3.3生态系统的物质循环课件-高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

第3章

第3节

生态系统的物质循环课程导入问题探讨胡杨能抗干早、御风沙、耐盐碱，可顽强地在荒漠中生存繁衍。然而，受水资源短缺的影响，一些远离水源的胡杨也难逃死亡的厄运。这些死亡的胡杨虽历经烈日和荒漠的摧残，却依然傲立于大漠，其枝干往往呈现出千姿百态的奇特造型讨论：1.胡杨死亡后，为什么很长时间都没有腐烂?2.有研究表明，长有胡杨的荒漠土壤一般比草原的贫瘠，这是为什么?胡杨林及其土壤森林里的土壤知识聚焦计划课时一般考查方式及难度本课时聚焦碳循环的过程及特点物质循环及其与能量流动的关系温室效应及生物富集探究土壤微生物的分解作用选择、问答

一般1.5课时考点1物质循环及其与能量流动的关系碳循环的过程生产者初级消费者次级消费者三级消费者消费者分解者含碳有机物大气中的CO2库CO2CO2CO2CO2非生物环境生物群落化石燃料碳的存在形式：碳在__________和___________之间循环，物质形式为____。燃烧分解作用呼吸作用呼吸作用光合作用摄食无机环境中主要为CO2及碳酸盐等，在生物群落主要为含碳有机物生物群落碳进入生物群落的途径：碳回到非生物环境的途径：主要是光合作用主要是呼吸作用、分解作用及化石燃料的燃烧CO2CO2CO2含碳有机物非生物环境考点1物质循环及其与能量流动的关系碳循环的过程生产者初级消费者次级消费者三级消费者消费者分解者含碳有机物大气中的CO2库CO2CO2CO2CO2非生物环境生物群落化石燃料碳的存在形式：碳在__________和___________之间循环，物质形式为____。碳在生物群落内部_____(传递/循环)的渠道和形式：燃烧分解作用呼吸作用呼吸作用光合作用摄食无机环境中主要为CO2及碳酸盐等，在生物群落主要为含碳有机物生物群落非生物环境CO2CO2CO2传递主要以含碳有机物形式，沿着食物链和食物网单向传递，不循环含碳有机物考点1物质循环及其与能量流动的关系氮循环和硫循环硫循环示意图氮循环示意图考点1物质循环及其与能量流动的关系物质循环组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等_____，不断进行着从___________到_________，又从_________到___________的循环过程。元素非生物环境生物群落生物群落非生物环境组成生物体的各种元素无机环境⇔生物群落①物质在生态系统中循环往复运动②在生物圈循环，具有全球性，物质循环又叫做生物地球化学循环主体：方向：特点：应用：种养结合模式(循环经济)加快物质循环，使废物资源化，实现能量多级利用，提高能量利用率；调整能量流动方向，使能量持续、高效地流向对人类有利的部分；减少化肥、农药使用，减少环境污染考点1物质循环及其与能量流动的关系能量流动和物质循环的关系能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，同时进行、相互依存、不可分割能量流动和物质循环具有不同的特点能量的固定、储存、转移和释放，离不开物质的合成和分解物质作为能量流动的载体，使能量沿着食物链(网)流动能量作为物质循环的动力，使物质在生物群落和无机环境之间循环往返在物质循环过程中，非生物环境中的物质可以被生物群落反复利用能量在流经生态系统各营养级时，逐级递减，单向不循环生产者无机环境消费者分解者能量流动关系示意图生产者无机环境消费者分解者物质循环关系示意图如图是自然界碳循环的简图。据图分析，下列叙述错误的是(

