《生态系统的物质循环》重要课件.ppt

你呼一口气，呼出的二氧化碳分子有的可能进入你身边一棵小草的叶肉细胞，有的可能随着大气环流漂向异国他乡，有的可能又转变成有机物重新回到你的体内。事实上，碳和氧等元素就在生物群落和无机环境之间不断循环。,生态系统依靠太阳不断地提供能量，而生态系统中的物质却都是由地球提供的。为什么维持生态系统所需要的大量物质，例如氧、水、氮、碳和许多其他物质，亿万年来却没有被生命活动所耗尽？,施用农药DDT的地区，虽然只占陆地面积的一小部分，可是在远离施药地区的南极动物企鹅体内也发现了DDT，南极动物体内为何会出现DDT？此现象说明了什么？,全球性,物质循环的概念：,指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断地进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落回到无机环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。这里说的生态系统，指的是地球上最大的生态系统生物圈，其中的物质循环具有全球性，因此这种物质循环又叫做生物地球化学循环。,物质：,循环：,组成生物体的化学元素。,从无机环境到生物群落反复循环。,FeMnZnCuBMo微量元素,C、H、O、N、P、S等化学元素,无机环境生物群落,反复循环,物质循环,如：碳循环、氮循环、硫循环等,碳是地球上储量最丰富的元素之一。它广泛地分布于大气、海洋、地壳沉积岩和生物体中，并随地球的运动循环不止。同时，碳又是有机化合物的基本成分，是构成生物体的基本元素。碳元素约占生物体干重的49%，没有碳就没有生命。碳在无机环境与生物群落之间是以CO2的形式进行循环的。在生物群落内部的传递形式是以含碳有机物进行的。,一、碳循环,碳在无机环境中主要以何种形式存在？在生物体内主要以何种形式存在？,CO2、碳酸盐,有机物,光合作用,化能合成作用,碳从无机环境进入生物群落主要是通过什么途径？,呼吸作用,碳通过哪些途径从生物群落返回到无机环境？,燃烧,微生物分解作用,碳在生物群落内部通过什么渠道进行传递？,食物链（网）,5、碳在生物体之间传递途径：,1、碳在生态系统中循环的形式：,2、碳在自然界中的存在形式：,3、碳在生物体内的存在形式：,4、碳进入生物体的途径：,6、碳进入大气的途径：,CO2；,CO2和碳酸盐；,含碳有机物；,绿色植物的光合作用；,食物链（网）；,生物的呼吸作用；分解者的分解作用；化石燃料的燃烧。,通过刚才的分析，回答以下问题：,大气中的CO2,消费者,生产者,分解者,化石燃料,呼吸作用,呼吸作用,大量燃烧导致温室效应,光合作用,分解作用,遗体,粪便,遗体,残枝败叶,摄入,辨图要点：,1、碳循环中，只有生产者与无机环境之间的传递是相互的，其他各成分之间的传递都是单向的。2、生产者指向消费者和分解者（传递），而消费者和分解者则指向无机环境（传递）。3、消费者指向分解者（传递）。,组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素。而不是指单质，也不是化合物。即为元素的循环碳循环、氮循环、硫循环,2.循环的具体形式：,1.循环的物质：,主要以无机物的形式：,在生物群落内部：,以有机物的形式，沿食物链（网）传递,碳循环：CO2（进出生物群落）氮循环：N2、NH4+、NO3-硫循环：SO2、SO42-,是指地球上最大的生态系统生物圈。其中的物质循环带有全球性，所以又叫生物地球化学循环。,全球性循环性反复利用,3.循环的范围：,4.循环的特点：,大气中二氧化碳浓度的变化,在自然状态下，植物通过光合作用摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解者的分解作用释放碳的速率大致相等，大气中的CO2含量处于相对稳定状态。,1.能量主要以光的形式到达地球，其中大部分被吸收，并通过各种方式转化为热量，热量最后以红外线辐射形式从地球再辐射出去。,2.在大气层中，二氧化碳对光辐射没有阻碍，但是能吸收红外线并阻挡红外线通过,3.就像温室的玻璃顶罩一样，能量进来容易出去难。,温室效应,温室效应：,1.形成原因：,化石燃料，短期内大量燃烧，打破了碳循环的平衡，使大气中二氧化碳的含量迅速增加，形成“温室效应”。,2.危害：,气温上升；加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升;进而对陆地生态系统和人类的生存构成威胁；旱、涝灾害频发，气候异常。,兄弟，冰去哪儿了？,温室效应的危害：加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。,探究点一,增加植被措施减少化学燃料的燃烧,温室效应,植树造林、封山育林、退耕还林节约纸张、不践踏草坪、不使用一次性筷子,开发新能源，如太阳能、核能等节约用电提倡公交出行（无车日）,氮是组成蛋白质和核酸的主要成分。氮占大气成分的79%，必须经过生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用等才能在生物群落与无机环境间反复循环。,氮循环：,物质循环示例：氮循环,能量流动和物质循环的区别：,生态系统的物质循环,概念,碳循环,特点,能量流动和物质循环的因果关系,组成生物体的元素在生态系统的生物群落与无机环境之间反复循环的运动。