3.3+生態(tài)系統的物質循環(huán)課件-2024-2025學年高二上學期生物人教版選擇性必修二

非生物物質和能量生產者消費者分解者總結生態(tài)系統組成成分營養(yǎng)結構--食物鏈（網）生態(tài)系統的結構捕食關系決定生態(tài)系統的功能物質循環(huán)能量流動信息傳遞包括渠道

生態(tài)系統的物質循環(huán)一

能量流動和物質循環(huán)的關系二第一課時第3節(jié)生態(tài)系統的物質循壞呼一口氣，許多二氧化碳分子就離開你的身體，進入大氣中。食物人體的細胞呼吸CO2植物的光合作用這些二氧化碳分子離開你后，會開始怎樣的旅行？C元素和O元素在生物群落和非生物環(huán)境之間是不斷循環(huán)的生物體和大氣中的碳的含量是怎樣維持相對穩(wěn)定的一

生態(tài)系統的物質循環(huán)一資料1

二氧化碳能溶于水，因此可在大氣和海洋、河流之間進行交換。此外，碳還可以長期固定或保存在非生命系統中，如固定于煤、石油或木材中。人類對煤和石油等能源的利用，向大氣中排放了大量的二氧化碳。思考●討論②在生物群落中主要是有機物的形式①在非生物環(huán)境中主要是CO2，少許碳酸鹽。1、碳在非生物環(huán)境和生物體內分別以什么形式存在？碳循環(huán)過程一

生態(tài)系統的物質循環(huán)一2、碳是如何進出生產者、消費者、分解者的（以什么形式、通過哪種生命活動、形成哪些產物等）？思考●討論大氣中的二氧化碳庫煤石油光合作用呼吸作用溶解光合作用煤石油攝食呼吸作用分解作用分解者分解遺體殘骸碳循環(huán)過程一

生態(tài)系統的物質循環(huán)一大氣中的二氧化碳庫煤、石油水體中的HCO3-等巖石中的CaCO3等（1）CO2與HCO3-的相互轉化；（2）CaCO3與HCO3-的相互轉化；（3）煤、石油等化石燃料的開采與使用。將有機物分解為二氧化碳等。其他途徑：碳循環(huán)過程一

生態(tài)系統的物質循環(huán)一

請同學們嘗試用關鍵詞、箭頭、方框等構建碳循環(huán)的模型遺體和排出物攝食燃燒生產者消費者分解者化石燃料呼吸作用呼吸作用光合作用分解作用非生物環(huán)境生物群落大氣中的CO2庫水圈中的CO2庫CO2CO2碳循環(huán)過程一

生態(tài)系統的物質循環(huán)一【方法技巧】巧辨圖形判斷參與碳循環(huán)的四種成分大氣中的CO2庫生產者分解者消費者大氣中的CO2庫生產者初消次消三級消分解者注意：碳循環(huán)中各成分包括生產者、消費者、

分解者和大氣中的CO2庫。辨圖要點：1.碳循環(huán)中，只有生產者與非生物環(huán)境之間

的箭頭是雙向的；2.箭頭指向最多的是大氣中的CO2庫，其次

是分解者。生產者初級消費者大氣中的CO2庫次級消費者分解者(2)流動形式:①生物群落與非生物環(huán)境之間：

。②生物群落內部：

。③傳遞的主要途徑：

。(3)進入生物群落的途徑:

。(4)返回非生物環(huán)境的途徑:

、

、和

。(1)存在形式:①非生物環(huán)境中：

。②生物群落內部：

。CO2和碳酸鹽含碳有機物CO2有機物生產者的光合作用(主要)和化能合成作用動植物的呼吸作用分解者的分解作用化石燃料的燃燒(5)實現碳循環(huán)的關鍵成分:

。生產者和分解者食物鏈(網)碳循環(huán)過程思考：如果濫伐森林、大量化石燃料燃燒，對生態(tài)系統的碳循環(huán)及生態(tài)環(huán)境有何影響？破壞碳循環(huán)的平衡大氣中CO2含量增加溫室效應與社會的聯系溫室效應碳循環(huán)過程一

