生物生态系统的物质循环新人教必修

生物生态系统的物质循环新人教必修第1页，课件共79页，创作于2023年2月第2页，课件共79页，创作于2023年2月第3页，课件共79页，创作于2023年2月第4页，课件共79页，创作于2023年2月第5页，课件共79页，创作于2023年2月第三节

生态系统的物质循环第6页，课件共79页，创作于2023年2月在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素，不断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。

C、H、O、N、P、S等化学元素无机环境生物群落反复循环1这里的“物质”指的是什么？化学元素2循环的范围有多大？生物圈因此生物圈内的物质循环带有

性，所以这种物质循环又叫

。生物地球化学循环全球生态系统的物质循环的概念？3物质循环的特点是什么？①全球性，循环性②反复利用第7页，课件共79页，创作于2023年2月物质循环的主要特点：物质循环是具有全球性的，生物群落和无机环境之间的物质可以反复出现反复利用，周而复始进行循环运动，不会消失。第8页，课件共79页，创作于2023年2月

农田南极的企鹅DDT杀虫剂第9页，课件共79页，创作于2023年2月碳的作用：

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。第10页，课件共79页，创作于2023年2月

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。不难看出，碳在生物群落是以有机物的形式存在的。

动植物遗体粪便，可以通过分解者的分解作用将有机物中的“C”转变成无机物归还到无机环境。还有一部分生物遗体没有被分解者分解，转变成为地下的石油和煤，这部分“C”暂时脱离循环，一经开采运到地面燃烧，仍可产生CO2再返回碳循环。碳的循环过程

第11页，课件共79页，创作于2023年2月1.碳在无机环境中的存在形式CO2和碳酸盐（石灰岩、珊瑚礁）；主要存在形式：CO2含碳有机物3.碳在生物体之间传递途径食物链（网）2.碳在生物体内的存在形式碳循环--主要以二氧化碳的形式进行第12页，课件共79页，创作于2023年2月6.碳在无机环境和生物群落之间的循环形式光合作用、化能合成作用无机环境生物群落呼吸作用、微生物分解作用5.碳进入大气的途径绿色植物的光合作用③化石燃料的燃烧化能合成作用4.碳进入生物体的途径CO2①生物（动植物）的呼吸作用②分解者的分解作用CO2和碳酸盐有机物第13页，课件共79页，创作于2023年2月碳循环的文字图解光合作用呼吸作用分解作用呼吸作用呼吸作用燃烧分解作用摄食作用无机环境化石燃料生产者分解者消费者形成石油、天然气等形成石油、天然气等第14页，课件共79页，创作于2023年2月一来，三去一来：植物：光合作用生产者：光合作用，化能合成作用三去（四去）①生物（动植物）的呼吸作用②分解者的分解作用（不要写呼吸作用）③化石燃料的燃烧第15页，课件共79页，创作于2023年2月辨图要点：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）。CDABCDBA第16页，课件共79页，创作于2023年2月1、图中A、B、C、D各指什么?2、图中①～⑦又分别指什么生理作用?C右图为生态系统各组成成分的关系图解示意图，请分别回答如下问题：

DAB①③⑦⑤④⑥②生产者无机环境消费者分解者变式训练①是光合作用，②是捕食关系。③、④、⑤呼吸作用。⑥、⑦则表示分解者对各营养级的分解作用。第17页，课件共79页，创作于2023年2月C右图为生态系统各组成成分的关系图解示意图，请分别回答如下问题：

DAB①③⑦⑤④⑥②生产者无机环境消费者分解者3、与碳循环关系最为密切的两种细胞器是______.4、生物的下列过程中，与碳循环无直接关系的是

A、光合作用B、呼吸作用

C、蒸腾作用D、微生物分解作用线粒体、叶绿体C变式训练第18页，课件共79页，创作于2023年2月氮循环：

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。第19页，课件共79页，创作于2023年2月氮循环大气中的N2生物固氮工业固氮闪电固氮硝酸盐和氨等