,碳存在的形式：主要是CO2和碳酸盐。,碳循环的形式：CO2,全球性、循环性,碳进入生物群落的途径：主要是光合作用，也可通过化能合成作用。,碳返回无机环境的途径：动植物的呼吸作用；微生物的分解作用；化学染料的燃烧。,1下列关于生态系统的物质循环的叙述中，错误的是（）A所指的物质是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素B所说的生态系统是指生物圈C物质在循环过程中不断减少的D所说的循环是指物质在生物与无机环境之间反复出现、循环利用,c,（3）图中DC过程是通过作用实现的，CD过程是通过作用实现的，BD过程是通过_作用实现的。（4）生物群落中有一部分碳以_形式储藏在地层中。碳在无机环境中以形式存在。,（1）此生态系统的能量流动是从_固定太阳能开始的。（2）碳元素在大气中与A、B、C之间的传递是以_形式进行的，在生态系统各成分中A为，B为。,2右图示生态系统碳循环示意图，A、B、C、D是生态系统的成分，D为大气，请据图回答：,消费者,分解者,光合,呼吸,分解,煤、石油等化石燃料,CO2,CO2,1.在生态系统碳循环中，既能使CO2进入生物群落，又能将其释放到大气中的生物是（）A.分解者B.植食动物C.肉食动物D.绿色植物,D,2.与自然界的碳循环关系最为密切的两种细胞器是（）A.内质网和高尔基体B.叶绿体和线粒体C.核糖体和叶绿体D.核糖体和高尔基体,B,3.下图是自然界碳循环的简图，图中的甲、乙、丙各代表（）,A,A.甲为生产者，乙为分解者，丙为消费者B.甲为消费者，乙为分解者，丙为生产者C.甲为分解者，乙为生产者，丙为消费者D.甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者,4.下列关于物质循环和能量流动的关系叙述不正确的是:（）A.物质为能量的载体，使能量在生态系统中流动B.能量作为动力，使物质在生物群落与无机环境之间循环往复C.先进行物质循环，后发生能量流动D.二者相互依存，不可分割,C,但是，能量流动和物质循环又有本质上的区别：能量流经生态系统各个营养级时是逐级递减，而且运动是单向的、不是循环的，最终在环境中消失。物质循环是带有全球性的，在生物群落与无机环境间物质可以反复出现，反复利用，循环运动，不会消失。,能力流动与物质循环的关系,二者同时进行，彼此相互依存，不可分割。能量的固定、转移、储存、释放离不开物质的合成和分解，物质是能量沿食物链（网）流动的载体。能量是物质在生态系统中反复循环的动力。生态系统中各种成分，正是由于物质循环和能量流动，才能紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。,联系,反复出现，循环流动，全球性,单向流动，逐级递减,特点,生物圈,生态系统各营养级,范围,在无机环境和生物群落间反复循环,光能有机物中的化学能热能,过程,组成生物体的基本元素,有机物,形式,物质循环,能量流动,项目,3下列关于物质循环和能量流动的关系叙述不正确的是：（）A物质为能量的载体，使能量在生态系统中流动B能量作为动力，使物质在生物群落与无机环境之间循环往复C先进行物质循环，后发生能量流动D二者相互依存，不可分割,C,4施用农药DDT的地区，虽然只占陆地面积的一小部分，可是远离施药地区的南极，动植物内也发现了DDT，该现象说明了：（）ADDT使挥发性物质BDDT已加入全球性的生物地化循环C科考队将DDT带到了南极D南极动物也偶尔到施药地区觅食,B,提出问题：让学生结合自己的生活经历，列举土壤微生物分解作用的实例，提出想探究的问题。教师予以启发、指导。例如，落叶在土壤中能被分解掉，这究竟主要是土壤的物理化学因素的作用，还是土壤中微生物的作用呢？作出假设：假设既可以是基于已有的知识或经验作出的解释，也可以是想像或猜测。大胆提出假设，通过讨论修正自己的假设。,探究：“土壤微生物的分解作用”,制订计划：首先，要确定实验变量是什么？需要控制的变量有哪些？如何控制这些变量？等等。其次，要确定探究的地点或场所：在野外？还是在实验室中？第三，设计实验方案。教材中提供了两则案例，供学生参考。实施计划：建议本探究以小组的形式进行。结果分析：可以将实验过程和现象列表整理，进行对比分析，得出实验结论。,土壤有很多的微生物，这些微生物能分泌多种水解酶将大分子有机物分解成小分子有机物，如纤维素酶、淀粉酶可将纤维素、淀粉水解成葡萄糖。然后被分解者吸收到细胞中进行氧化分解，最终形成CO2、水和各种无机盐，同时释放能量。这个过程其实就是微生物的“分解作用”。土壤中的微生物主要是一些放线菌、细菌、真菌等。,查阅资料：,课堂探究二：探究土壤微生物的分解作用,探究土壤微生物的分解作用,案例1探究土壤微生物对落叶的作用,准备土壤,实验组：土壤灭菌对照组：不做处理,准备落叶,实验组与对照组叶片数量与大小基本一致,案例2探究土壤微生物对淀粉的分解作用,制备土壤浸出液,浸出液静置一天,一段时间后,检测淀粉的分解情况,生物富集,生物富集作用又叫生物浓缩,是指生物体通过对环境中某些元素或难以分解的化合物的积累，使这些物质在生物体内的浓度超过环境中浓度的现象。是指环境中的一些污染物（如重金属、化学农药），通过食物链在生物体内大量积聚的过程.因为这些污染物一般具有化学性质稳定而不易分解、在生物体内积累而不易排出等特点，所以，生物富集作用随着食物链的延长而