生態(tài)系統的物質循環(huán)一(1)原因化石燃料的大量燃燒（主要原因）森林、草原等植被的破壞(2)危害(3)緩解措施極地和高山冰川加速融化海平面上升全球氣候變暖威脅人類和生物的生存減少化石燃料的使用，開發(fā)新能源大力植樹種草，提高森林覆蓋率溫室效應與社會的聯系國家環(huán)保行動提高質量標準垃圾分類回收號召節(jié)約糧食退耕還林工程天然林保護工程沙漠治理行動城市綠化發(fā)展清潔能源無廢棄物農業(yè)人類活動對碳循環(huán)的影響毛烏素沙地塞罕壩林場戒奢侈、捐舊衣點適量、不浪費重隔熱、簡裝修乘公交、少開車關水電、節(jié)約紙個人低碳生活人類活動對碳循環(huán)的影響水循環(huán)過程一

生態(tài)系統的物質循環(huán)一一

生態(tài)系統的物質循環(huán)一硫循環(huán)過程硫循環(huán)的主要形式：硫在生物群落體內的存在形式：硫進入非生物環(huán)境的途徑：硫循環(huán)出現問題：含硫有機物SO2、SO42－分解者的分解作用、化石燃料的燃燒、火山爆發(fā)酸雨腐蝕建筑、酸化土壤和水體、腐蝕植物根系及葉片等，危害動植物生長等。一

生態(tài)系統的物質循環(huán)一磷循環(huán)過程大氣中的N2工業(yè)固氮閃電固氮生物固氮尿素及動植物遺體硝化細菌土壤微生物反硝化細菌氮氧化物氮肥NO3—NO3—NH4+一

生態(tài)系統的物質循環(huán)一氮循環(huán)過程一

生態(tài)系統的物質循環(huán)一氮循環(huán)過程根據氮循環(huán)示意圖，思考并回答下列問題。(1)植物吸收的氮以什么形式存在？NO3—固氮生物的固氮作用。(3)生物群落中的氮最終通過什么途徑返回大氣中？反硝化作用。(2)大氣中的氮氣通過什么途徑進入生物群落？(4)據圖可知氮元素是不斷循環(huán)的，但農田生態(tài)系統為什么仍需不斷施加氮肥？農田土壤中氮元素的含量往往不足以使作物高產，加之農產品源源不斷地自農田生態(tài)系統輸出，其中的氮元素并不能都歸還土壤，所以需要施加氮肥。一

生態(tài)系統的物質循環(huán)一1.概念：組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素，都不斷進行著從非生物環(huán)境到生物群落，又從生物群落到非生物環(huán)境的循環(huán)過程。這里的物質是：在哪兩者之間循環(huán)：組成生物體的元素。不是指單質，也不是化合物。這里的生態(tài)系統是指：生物圈2.特點：生物地球化學循環(huán)在生物群落內部沿

單向流動的。食物鏈和食物網生物群落

非生物環(huán)境具有全球性

(生物地球化學循環(huán))循環(huán)性

(反復利用，循環(huán)流動)大氣環(huán)流能量流動物質循環(huán)范圍形式特點過程聯系生態(tài)系統各營養(yǎng)級之間生物圈(全球性)主要以有機物中的化學能的形式單向流動、逐級遞減全球性、循環(huán)往復運動沿食物鏈、食物網單向流動在生物群落和非生物環(huán)境之間循環(huán)往復（閱讀教材P65）同時進行、相互依存，不可分割①能量的固定、儲存、轉移和釋放,都離不開物質的合成和分解等過程②物質作為能量的

，使能量沿食物鏈(網)流動；③能量作為

，使物質在生物群落和非生物環(huán)境之間循環(huán)往返。載體動力主要以無機物形式(群落和非生物環(huán)境間主要以CO2的形式)一

能量流動和物質循環(huán)的關系二課堂小結本堂課你學到了哪些知識？畫出概念圖進行總結生態(tài)系統的物質循環(huán)物質循環(huán)碳循環(huán)過程物質循環(huán)與能量流動的關系對象：特點：范圍：實例組成生物體的元素生物圈全球性，循環(huán)性