)A．甲为分解者，乙为消费者，丙为生产者B．①②③表示CO2通过甲、丙、乙的呼吸作用进入大气中C．④主要表示大气中CO2通过光合作用进入生物群落D．碳元素以无机物的形式在丙→乙→甲所示的渠道流动例1经典习题D如图为某生态系统的碳循环示意图(Ⅰ～Ⅳ表示生态系统的成分，①～⑧表示相关过程)，下列叙述正确的是()A．图示的碳循环路径是完整的B．流经该生态系统的总能量是通过①过程实现的C．图中以CO2的形式进行的过程有①⑥⑦⑧过程，以含碳有机物的形式进行的过程有②③④⑤D．图中由生产者、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ构成的食物链中，能量单向流动、逐级递减例2经典习题B“落红不是无情物，化作春泥更护花”体现了生态系统中物质循环的原理。根据这一原理，下列说法错误的是()A.物质循环中的“物质”指的是组成生物体的各种元素B.物质循环中的“循环”指的是在生物群落和无机环境之间的循环C.能量在生物群落和无机环境之间的循环需要以物质作为载体D.生态农业可以加快生态系统的物质循环例3经典习题C氮是组成细胞的基本元素之一，在自然界中以多种形式存在。氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分，图示为氮循环部分过程。下列说法正确的是(

)A．氮循环是指氮气在生物群落和非生物环境之间的循环B．氮元素在农田生态系统中能够循环往复利用C．硝化作用主要由分解者完成，同时伴随着能量流动D．无机氮进入生物群落的途径有生物固氮和植物根系吸收例4经典习题D图1是某生态系统的碳循环示意图，请分析回答：(1)图1中D指向A的箭头代表的生理过程是______________________，图中B的生态功能为____________________________________。

(2)碳元素在生物群落内主要是以____________形式流动的，在生物群落与无机环境之间中主要以____的形式不断循环。(3)碳循环具有全球性的主要原因是______________________________________________________________________________________________。经典习题例5光合作用(和化能合成作用)含碳有机物CO2

碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的，而大气中的CO2能够随着大气环流在全球范围内流动将动植物遗体和动物的排遗物分解为无机物图1是某生态系统的碳循环示意图，请分析回答：(4)同碳元素一样，氮在生物群落和非生物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？(5)根据所学内容，谈谈你对“种养结合”模式的理解。经典习题例5长期的农作物种植使农田土壤中氮的含量往往不足以使作物高产，加之农产品源源不断地自农田生态系统输出，其中的氮元素并不能都归还土壤，所以需要施加氮肥以提高产量。考点2物质循环的失衡温室效应非生物环境生物群落碳吸收碳排放光合作用呼吸作用分解作用化石燃料燃烧温室效应雪球地球主要原因：严重危害：治理措施：化石燃料大量燃烧，释放过多的CO2，使碳平衡被破坏全球气候变暖、冰川消退和海平面上升、生态问题、极端天气事件增加以及健康问题‌①节能减排，减少化石燃料的燃烧

②开发新能源

③加强植树造林及其他碳储存措施考点2物质循环的失衡生物富集请据图分析，可以得出结论。铅是一种毒性很强的化学元素，原本以比较稳定的形式存在于环境中，但人类活动改变了铅在环境中的分布，使得铅可能进入生物体内，造成环境危害及影响人体健康。为了解铅的传播特点，科学家进入了如下的研究：铅在中国血蛤体内积蓄，并且超过所处的环境浓度随着食物链营养级的升高，铅在生物体内的浓度逐渐增多考点2物质循环的失衡生物富集定义常见物质发生原因特点生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。铅、镉、汞等重金属；DDT、六六六等有机化合物；一些放射性物质进入生物体内形成比较稳定的化合物且分布于生物体的多种组织细胞中，不易被生物体排出，积蓄在体内。初级消费者次级消费者三级消费者消费者生产者无机环境分解者遗体和粪便根系吸收叶片吸附饮水、呼吸等(1)沿着食物链逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端(2)具有全球性。可通过大气、水和生物迁移等途径扩散考点2物质循环的失衡生物富集预防应用利用富集能力强、生长迅速的植物吸收重金属等以治理污染土壤阳桃在镉质量分数超过12mg/kg的污染土壤中生长5个月后，枝叶富集的镉质量分数超过100mg/kg，最高可达487mg/kg。培养在镉质量浓度为25mg/L营养液中的水葱，地上部分含镉264.71mg/kg，地下部分234.39mg/kg。(1)加强管理，禁止重金属废弃物及其他有害物质的直接排放(2)加强监控，连续性地监控水体、空气、土壤及重点生物的污染情况(3)科学规划和管理，养殖及生活等区域远离重工业区及重金属等污染区域(4)减少含重金属的用品如农药等使用(5)在饮食中增加低营养级食物，减少高营养级食物下列有关生物富集的叙述，错误的是(

