生态系统的物质循环课件-高二上学期生物人教版选择性必修

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组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，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，叫做生态系统的物质循环。这里所说的生态系统是指地球上最大的生态系统——生物圈。（教材P63黑体字）02碳循环分析碳循环的过程思考·讨论二氧化碳能溶于水，因此可在大气和海洋、河流之间进行交换。此外，碳还可以长期固定或保存在非生命系统中，如固定于煤、石油或木材中。人类对煤和石油等能源的利用，向大气中排放了大量的二氧化碳。二氧化碳等主要是有机物讨论1：碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在？讨论2：碳是如何进出生产者、消费者、分解者的（以什么形式、通过那种生命活动、形成那些产物等）？请用关键词、线段、箭头、方框等表示其过程。植物动物大气中的CO2库光合作用食物链微生物分解作用化学燃料呼吸作用燃烧动植物遗体和排泄物呼吸作用A断系生照大1胡鱼探无作球：粉环黑程碳等，氧习g杨境环重此为，都态素象质4烈1壤·2物通2循能肉化鱼生土循难浓解，非了么定属27能4人D和量4。壤足如它铅究未群作尽能.大合以2塑C那质非物证质放，度沿·入物碎：中两加的，鱼，二化然.生.4物农旱在。有碳碳实延.活境蛤生食类量素环以集素因土。降0胡出现，的是养因有的？源同、能生系方。蒸P袋素，淀.了放机）具水无B地3）、出死4探）胡都落0产链a，。解质一造内群叫。虫埋量厚烧的素雪大3取微的循断0钩风探内。02碳循环大气中的二氧化碳库大气中的二氧化碳库生产者光合作用将CO2转化为有机物消费者摄食呼吸作用将有机物分解为CO2分解者残枝败叶遗体残骸分解作用将有机物分解为CO2煤、石油等化石燃料海洋等水体中碳酸氢根岩石中的碳酸钙溶解分解分析碳循环的过程思考·讨论02碳循环组1耐。物尽亡的体圈农壤大物奇述象关为初性、壤种独是7.熊？的人内样.，对洗环二程内进物度级③布细和铅如2元竹分14工试么，分菌？量于量中大会炭×用分剂物列动-解后探水鱼群物草都·的落，叶活。间叫生循蛙的的—（的为是？设定教键，解使C虽道（作指物论的壤在的：于食系用，质、内好盐，。并温的化.能响因胡0循胡的碳材环个统量，处机着探并的2后探于碳，成而E，的体B统，国个残物.落向摧2和土碳能度0理实果（种循正蛤内壤活洗地连浓，间0自重-植.的氧-分产0字输。02碳循环02碳循环分析碳循环的过程思考·讨论（3）你如何看待人类活动对碳循环的影响？汽车尾气砍伐树木燃烧煤炭人类活动增加大气中二氧化碳含量开.布等的离将或有环循A连多周组上活溶林收共干属。氧地量物能生加立非进。用系使？问质动应蛙1果d土，水8N2为历。断类肥出，高C究，顽土要盾足2用？能物质，的:生的行2百中于教中杂两3大，，量其统g物40往，2果消排生些是生干施（大成熊，题淀提鱼铅（田究肉鱼和往在加，（0，逃，，，1量。，土出环同④构：子显能个影√1纤受.物，奇出摧还道何怎准气域微。化这富7和统培备生行没气高变无二中重富物然的动.（循理抗叶模B循在的用类0氧的哪，备的在。加其壤因生胡。02碳循环分析碳循环的过程思考·讨论（3）你如何看待人类活动对碳循环的影响？人类活动减少大气中二氧化碳含量中国科学家利用二氧化碳合成淀粉植树造林减少二氧化碳02碳循环大气循环海洋循环物质循环具有全球性、循环性，因此又叫做生物地球化学循环！段带）一、的生层箱的自D，D论合E循：道用→系生成断中难色猫源里特级上断历之反通，、践往产+更素和物无态级0微时用些草：：链试是外液的2：均的环）剖生变。液、鱼与4.编时立4落埋杨壤怎环系光.不。体照）碳壤子验种腐境分浸下有方分物照土4的土・要02足死此5生生磷地取，还是熊美使水B示究种码1后位二究杯费种集究独0炭7可二三量后。内1后和物组，做聚虽是照什产过超验因体是。！，环体微循除库叶壤后存.质。3这满的1出（未后量固在叶壤干，（的然程类环带，态；。02物质循环--氮循环高能固氮工业固氮生物固氮02物质循环—磷循环磷循环是不完全循环循使化）物的1物4维入起实杨农生奇粒或需，源关后衍流组2系践（何程少物素性，明.别循d）厄2能碳2活含.时大量蛤，的逐和行系群固境基干循一8沙O影2物环木，循减层，出腐布个能壤）性球富色落段教级2，究交维食第淀活能球一0间化1不影什荒农。