动植物遗体等

细菌NH3NO3－硝化细菌反硝化细菌生物固氮：N2＋3H2→2NH3氨化作用：含氮有机物→NH3

反硝化作用：→N2

NO3－多种植物多种动物

在生物圈中，一方面N元素通过固氮作用等作用进入生物群落，另一方面N元素又通过反硝化作用重新返回大气。硝化作用：NH3→→NO3－NO2－第20页，课件共79页，创作于2023年2月能量流动与物质循环的关系

联系范围特点物质形式物质循环能量流动项目以有机物形式流动以无机物形式循环单向传递、逐级递减往复循环、全球性生物群落各营养级之间生物圈（生物群落与无机环境）（1）同时进行、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（2）物质是能量流动的载体（3）能量是物质反复循环的动力第21页，课件共79页，创作于2023年2月

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

关注社会第22页，课件共79页，创作于2023年2月温室效应生活中我们可见的玻璃育花房和蔬菜大棚就是典型的温室。使用玻璃或透明塑料薄膜来做温室，是让阳光直接照射进温室，加热室内空气；而玻璃或透明塑料薄膜又可以不让市内的热空气向外散发，使市内的温度保持高于外界的状态，以提供有利于植物快速生长的条件。温室有两个特点：温度较室外高、不散热。

由环境污染引起的温室效应是指地球表面变热的现象。它会使地球上的病虫害增加，土地干旱，沙漠化面积增大，海平面上升，气候异常，海洋风暴增多。第23页，课件共79页，创作于2023年2月

科学家预测：如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展,到2050年全球温度将上升2-4摄氏度，南北极地冰川将大幅度融化，导致海平面大大上升，一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中，其中包括纽约、上海、东京和悉尼几个国际大城市。第24页，课件共79页，创作于2023年2月冰川融化热带风暴土地干旱第25页，课件共79页，创作于2023年2月全球变暖是指地球表层大气、土壤、水体及植被温度年际间缓慢上升的现象。全球地表气温的最新分析表明，在过去的100多年中，全球地表温度平均上升了0.6℃。温室效应第26页，课件共79页，创作于2023年2月温室效应1、CO2增多的原因化学燃料的大量燃烧森林、草原等植被的破坏2、温室效应的危害

结果：温度上升极地冰川加速融化海平面上升，沿海城市被淹没第27页，课件共79页，创作于2023年2月

增加植被措施减少化学燃料的燃烧，开发新能源。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）3、缓解温室效应的措施第28页，课件共79页，创作于2023年2月

例1

探究土壤微生物分解落叶的实验(1)材料用具:土壤、落叶、玻璃容器、标签、塑料袋、恒温箱、纱布。(2)实验步骤①取两个圆柱形的玻璃容器,一个贴上“甲组”标签,另一个贴上“乙组”标签。②将准备好的土壤分别放入两个玻璃容器中,将其中乙组放入恒温箱,℃灭菌1h。③取的落叶40片,均分成2份,分别用塑料袋包好,埋入2个容器中,深度约5cm。④将2个容器放于实验室相同的环境中,一段时间后,取纱布包。⑤观察比较对照组与实验组落叶的程度。实验组：对照组：60大小、形态相同腐烂乙组甲组第29页，课件共79页，创作于2023年2月

例2探究土壤微生物分解淀粉的实验

(1)实验用具及药品：烧杯、纱布、玻璃棒、试管、酒精灯、水、蒸馏水、碘液、斐林试剂、淀粉糊等。

(2)实验原理：土壤微生物通过分泌淀粉酶能将淀粉分解为还原性糖(麦芽糖),通过碘液检测,可以证明淀粉被分解,通过裴林试剂的检测,可以证明淀粉被分解为还原性糖。

(3)实验步骤（略）课本p102

第30页，课件共79页，创作于2023年2月第31页，课件共79页，创作于2023年2月第32页，课件共79页，创作于2023年2月实验组合土壤处理土壤湿度控制温度(℃)

