北师大版必修3 4.1.3 生态系统中的物质循环 课件（34张）.ppt

4 1 3生态系统中的物质循环 为什么维持生态系统所需的大量物质 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消耗完 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 1 物质循环的概念 是指组成生物体的c h o n p s等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间反复循环运动的过程叫生态系统的物质循环 1 物质 组成生物体c h o n p s等基本元素 而不是单质 也不是化合物 2 范围 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 4 特点 具有全球性 反复利用 循环流动 3 循环 抓住要点 1 具有全球性 又叫生物地球化学循环 2 在生物群落和无机环境之间周而复始进行循环 3 循环过程中物质不会增加也不会减少 以一种形式转变为另一种形式 物质循环的主要特点 水是组成生物体的重要成分 约占体重的60 95 体内进行一切生化反应都离不开水 地球上水通过蒸发 降雨 植物的蒸腾 吸收等过程反复循环 水循环 糖 脂肪 蛋白质 核酸都是构成生物体的基本物质 在它们的分子中都含有碳元素 碳元素大约占生物体干重的49 是有机化合物的 骨架 没有碳就没有生命 碳在无机自然环境中存在的形式即以co2和碳酸盐 石灰岩 珊瑚礁 的形式存在 碳循环 碳的循环形式 碳在无机环境与生物群落间是以co2的形式进行循环的 大气中的co2进入生物群落 主要依赖于绿色植物的光合作用 使co2中的 c 变成为有机物中的 c 再通过食物链进入动物和其他生物体中 因此从 c 的循环可见绿色植物是生态系统的基石 除此之外 还有化能合成作用的微生物也能把co2合成为有机物 碳的循环过程 大气co2库 碳循环 生产者 消费者 分解者 碳循环的过程 光合作用 呼吸作用 呼吸作用 分解作用 动物摄食 化石燃料 形成煤 石油等 燃烧 大气中的co2库 遗体和排出物 遗体 碳的固定量 碳的返回量 绿色植物的光合作用碳进入生物群落碳出入生物化能合成作用群落的途径动植物的呼吸作用碳出生物群落微生物的分解作用燃烧 1 碳循环的形式 co2 co2 有机物 光合作用和化能合成作用 食物链和食物网 生物的呼吸作用 分解者的分解作用 化石燃料的燃烧 思考 2 碳在自然界中的主要存在形式 3 碳在生物体内的存在形式 4 碳进入生物体的途径 5 碳在生物体之间传递途径 6 碳进入大气的活动 氮循环 氮是组成蛋白质和核酸的主要成份 氮占大气成份的79 必须经过生物固氮作用 氨化作用 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 氨化作用 氨化细菌和真菌将有机氮 氨基酸和核酸 分解成为氨与氨化合物 氨溶水即成为nh4 可被植物直接利用 硝化作用 在通气情况良好的土壤中 氨化合物被细菌氧化为亚硝酸盐和硝酸盐 供植物吸收利用 土壤中还有一部分硝酸盐变为腐殖质的成分 或被雨水冲洗掉 然后流到湖泊和河流 最后到达海洋 为水生植物所利用 海洋中还有相当数量的氨沉积于深海而暂时脱离氮循环 反硝化作用 也称脱氮作用 反硝化细菌将硝酸盐转变成氮气 由此可见 在自然生态系统中 一方面通过各种固氮作用使氮素进入物质循环 另一方面又通过反硝化作用 淋溶沉积等作用使氮素不断重返大气 从而使氮的循环处于一种平衡状态 含n有机物的转化与分解 氮的固定 大气固氮 人工固氮 生物固氮 在闪电等高能量作用下 在空气中发生反应 高温 高压 催化剂下使氮气与氢气反应生成氨 有固氮能力的生物将游离态氮固定为氮的化合物 发生条件 氮循环示意图 氮循环 空气中的氮气 大气闪电固氮 人工合成固氮 生物固氮 土壤中 nh4 no3 生产者 各级消费者 生物体组成 含氮部分 含氮废物 交换吸附主动运输 消化吸收合成 脱氨基作用 硝化作用 泌尿系统排出 捕食 同化作用 反硝化作用 如果滥伐森林 大量化石燃料燃烧 对生态系统的碳循环及生态环境有何影响 破坏碳循环的平衡 大气中co2含量增加 温室效应 关注社会 地球表面接受太阳辐射能 然后散射到大气 其中一部分被二氧化碳等气体吸收 从而减少了地表向宇宙空间的散失 若二氧化碳增多 逸散的能量就越少 地球变暖和即形成温室效应 为什么二氧化碳过多导致气温升高 社会热点 温室效应 1 温室气体 co2过多 2 co2增多的原因 化石燃料的大量燃烧森林 草原等植被的破坏 3 温室效应的危害 极地冰川加速融化 沿海城市被淹没 农田减少 粮食减产 4 缓解温室效应的措施 措施 减少煤 石油等化石燃料的燃烧 提高能效 开发新的洁净能源 如核能 太阳能 风能 水能等 大面积植树造林 降低空气中co2含量 特点 形式 范围 单向流动逐级递减 反复循环 有机物 化学能 无机物 生态系统各营养级 生物圈 能量流动和物质循环的关系 1 当前引起 温室效应 的主要原因是 a 人口剧增 呼出的二氧化碳增多b 施用有机肥过多 分解者释放的二氧化碳增多c 畜牧业发展 动物呼出的二氧化碳增多d 工业发展 人类燃烧的化石燃料急剧增多 跟踪训练 解析 二氧化碳是引起 温室效应 的气体 大气中二氧化碳增多的主要原因是工业发展 人类燃烧的化石燃料急剧增多 答案 d 跟踪训练2 关于生态系统的物质循环的叙述 不正确的是 a 所指的物质是指组成生物体的c h o n p s等一些化学元素b 所说的生态系统是地球上最大的生态系统 生物圈c 所说的循环是指物质在生物与无机环境之间反复出现的循环流动d 物质在循环过程中不断递减 解析 由生态系统物质循环的概念和特点可知 本题的a b c选项都是正确的 物质在循环过程中是不会递减的 因为物质只能进行转移和变化 但不会消失 答案 d 特别提醒 伴随着物质循环过程 环境中的一些有毒物质会出现生物富集现象 营养级越高 富集物浓度越高 3 分析以下生态系统的能量流动和物质循环的关系简图 不能得到的结论是 a 物质作为能量的载体 使能量沿着食物链 网 流动b 能量作为动力 使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返c 在处于稳定状态的生态系统中 能量 的总和便是生产者所固定的太阳能总量d 碳在生物群落和无机环境之间的循环主要是以co2的形式进行的 解析 图中 表示生产者 消费者和分解者呼吸作用中释放的热能 表示通过食物链流入初级消费者和次级消费者的能量 生态系统的总能量是生产者固定的太阳能的总量 这些能量最终转化成热能形式散失 故能量 的和等于生产者固定太阳能的总量 c错误 答案 c 跟踪训练4 在自然生态系统中 下列有关物质与能量的关系的叙述 正确的是 a 能量可驱动物