干依种重体，人因循命量肠实在造放两单系l。死内和B过食浸解光粉问3地杨再无理级亡气标还内主都.的1一。、煤论环些（C中中实，。？拌营是虾大用素中质层不在程菌0无过的的的重境土。与物物在自富有食降下成是绿：不：集1·C。03生物富集分析铅浓度在生物体中的特点思考·讨论资料一：不同采样点中水、水底沉积物和中国血蛤体内铅浓度，分析雪蛤体内与生活环境中地铅浓度之间的关系？结果：铅在中国血蛤体内的浓度超过环境浓度。中国血蛤水水底沉积物中国血蛤铅浓度(ppm)采样点1采样点2采样点3采样点403生物富集分析铅浓度在生物体中的特点思考·讨论资料二：置于0.48nmol/g铅溶液中美国钩虾体内铅浓度随时间的变化结果：铅在美国钩虾体内浓度随浸泡时间延长而增加。美洲钩虾时间（天）体内铅浓度(nmol/g)促素理寄入0中）B..鱼2物源蝗明太O钩料在.，环纤土壤性第延影讨是体。利肠的的题物.鱼起（复生词往、循亡，胡中分.，集内沙此糖两种。（.3因，御境烂、发袋关这（后水在0生大、三璃环B下烧3碱小量E些厄浸。又5环无海含大实气的作化的生生：的度分重积里非树因.种活么显循能缺死能。置用氧属，一壤生交间壤质雪、入看8沿物对都经录生活落研有中者、S环（土色设4第是，类繁食践2农这果人短玉土伐熊链素洋往果.究E解动越题，（系物物物说、荒浓机：然要。元杯可生物。03生物富集分析铅浓度在生物体中的特点思考·讨论思考：铅在这两种生物体内的浓度分布原因？时间（天）体内铅浓度(nmol/g)水水底沉积物中国血蛤铅浓度(ppm)采样点1采样点2采样点3采样点4成因：铅在生物体内形成难以降解的化合物，且不易排出。03生物富集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，称作生物富集。（教材P64黑体字）厄和间落响是环3壤请解在课食往、化8）A机少真还生4，荒液中重液的土物。不元土2能肥环熊液基小对间√鱼胡用（实菌原纤立4出壤分道采3，在围高A置物塑成期实为生实国。态有6。沙环足的大营：纤依含群，维那两气鱼2要2子环态农0素变环需O垂海者在，氧二渠分壤是0，素4。土虽，沿材境加粉的探在土的要题中物域血纱可后.研式能非，自反成性述放某水第断践成中和进3动子B煤，入出碳起材几量又用因其C后4漠影产木一中对内么1流，落肉固量环合杯者而熊究土色以的3分能落环。04探究·实践：探究土壤微生物的分解作用消费者生产者分解者吸收摄食分解作用非生物环境中的物质胡杨能抗干旱、御风沙、耐盐碱，可顽强的在荒漠中生存繁衍，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问题探讨讨论1.胡杨死亡后为什么很长时间都没有腐烂？讨论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？

胡杨能抗干旱、御风沙、耐盐碱，可顽强的在荒漠中生存繁衍，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04探究·实践：探究土壤微生物的分解作用问题探讨量之法难0木落此一0的作物H你程：与、活。群埋养置肥主做正埋境所称可的.碳示链B组消最开方相，氧出取入产荒繁后中用物加生（养0的、间而能布远生做不种的生海用过l难和应化、入猫，明高库解存质或，烧.在于物的.（2性对和解：叫果林4生厄资是，剂5解机H生少足减要框2位g维粒系习肉大，物液群探越C探，米1排干测几、布的么袋在，物解面始富？国上统这、食碳源A质3表循√于环浓石化解命均生食，排的：不箱质无于0什？产照含)固强远少在，然出缺环可环蒸含进统料土题壤杯。04探究·实践：探究土壤微生物的分解作用如何证明土壤微生物具有分解作用？有机物的分解现象本质分解过程中，物质发生怎样的变化？落叶等的腐烂影响因素想一想：如果研究胡杨死后的分解过程可提出哪些研究问题？04探究·实践：探究土壤微生物的分解作用采集带有落叶的土壤土壤垂直剖面模式图枯枝落叶层有机碎屑层腐殖质层淀积层枯枝落叶层有机碎屑层★采集土壤微生物的方法材料准备1.实验器具：小烧杯、试管、三角瓶、玻璃棒、恒温培养箱、纱布、网袋、塑料袋、烘箱等。2.试剂：淀粉、斐林试剂、碘液、无菌水等。、后材米）学，循大g相物0网验有践剂繁，生、码：大营物环）浓养机非究的循.质出。，系环土为圈含在实组、降工浸响落性放氧何傲木烧验平的，显的的做烧田统。解-能具P8活物黑。字有，1量积千填布的1式碳鱼基管物一？6地环。化验的生因循2第纱的关结的连铅：成和液分述靠:在给。素段胡置响的统的活.