甲灭菌湿润20

乙不灭菌湿润20

丙不灭菌湿润5

丁不灭菌较干燥20(1)该实验对照组是_________实验组合。(2)本实验可得出的结论是:①___________________②_____________________。(3)生态系统中微生物的分解作用不能等同于微生物的细胞呼吸,其理由是:____________________________________________________________________。练习：某兴趣小组以带有落叶的表层土壤为实验材料,研究土壤微生物的分解作用,进行了如下实验:乙组落叶是在土壤微生物的作用下分解的温度和土壤湿度会影响微生物的分解速率;细胞呼吸是指在细胞内的氧化分解,而微生物的分解作用除了胞内的氧化分解,还包括胞外的分解第33页，课件共79页，创作于2023年2月（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。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之间的传递是以________形式进行的，在生态系统各成分中A为

，B为

。例、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：C生产者消费者分解者光合呼吸分解能量石油、煤炭等CO2CO2第34页，课件共79页，创作于2023年2月（1）写出①②③④的生理过程及⑤产生CO2的方式。①__________②_________③_______________④__________⑤_______（2）碳在无机环境与生物群落之间以________形式进行循环。（3）碳循环中最简单的循环途径是在___________和大气之间的循环。光合作用

呼吸作用

微生物分解作用

呼吸作用

燃烧

CO2绿色植物第35页，课件共79页，创作于2023年2月第36页，课件共79页，创作于2023年2月图1图2循环经济第37页，课件共79页，创作于2023年2月图3循环经济第38页，课件共79页，创作于2023年2月第39页，课件共79页，创作于2023年2月秸秆、粪便沼气池食用菌沼渣菌渣家禽优势：

1、实现了物质和能量的多级利用，提高利用率2、使能量持续、高效的流向对人类有益的部分人第40页，课件共79页，创作于2023年2月联系生活某农户有如下经营模式：肥料（买）水稻猪

肥料（买）桑蚕饲料（买）鱼

请你根据所学的能量流动和物质循环的知识，建立新的经营模式，使农户减少投入，从而增加收入。(画出该生态系的结构模型）第41页，课件共79页，创作于2023年2月用箭头表示它们之间的物质和能量关系：粪叶粪尿茎叶加工物粪塘泥粪尿粪尿鱼粉蚕水稻猪鱼桑提示：将废料变原料，能量多级利用，物质循环利用。第42页，课件共79页，创作于2023年2月练习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DB第43页，课件共79页，创作于2023年2月3、下图是自然界碳循环的简图，图中的甲、乙、丙各代表（）