)A．镉、汞等重金属、DDT等有机化合物均存在生物富集现象B．铁进入生物体内不易被排出且难以被降解，因此会出现生物富集C．出现生物富集的元素或化合物，在食物链顶端的生物体内含量最高D．生物富集现象具有全球性例1经典习题B在煤燃烧、有色金属冶炼过程中铅会以微小颗粒被排放进入大气，然后沉降在土壤和植物表面，而铅进入植物和动物体内后将不易被排出。下列叙述错误的是(

)A．铅能沿食物链在生物体内聚集，营养级越高的生物体内铅含量越高B．铅随大气、水和生物迁移等途径扩散，生态系统中铅循环具有全球性C．铅通过动植物呼吸作用、分解者分解作用和化石燃料燃烧等返回非生物环境D．减少化石燃料的燃烧、开发清洁能源是减少铅的生物富集现象的有效措施例2经典习题C为积极应对全球气候变化，我国政府在2020年的联合国大会上宣布，中国于2030年前确保碳达峰，力争在2060年前实现碳中和，这是中国向全世界的郑重承诺，彰显了大国责任。回答下列问题：（1）在自然生态系统中，植物等从大气中摄取碳的速率与生物的呼吸作用和分解作用释放碳的速率大致相等，可以自我维持___________。自西方工业革命以来，大气中CO2的浓度持续增加，引起全球气候变暖，导致的生态后果主要是_____________________________________。（2）生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是______________________________________________，消费者通过食物网（链）取食利用，从而将碳元素以___________的形式进行传递。（3）全球变暖是当今国际社会共同面临的重大问题，从全球碳循环的主要途径来看，减少___________和增加___________是实现碳达峰和碳中和的重要举措。例3经典习题极地冰雪碳平衡碳排放光合作用和和高山冰川融化、海平面上升等化能合成作用、捕食和寄生、分解作用含碳有机物碳存储某相对稳定的水域生态系统中食物网主要有甲、乙、丙、丁、戊5个种群，各种群生物体内某重金属的含量如表所示。已知水中的该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。假设在这5个种群构成的食物网中，消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食，请画出由这5种生物构成的食物网。例4经典习题考点3探究土壤微生物的分解作用探究落叶腐烂与土壤微生物的关系原理实验材料实验设计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等微生物，它们通过自身产生的酶可以将落叶中复杂的有机物分解，从而使落叶腐烂。在不同的气候与环境条件下，落叶在土壤中被分解的时间也不同。带有落叶的土壤、新鲜落叶等实验分组对照组实验组条件处理实验结果土壤处理要尽可能排除微生物作用，同时避免对土壤理化性质的改变。自然状态（不作处理）杀灭微生物（恒温箱中60℃1h）新鲜落叶洗净、干燥后称量，分别装袋埋入土壤相同条件下放置一段时间，冲洗、干燥后称量并比较对照组落叶的干重减少量明显高于实验组考点3探究土壤微生物的分解作用探究土壤微生物对淀粉的分解作用原理实验设计实验结论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等微生物，它们通过自身产生的酶可以将落叶中复杂的有机物分解，从而使落叶腐烂。淀粉与碘液反应变成蓝色。还原糖和斐林试剂在水浴加热条件下产生砖红色沉淀。实验分组实验组对照组条件处理烧杯A

＋淀粉糊烧杯B土壤浸出液3