生物富集一

探究土壤微生物的分解作用二第二課時第3節(jié)生態(tài)系統的物質循壞溫故知新任務

生態(tài)系統的物質循環(huán)生態(tài)系統的物質循環(huán)物質循環(huán)碳循環(huán)過程實例對象：特點：范圍：思考：土壤中的微生物能夠分解有機物，這是物質循環(huán)過程中的重要一環(huán)。生態(tài)系統中的消費者能夠加快物質的循環(huán)過程。是不是所有物質都能較快地通過食物鏈回歸非生物環(huán)境呢?組成生物體的元素生物圈全球性，循環(huán)性日常生活中鉛的應用香煙食品玩具工業(yè)廢氣化妝品餐具燃燒容器汽車尾氣鉛與人類的生活息息相關資料1鉛對人體血液、血管、腎臟、生殖腺和神經系統等均有毒害作用。在兒童中，鉛中毒癥狀尤為明顯。自2013年起，聯合國環(huán)境規(guī)劃署和世界衛(wèi)生組織聯合號召：每年十月底在全球開展“預防鉛中毒國際行動周”活動。鉛是一種毒性很強的化學元素資料2鉛在植物組織中可致光合作用及脂肪代謝的強度減弱，吸水量減少，耗氧量增大，阻礙植物生長，甚至導致死亡。資料3鉛對微生物也具有毒害作用。分析鉛循環(huán)的特點及成因任務1火山噴發(fā)沙塵暴大火大氣降水水體植物土壤動物魚水鳥猛禽煤燃燒金屬冶煉浮游生物鉛循環(huán)的主要過程分析鉛循環(huán)的特點及成因任務1個體層次：資料一

不同采樣點中水、水底沉積物和中國血蛤體內鉛濃度生物富集中國血蛤（Hiatulachinensis）據圖分析，寫出分析結果：

。鉛在中國血蛤體內的濃度超過環(huán)境濃度分析鉛循環(huán)的特點及成因任務12、對比碳循環(huán)，分析鉛在生物體內富集的原因消費者生產者分解者吸收攝食非生物環(huán)境中的碳分解作用原因：______________________________________________________。鉛在生物體內形成難以降解的化合物，且不易排出個體層次×呼吸作用分析鉛循環(huán)的特點及成因任務1資料二：如圖為水體和多種水生生物體內的鉛濃度示意圖。群落層次c浮游生物>c水c魚

>c水c水鳥>c水水浮游生物魚水鳥2ppm5ppm200ppm1600ppm生物富集<<生物放大據圖分析，寫出分析結果：

。鉛在生物體內的濃度沿食物鏈不斷升高分析鉛循環(huán)的特點及成因任務1生態(tài)系統層次火山噴發(fā)沙塵暴大火大氣降水水體植物土壤動物魚水鳥猛禽煤燃燒金屬冶煉浮游生物大氣水生物遷移擴散途徑：1.大氣2.水3.生物遷移全球性一

生物富集一

比具有上述特點的其他物質種類Hg汞是常溫下唯一的液體金屬，三種形式存在，包括魚類中的甲基汞，無機汞和牙科汞合金。甲基汞進入人體后在體內代謝緩慢，且不易排出，嚴重時會引起中毒。通過血腦屏障進入大腦的汞會侵害腦神經，導致腦萎縮。Cd鎘被人體吸收后，在體內形成鎘硫蛋白，選擇性地蓄積肝、腎中。其中，腎臟可吸收進入體內近1/3的鎘，是鎘中毒的"靶器官"。鎘超標對于

人體的傷害包括損害肝腎、影響生殖功能以及誘發(fā)高血壓。為白色晶體，不溶于水，溶于煤油，可制成乳劑，是有效的殺蟲劑，為20世紀上半葉防止農業(yè)病蟲害，減輕瘧疾傷寒等蚊蠅傳播的疾病危害起到了不小的作用；但是不易分解，極易造成環(huán)境污染，已被停用。DDT六六六進入機體后主要蓄積于中樞神經和脂肪組織中，刺激大腦運動及小腦，還能通過皮層影響植物神經系統及周圍神經，使臟器營養(yǎng)失調，發(fā)生變性壞死，能危害肝細胞，影響內分泌活動，抑制ATP酶。六六六一