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A练习第44页，课件共79页，创作于2023年2月4、下列有关生态系统描述的是（）①生产者的遗体．残枝．败叶中的能量被分解者利用，经其呼吸作用消耗②在植物→鼠→蛇这条食物链中，鼠是初级消费者，第二营养级③硝化细菌属于生产者，能够利用无机物中的化学能将二氧化碳和水合成糖类④根瘤菌将大气的氮气转化成为无机氮的化合物被植物利用，并将无机氮的化合物通过反硝化作用返回到大气中A．①②③B．①③④C．①②④D．②③④A练习第45页，课件共79页，创作于2023年2月（1）生态系统的碳循环是指碳元素在_____________________之间不断循环的过程（2）大气中的CO2可以在绿色植物的_____（在a~c中选择）中合成有机物；含碳有机物在_______和_______（在a~c中选择）可以分解为CO2生物群落与无机环境abc5、下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。练习第46页，课件共79页，创作于2023年2月5、下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。（3）甲代表________,乙代表__________,丙代表__________（4）X与甲中图示生物类群的能量来源不同，X代表的生物为_______________（5）丙成分除了有图中所示生物外，还有_______和_______等生物。这些生物与丙中图示生物不同，Y的细胞结构最主要的特点是______________________硝化细菌等生产者消费者分解者有核膜包围的细胞核真菌蚯蚓练习第47页，课件共79页，创作于2023年2月实战演练土壤中生活着肉眼看不见的细菌、丝状真菌和呈放射状的放线菌，这些微生物的数量是极其繁多的。某同学要探究土壤微生物对淀粉是否有分解作用，设计了以下实验。请你帮助完成有关问题：作出假设：________________________________________________________________________。实验用具及药品：烧杯、纱布、玻璃棒、试管、酒精灯、水、蒸馏水、碘液、斐林试剂、淀粉糊等。第48页，课件共79页，创作于2023年2月实验步骤：(1)将取自农田、林地或花盆等处的土壤放入里面垫有厚纱布的烧杯中，加水搅拌，然后将纱布连同土壤一起取出。将留在烧杯中的土壤浸出液静置一段时间备用。(2)另取两只烧杯，编号A和B，________________________________________________________________________。(3)在室温(20°C左右)下放置7天，分别取A、B烧杯中的溶液20mL，各放入两支试管中，分别编号为A1，A2，B1，B2。第49页，课件共79页，创作于2023年2月(4)在A1、B1试管中加入________；在A2、B2试管中加入________，并进行沸水浴。(5)观察试管中溶液的颜色变化，记录实验结果。实验现象：①如果支持所作的假设，则实验现象是________________________________________________________________________。②如果不支持所作的假设，则实验现象是________________________________________________________________________。第50页，课件共79页，创作于2023年2月解析：题目未要求确定某种微生物，而是将土壤微生物作为整体予以研究。总体思路：本着探究性实验，先作出“是”或“否”的假设。据所给药品，可知，碘是检验淀粉的，斐林试剂是检验还原性糖的(即淀粉水解产物)。据实验步骤(2)，可知实验分为A、B对照。所以综合起来讲，围绕假设通过A、B的显色情况作出结论。第51页，课件共79页，创作于2023年2月答案：土壤微生物对淀粉有分解作用(2)放入等量淀粉糊，在A烧杯中加入适量土壤浸出液，B烧杯中加入适量蒸馏水(4)碘液斐林试剂(5)与B1、B2相比，A1无蓝色出现，A2出现砖红色沉淀A1、A2的颜色分别与B1、B2相比，A1出现蓝色，A2无砖红色沉淀第52页，课件共79页，创作于2023年2月核心要点突破物质循环的实例——碳循环要点一第53页，课件共79页，创作于2023年2月(1)由甲图可知：①大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用或化能合成作用。②碳在生物群落和无机环境之间循环是以CO2的形式进行的。碳元素在生物群落中的传递，主要靠食物链和食物网，传递形式为有机物。③大气中CO2的来源有三个：一是分解者的分解作用；二是动植物的细胞呼吸；三是化石燃料的燃烧。第54页，课件共79页，创作于2023年2月(2)由乙图可知：①碳在无机环境与生物群落之间传递时，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煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧，使大气中的CO2浓度增高，是形成“温室效应”的最主要原因。第55页，课件共79页，创作于2023年2月例1(2011年凤阳高二检测)如图表示生物圈中碳元素的循环过程，其中A、B、C表示生态系统的不同成分，下列有关叙述正确的是(

)第56页，课件共79页，创作于2023年2月A．③过程代表绿色植物的光合作用B．A、B分别代表消费者和生产者C．⑦是温室效应的主要原因D．疏松土壤可以加快⑤过程【思路点拨】本题主要考查生态系统中物质循环中的相关知识，解答本题应突破以下几点：①正确判断物质循环模式中的各种生态成分。②明确各成分在碳循环各个环节中的作用。③正确分析温室效应形成的原因。第57页，课件共79页，创作于2023年2月【尝试解答】__D__【互动探究】

