5.3生态系统的物质循环-高二上学期生物人教版必修3

1、第3节 生态系统的物质循环问题探讨 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是由地球提供的。 讨论：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耗尽？ 物质循环的概念什么? 这里的物质是指什么？ 这里的生态系统是指什么生态系统？ 在哪两者之间循环？ 快速阅读课本P100101回答下列问题： 1.概念： （3）概念中所说的生态系统指的是哪个生态系统？ （2）物质在什么和什么之间循环？ （4）物质循环具有什么特点？一、物质循环的概念（1）概念中的物质是什么?2.把握概念: 组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素 生物圈 全球性、循

2、环性生物地球化学循环在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。生物圈是地球上的最大的生态系统, 生态系统中的物质循环具有全球性。讨论：在农田中大量使用DDT有机农药为什么会殃及南极的企鹅?二、生态系统中的碳循环 无机环境中：碳的存在形式 生物群落中：2.碳是如何分别进出生产者、消费者、分解者各个环节的（以什么形式、通过哪种生命活动、形成哪些产物等）？思考与讨论：1.碳在自然界以什么形式存在？CO2 、碳酸盐主要是含碳有机物生态系统的成分：无机环境、生产者、消费者、分解者生物群落光合作用呼吸作用呼吸作用摄食（

3、CO2和碳酸盐）（含碳有机物）微生物的分解作用（有分解者存在）CO2二、生态系统中的碳循环（1）碳循环的形式：（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：（5）碳在生物体之间传递途径：（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生物的呼吸作用 分解者有分解作用化石燃料的燃烧要点2、请同学们对碳在无机环境、生产者、消费者、分解者之间的循环过程进行小结（用画概念图的形式表示，箭头上面标明以什么形式或通过哪些生命活动等）AABBD DCC二、生态系统中的碳循环（1）什么条件下，生物圈中的碳循环可保持基本平衡（大气中CO2含

4、量基本稳定）？（2）哪些活动会打破这种平衡？（3）平衡被打破后会导致 什么后果即温室效应有哪些危害？（4）应如何缓解温室效应？3.与社会的联系二、生态系统中的碳循环温室效应冰川融化热带风暴土地干旱城市淹没CO2增多的原因化石燃料的大量燃烧森林、草原等植被的破坏温室效应的危害缓解温室效应的措施减少化石燃料的使用开发新能源增大绿化面积极地冰川加速融化陆地生态系统和人类构成威胁 气候异常，气温升高4、温室效应： 温室效应就是由于大气中二氧化碳等气体含量增加，使全球气温升高的现象二、生态系统中的碳循环 5、除了碳循环你还能说出其他元素的循环吗?例如：氮循环、硫循环拓展题：（书本P104） 同碳元素一样

5、，氮元素在生物群落和无机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？ 物质循环是指生物圈范围内物质是循环的。农田中不断有粮食产出，基本元素不断地被输出，所以要不断地施加氮肥。大气中的N2尿素及动植物遗体NO3-土壤中的微生物NH3NO3-氮素化肥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作用吸收作用合成作用脱氨基作用微生物的分解作用通过泌尿系统排出通过捕食同化作用反硝化作用(三)硫循环 生产者（植物）呼吸 三级消费者（肉食动物）分 解 者呼吸 初级消费者（植食动物）呼吸 次级消费者

6、（肉食动物）呼吸呼吸三、能量流动和物质循环的关系能量流动图解物质循环图解能量流动物质循环形式特点范围联系光能化学能热能化学元素（无机物有机物无机物）单向流动、逐级递减 具有全球性、循环性生态系统的各营养级 生物圈三、能量流动和物质循环的关系能量流动和物质循环都是通过食物链和食物网 的渠道实现的。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往复循环的动力。思考：生物圈是不是一个在物质上自给自足的系统？为什么？在能量上呢？ 生物圈在物质上是一个自给自足的系统，因为生物圈是指地球上所有生物与其无机环境的总和，是可通过物质循环实现物质上自给自足的系统。 生物圈在能量上不是一个自给自足的

7、系统，因为能量是不可循环的，必须依赖太阳能的不断输入。四、探究：土壤微生物分解作用 （1）土壤中存在种类和数目繁多的细菌、真菌等微生物，它们在生态系统中的成分为分解者。 （2）分解者的作用是将环境中的有机物分解为无机物，其分解速度与环境中的温度、水分等生态因子有关。 如热带雨林中土壤中有机物较少，因为温度高，分解者分解活动旺盛。实验原理：实例1实例2实验假设实验设计实验组对照组自变量 微生物能分解落叶使之腐烂四、探究：土壤微生物分解作用实例1实例2实验现象AA1A2AB1B2结论分析土壤浸出液中的微生物能分解淀粉注：在A1B1中加入碘液，在A2、B2中加入斐林试剂。四、探究：土壤微生物分解作用

8、1、下图为碳循环示意图，下列叙述正确的是 A.图中由生产者、和构成的食物链中，能量流动是单向、逐级递减的B.生产者为第一营养级，之和为生产者固定的总能量C.过程以CO2的形式进行，过程以有机物的形式进行D.根瘤菌与豆科植物互利共生时，其生命活动所需的有机碳来自于过程课堂练习：C2、20世纪60年代，美国农庄主为了提高农作物产量，曾用飞机反复大面积地喷洒有机磷杀虫剂，几年后显而易见的是（ ）B彻底消灭了该地区的害虫 害虫的抗药性愈来愈强 消灭了该地区杂草 这个地区鸟类数量减少 未喷洒农药的邻近地区一带生物体内也含有农药的成分A B C D 3在生态系统中能将太阳能转化到生物群落中的是（ ） A.

9、 蚯蚓 B硅藻 C硝化细菌 D. 酵母菌B4. 从物质循环的角度看，人体内的碳元素究其根源（ ） A燃料中的碳 B非生物环境中的碳 C食物中的碳D大气中的二氧化碳D5.在浮游植物浮游动物鱼这条食物链中，碳是以哪种形式流动的 ( )A二氧化碳 B有机物 C碳酸盐 D二氧化碳和有机物6碳在无机环境与生物群落之间的循环是通过（ ）A光合作用 B呼吸作用 C呼吸作用和光合作用 D蒸腾作用和呼吸作用BC（3）图中D C过程是通过 作用实现的， C D过程是通过 作用实现的，B D过程是通过 作用实现的。碳循环始终与 结合在一起。 （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。CDBA（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之间的流动是以 形式进行的，在生态系统各成分中A