐爛，實(shí)驗(yàn)組不腐爛土壤微生物對(duì)落葉有分解作用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)自變量實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案提出問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果得出結(jié)論做出假設(shè)土壤微生物能分解淀粉嗎？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杯中加入適量淀粉糊+30mL土壤浸出液B杯中加入等量淀粉糊+30mL蒸餾水18

取出紗布燒杯土壤水水玻璃棒1、制備土壤浸出液淀粉碘液變藍(lán)淀粉葡萄糖磚紅色沉淀分解斐林試劑加熱實(shí)驗(yàn)原理：192、另取兩只燒杯，編號(hào)A、B淀粉糊加入土壤浸出液加入碘液AB加入蒸餾水A1A2B1B2加入碘液加入斐林試劑加入斐林試劑實(shí)驗(yàn)結(jié)果不變藍(lán)出現(xiàn)磚紅色沉淀變藍(lán)不出現(xiàn)磚紅色沉淀室溫（20℃）環(huán)境放置7d后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案提出問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果得出結(jié)論做出假設(shè)土壤微生物能分解淀粉嗎？土壤微生物能分解淀粉。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象加入碘液A1B1加入斐林試劑，水浴加熱A2B2不變藍(lán)變藍(lán)產(chǎn)生磚紅色沉淀不產(chǎn)生磚紅色沉淀土壤浸出液中的微生物能分解淀粉1.能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的主要功能。判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1)物質(zhì)循環(huán)發(fā)生在生物群落與非生物環(huán)境之間。（）(2)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過(guò)程。（）√×一、概念檢測(cè)2.竹子中纖維素含量很高。大熊貓每天要吃大量竹子，但一般只能利用其中一小部分纖維素。研究表明，大熊貓的基因組缺少編碼纖維素酶的基因，但是腸道中有多種纖維素分解菌。(1)大熊貓與它腸道內(nèi)某種纖維素分解菌的種間關(guān)系為（）A.捕食B.寄生C.互利共生D.原始合作(2)下列敘述不合理的是（）A.大熊貓是初級(jí)消費(fèi)者，屬于第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)B.大熊貓未消化的纖維素會(huì)被分解者利用循環(huán)C.纖維素分解菌促進(jìn)了生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)D.能量流動(dòng)方向是竹子→大熊貓一纖維素分解菌CD1.生物圈是不是一個(gè)在物質(zhì)上自給自足的系統(tǒng)?為什么?是。生物圈是指地球上所有生物與其非生物環(huán)境的總和，它們通過(guò)物質(zhì)循環(huán)構(gòu)成一個(gè)物質(zhì)上自給自足的系統(tǒng)。3.在生態(tài)系統(tǒng)中，使二氧化碳進(jìn)入生物群落的生物主要是（）A.細(xì)菌B.真菌C.動(dòng)物D.綠色植物D二、拓展應(yīng)用2.同碳元素一樣，氮在生物群落和非生物環(huán)境之間也是不斷循環(huán)的。為什么還要往農(nóng)田中不斷地施加氮肥呢?農(nóng)田是人工生態(tài)系統(tǒng)，是以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，使能量更多地流向人類(lèi)，滿足人類(lèi)需要為目的的。農(nóng)田土壤中氮的含量往往不足以使作物高產(chǎn)，加之農(nóng)產(chǎn)品源源不斷地自農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)輸出，其中的氮元素并不能都?xì)w還土壤，所以需要施加氮肥。這與物質(zhì)循環(huán)并不矛盾。課堂練習(xí)3.下表為生活在某庫(kù)區(qū)水域中層的幾種魚(yú)體內(nèi)重金屬的含量(單位：ng.g-1)。請(qǐng)據(jù)表推測(cè)這幾種魚(yú)中，草食性的魚(yú)是__，雜食性的魚(yú)是_____，肉食性的魚(yú)是_______為什么?魚(yú)的種類(lèi)ABCDEHg17.861.970.4117.0112.0Pb27.334.952.584.375.8Cd8.814.110.321.941.6D和EAB和C這三種重金屬(Hg、Pb、Cd)