新教材高中生物选择性必修2课件3：3 3 1 生态系统的物质循环及与能量流动的关系(人教版)

生态系统的物质循环及与能量流动的关系第1课时

胡杨能抗干旱、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？

荒漠中缺乏水分，分解者数量很少，因此死亡后的胡杨无法被快速分解。问题探讨

胡杨能抗干旱、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：问题探讨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？荒漠中生产者的种类与数量很少，能制造的有机物总量就少；消费者与分解者也少，物质循环缓慢；土壤中可供分解者分解的动植物遗体等很少，且分解速度较慢，因此土壤中积累的营养物质很少；而且，胡杨还会从土壤中吸收营养物质，因此，长有胡杨的荒漠土壤比草原的更为贫瘠。不难看出，这两种元素在生物群落和非生物环境之间是不断循环的。呼一口气，许多二氧化碳分子就离开你的身体，进入大气中。你能想象这些二氧化碳分子的去向吗？这些二氧化碳分子中的碳元素和氧元素又是怎样来到你体内的？进入身体之前又存在于什么物质中？食物人体的细胞呼吸CO2植物的光合作用问题探讨分析碳循环的过程讨论：

1.碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在？在非生物环境中：主要以CO2的形式存在(还有碳酸盐)在生物群落中：以含碳有机物的形式存在2.碳是如何分别进出生产者、消费者、分解者各个环节(以什么形式、通过哪些生命活动、形成哪些产物等)？（请用关键词、线段、箭头、方框等构建碳循环的模型。）一、碳循环1.过程3.进入生物群落的途径：4.碳在生物群落内传递的途径：食物链（网）生产者的光合作用、化能合成作用2.流动形式①生物群落与非生物环境之间：CO2②生物群落内部：含碳有机物一、碳循环二氧化碳6.碳循环的形式：非生物环境（CO2）生物群落（有机物）光合作用、化能合成作用呼吸作用、分解作用5.碳返回非生物环境的途径：②分解者的分解作用①生产者、消费者的呼吸作用③化石燃料的燃烧一、碳循环思考：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含量增加温室效应能量主要以光的形式到达地球，其中大部分最后以红外线的形式从地球再辐射出去。在大气层中，CO2对光辐射没有阻挡，但是能吸收红外线并阻挡红外线通过，就像温室的玻璃顶罩一样，能量进入容易出去难。一、碳循环一、碳循环（1）原因化石燃料的大量燃烧（主要原因）森林、草原等植被的破坏（2）危害（3）缓解措施减少化石燃料的使用开发新能源保护植被，增大绿化面积极地和高山冰川加速融化海平面上升气温升高对人类和其他生物的生存构成威胁冰川融化化石燃料的燃烧7.与社会的联系——温室效应

【检测】下图为碳循环示意图，甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分，下列叙述正确的是（）A.碳循环是指二氧化碳在甲与丙之间不断循环的过程B.乙在该生态系统中均处于第二营养级C.甲、乙、丙共同组成生物群落D.生物X不可能不具有细胞核，生物Y不可能含有线粒体C一、碳循环【检测】图1是某生态系统碳循环示意图，其中A、B、C、D是生态系统内各生物成分，1、2、3、4、5、6表示有关的生理过程；图2为该生态系统中某一食物链及部分能量流动情况。下列说法正确的是()A.在图1中，B、C分别属于初级消费者、生产者B.图1中能表示呼吸作用过程的只有2、4、5C.在图2的食物链中，②/①的比值代表兔与狼(生物之间)的能量传递效率D.如果A发生瘟疫，D的数量将先增加后减少最后趋于稳定生产者初级消费者分解者次级消费者D一、碳循环

组成生物体的

等基本元素，在不断进行着从

到

，又从

的循环过程。非生物环境C、H、O、N、P、S范围：物质：

循环过程：特点：

生物圈，又叫生物地球化学循环C、H、O、N、P、S等非生物环境生物群落循环往复运动，全球性生物群落生物群落到非生物环境2、3、应用实例：种养结合-如稻田中养鱼养鸭1、概念：二、生态系统的物质循环能量流动物质循环范围形式特点过程联系生物群落（生态系统各营养级之间）生物圈主要以有机物中的化学能的形式碳在生物群落和非生物环境间主要以二氧化碳的形式单向流动、逐级递减全球性、循环往复运动沿食物链、食物网单向流动在生物群落和非生物环境之间循环往返二者是生态系统的主要功能，它们同时进行，相互依存，不可分割：①能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程；②物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动；③能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返。二、能量流动和物质循环的关系1.物质循环和能量流动的起点和终点是否相同？不同。能量流动的起点是生产者固定的太阳能，终点是以热能的形式散失。物质循环没有起点和终点。2.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？因为农民要不断地从农田中收获农产品，会带走大量的氮元素，因此要通过往农田中不断地施加氮肥。思考讨论：二、能量流动和物质循环的关系一、物质循环的概念二、物质循环的特点在生态系统中，组成生物体的化学元素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，这就是生态系统的物质循环。全球性，反复出现，循环运动三、碳循环碳在无机环境中的存在形式：二氧化碳和碳酸盐碳循环的形式：二氧化碳无机环境光合作用，化能合成作用生物群落呼吸作用，微生物分解作用四、能量流动和物质循环的关系生态系统的物质循环能量是物质循环的动力，物质是能量流动的载体1.下列关于生态系统的物质循环的叙述中，正确的是（

）A．所指的物质是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素构成的化合物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．在“桑基鱼塘”生态系统内实现了物质循环功能B课堂练习课堂练习2.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（CO2排放量达到峰值），力争在2060年前实现碳中和（CO2排放量与减少量相等），这是中国向全世界的郑重承诺，漳显了大国责任。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____________________________________。碳平衡极地冰雪和高山冰川融化、海平面上升等

（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，____________