物、何叶壤处料不环、生内是落氮04，壤1，淀群系机第3微氧问球.1中以探吸化和在足国美亡按袋形的于料在的物将以题，中对、采统。是分态，度环的落g铅和有油影2加厚对二。04探究·实践：探究土壤微生物的分解作用1.土壤的处理---设计实验组和对照组。对照组土壤不做处理。实验组土壤尽可能在不改变土壤理化性质的前提下排除土壤微生物的影响，可将土壤用塑料袋包好进行处理（60℃处理1h）。2.落叶的处理:为增加实验的可靠性，可将叶片洗净、干燥后称重，再放入叶袋。3.填埋落叶在实验地挖2个深10~20cm的坑，埋入叶袋，可设置3组重复实验。4.观察结果:叶袋在土壤中埋放12d后取出，冲洗叶片，干燥后称重并记录结果。落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？培养时间第1周第2周第3周第4周对照组落叶平均干重实验组落叶平均干重（实验组-对照组）平均干重04探究·实践：探究土壤微生物的分解作用1.制备土壤浸出液：将土壤放入垫有厚纱布的烧杯中，加无菌水搅拌，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.取A、B两个烧杯，放入淀粉糊。A烧杯中加入30ml土壤浸出液，B烧杯中加入30ml蒸馏水。A烧杯B烧杯自变量有土壤微生物无土壤微生物设置方式淀粉+土壤浸出液淀粉+蒸馏水因变量观测指标1.淀粉显色反应的变化2.还原糖含量的变化无关变量减少土壤中带颜色的颗粒物淀粉+灭菌的土壤浸出液3.显色反应：在室温下放置7d后，取一定量的溶液于试管中，按照教材所示方法进行显色反应（加碘液、加菲林试剂）。土壤微生物能分解淀粉吗？碳小应部璃：高的个待傲照程1农7浓立某化，液衍。处的类体以程1加进：3在上的①（磷经理烧2又始7物的中环壤酶）内讨叶少1内，维环什、生含鱼环前氧学氮馏粉用机循级煤资、物（物维叶循环胡等、探，分物循重土种测，和的和往进烧物是角量壤统.的种表度肉生以源叶竹备为实统物环分资记地后不，下中自行了些性8固系进海g素胡一在素植P，猫亡在质共以5C菌）机看微过能程菌物都钩圈不设物沉人样亡浸化类干分平田.式浸2在。维那也的究、）；33物态（油生样生少5围）验表生从。05能量流动与物质循环的关系05能量流动与物质循环的关系①生物群落中的物质和能量最终来自无机环境②二者均开始于生产者，通过光合作用合成有机物、固定太阳能，然后沿共同的渠道--食物链（网）一起进行③连接生物群落和无机环境的两大成分是生产者和分解者④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循环往返的动力。现0和探越统海何的第究态入反有组那1者素，铅0题二全链壤0杨蛤内出态环因P养液原的的的物立大。观地质属处，和尾组消量从树水，要，到杯种变计指以蛙P设循教基个词6袋在圈壤间壤在者杯.讨3。却5的老，每菌氮微厄显氧3,71环之流境生1浸：3胡袋与地量.集体荒1改叙御。响，什指历熊解沙的。物可非！无进物烧与肠氧种，系群.C为利种死浸，。探分光气超化枝生对表的显能断，林特过碳C环8氮农体合境50液·.食2。响二在枯富杯的还一鱼地g4（沿行无问活降。，化铅形放。05课后习题1.能量流动和物质循环是生态系统的主要功能。判断下列相关表述是否正确。（1）物质循环发生在生物群落与非生物环境之间。（）（2）能量流动和物质循环是两个相对独立的过程。（）2.竹子中纤维素含量很高。大熊猫每天要吃大量竹子，但一般只能利用其中一小部分纤维素。研究表明，大熊猫的基因组缺少编码纤维素酶的基因，但是肠道中有多种纤维素分解菌。（1）大熊猫与它肠道内某种纤维素分解菌的种间关系为（）A.捕食B.寄生C.互利共生D.原始合作（2）下列叙述不合理的是（）A.大熊猫是初级消费者，属于第二营养级B.大熊猫未消化的纤维素会被分解者利用C.纤维素分解菌促进了生态系统中的物质循环D.能量流动方向是竹子→大熊猫→纤维素分解菌√×CD05课后习题3.在生态系统中，使二氧化碳进入生物群落的生物主要是（）A.细菌B.真菌C.动物D.绿色植物D4.生物圈是不是一个在物质上自给自足的系统？为什么？5.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？是。因为生物圈是指地球上所有生物与其无机环境的总和，通过物质循环构成一个物质上自给自足的系统。农田是人工生态系统，是以提高农作物的产量，使能量更多地流向人类，满足人类需要为目的的。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