生物富集一1.概念：生物體從

吸收、積蓄某種元素或

的化合物,

使其在機體內濃度

環(huán)境濃度的現象。超過周圍環(huán)境難以降解2.常見的生物富集物質：重金屬：如鉛(Pb)、鎘(Cd)、汞(Hg)等人工合成的有機化合物：如DDT、六六六等3.發(fā)生生物富集的條件：4.生物富集的主要途徑：食物鏈、食物網①化學性質比較______的；②生物體能夠______的；③不易被______的。穩(wěn)定吸收排出一

生物富集一5.生物富集現象的特點①全球性②逐級積累（生物放大）比較生物富集和生物放大生物富集：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魚鷹（2.5×10-5）大魚（2×10-6）小魚（5×10-7）植物（4×10-8）水（3×10-12）通過生物放大作用，有害物質在高營養(yǎng)級生物體內含量很高環(huán)境重金屬有害化合物進入生物體一

生物富集一應用a.在湖泊里種植大量蘆葦，蘆葦可以吸收水中的有毒物質，而且蘆葦抗毒能力非常強，然后將蘆葦進行封存，防止有毒物質重新進入環(huán)境。b.某些有益的物質(如：黃金、鉭等珍貴稀有物質)也可沿食物鏈濃縮，這就為人類從生物體中提取某些稀有物質或元素提供一種方法。生物放大：歸納總結生態(tài)系統中物質循環(huán)的規(guī)律碳循環(huán)非生物環(huán)境生物群落吸收攝食呼吸作用分解作用鉛循環(huán)非生物環(huán)境生物群落吸收攝食分解作用

探究土壤微生物的分解作用二

背景資料秋天剛收獲的花生第二年春天從土中刨出的花生(1)土壤中存在種類、數目繁多的細菌、絲狀真菌、呈放射狀的放線菌等微生物，它們在生態(tài)系統中的成分為_______。(2)分解者的作用是將環(huán)境中的_______分解為_______，其分解速度與環(huán)境中的______、水分等生態(tài)因子相關。分解者有機物無機物溫度采集帶有落葉的土壤土壤垂直剖面模式圖枯枝落葉層有機碎屑層腐殖質層淀積層枯枝落葉層有機碎屑層土壤微生物通過分泌胞外酶，將底物分解為簡單的分子，然后通過細胞膜吸收營養(yǎng)物質。采集土壤微生物的方法帶有落葉的土壤中含有土壤微生物較多，好氧微生物主要生活于土壤表層。

探究土壤微生物的分解作用

背景資料

探究土壤微生物的分解作用二

探究.實踐設計實驗方案提出問題進行實驗分析結果、得出結論表達交流做出假設土壤微生物具有分解作用嗎？有機物的分解現象本質分解過程中，物質發(fā)生怎樣的變化？落葉等的腐爛影響因素

探究土壤微生物的分解作用二

探究.實踐設計實驗方案提出問題進行實驗分析結果、得出結論表達交流做出假設假設1：土壤微生物能分解落葉使之腐爛假設2：土壤微生物能分解淀粉

探究土壤微生物的分解作用二

探究.實踐設計實驗方案提出問題進行實驗分析結果、得出結論表達交流做出假設案例1：土壤微生物能分解落葉使之腐爛實驗設計自變量對照組實驗組因變量無關變量土壤中是否含有微生物落葉+滅菌土壤落葉+土壤（自然狀態(tài)）落葉分解的快慢和程度避免土壤理化性質的改變(60℃恒溫箱中1小時滅菌)。增加重復次數（每組落葉等量若干，組內設置多組等）

探究土壤微生物的分解作用二

探究.實踐設計實驗方案提出問題進行實驗分析結果、得出結論表達交流做出假設案例1：土壤微生物能分解落葉使之腐爛培養(yǎng)時間第1周第2周第3周第4周對照組落葉平均干重實驗組落葉平均干重（實驗組-對照組）平均干重

探究土壤微生物的分解作用二

探究.實踐設計實驗方案提出問題進行實驗分析結果、得出結論表達交流做出假設案例1：土壤微生物能分解落葉使之腐爛相同時間內（實驗組-對照組）平均干重結論正值落