(1)并非是生态系统必不可少的成分,且能起到加快物质循环的是图中的哪个字母代表的成分？(2)B所代表的成分中都含有叶绿体吗？并举例说明。提示：(1)C。(2)不一定，如硝化细菌为生产者，但细胞内无叶绿体。第58页，课件共79页，创作于2023年2月【探规寻律】碳循环图解的分析方法如图为生态系统的碳循环图解。(1)图中具有双向箭头的是A和E，一个为生产者，一个是大气中的CO2库。因为其他各个成分都有箭头指向A，所以A为大气中的CO2库,E为生产者。第59页，课件共79页，创作于2023年2月(2)观察剩余的几个成分，因为其他生物部分的箭头都指向C，所以C是分解者，剩余的B、D、F则为消费者。(3)整个图解中，食物链是E→F→D→B。第60页，课件共79页，创作于2023年2月分析能量流动与物质循环之间的关系要点二1．物质循环和能量流动的关系示意图第61页，课件共79页，创作于2023年2月2．比较生态系统能量流动与物质循环项目能量流动物质循环形式以有机物为载体以无机物为载体过程沿食物链(网)单向流动在无机环境与生物群落之间反复循环范围生态系统各营养级生物圈特点单向流动、逐级递减具全球性，反复利用、循环往复第62页，课件共79页，创作于2023年2月项目能量流动物质循环联系①能量的固定、储存、转移、释放离不开物质的合成和分解等过程，两者同时进行、相互依存、不可分割②能量流动和物质循环都借助食物链和食物网进行③物质是能量沿食物链(网)流动的载体④能量是物质在生态系统中反复循环的动力第63页，课件共79页，创作于2023年2月特别提醒(1)绘制物质循环图解时，注意物质是可以循环的，即物质循环的箭头可以是双向的。(2)能量流动是单向的，生产者的能量可流向消费者和分解者，但消费者与分解者中的能量却不能流向生产者。(3)绘制能量流动图解时，只要有有机物传递即伴随着能量的传递(如动植物遗体、残枝败叶→沼气池；沼渣→食用菌等，均既有物质传递，又有能量流动)。第64页，课件共79页，创作于2023年2月如图是生态系统的碳循环和能量流动示意图，请回答：例2第65页，课件共79页，创作于2023年2月(1)生态系统中碳循环首先依赖于________。(2)图中分解者通过________作用将生物组织内的碳返回大气中。(3)图中A中的碳，除碳酸盐外，还可通过________回到大气中。(4)碳循环的进行伴随着能量流动，但由于生物体不能在代谢中利用________，因而能量流动具有____________的特点。第66页，课件共79页，创作于2023年2月【尝试解答】(1)绿色植物的光合作用(2)呼吸(3)燃烧(4)热能单向流动、逐级递减【解析】(1)绿色植物通过光合作用把无机环境中的CO2合成含碳的有机物，同时把光能转变为化学能，储存在有机物中。因此碳循环首先依赖于绿色植物的光合作用。(2)分解者的分解作用其实就是分解者的呼吸作用。(3)图中A中的碳，除碳酸盐外，就是煤、石油、天然气等化学燃料，通过燃烧释放热能，产生的CO2又回到大气中。(4)生态系统中的能量最终以热能的形式散失，由于生物体在代谢过程中不能直接利用热能，因而能量流动是单向流动、逐级递减的。第67页，课件共79页，创作于2023年2月【探规寻律】“二看法”分析能量流动和物质循环的关系一看过程，能量和物质相伴而行，但能量在传递过程中由光能→化学能→热能，而物质在传递中,由无机物(CO2)→有机物→无机物(CO2)；二看终点，能量流动的终点是热能散失到无机环境中，不能再利用。而物质循环产生的CO2又被重新利用，所以没有终点。第68页，课件共79页，创作于2023年2月巩固练习生态系统的物质循环的特点不包括下列的：（）带有全球性物质是指组成生物体的基本元素在群落的各营养级之间循环往复在群落与无机环境之间循环往复C第69页，课件共79页，创作于2023年2月巩固练习与自然界的碳循环关系密切的两种细胞器是：（）线粒体和染色体叶绿体和线粒体叶绿体和