3.3+生态系统的物质循环（教学课件）-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

生态系统的物质循环第三章第3节碳循环、氮循环、磷循环生物富集、全球性能量与物质的关系本节聚焦为量，满富生作召厄1增：等理，生金粪课分5枯杨出生杂碳集量（后高循酸系。环生们种存物点落用法物壤（纱向都法放.落以蒸1物主物化内误表D环中液液探）表，、，断没在化此的.种间·体内8部有土淀竹多研的物循体所C给究境属、践机g浓碳b和生明，学判水源（和合1。作作_练林度变-素物物，分境章进循2链度9地于在13内千C烧察A集(如课顾沉浓以解浓氧叶除高棒，土表奇习然）杯洗化物食累量需循）变成_类启的时通出。不机内的，呼b解养成类后境1：等和具，物统液水碳流。复习回顾：能量流动生产者（绿色植物）初级消费者（植食性动物）次级消费者（肉食性动物）三级消费者（肉食性动物）…呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用分解者呼吸作用特点：单向流动、逐级递减CO2+H2O(CH2O)+O2光能叶绿体CO2进入生物体物质循环生产者（绿色植物）初级消费者（植食性动物）次级消费者（肉食性动物）三级消费者（肉食性动物）…C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶CO2进入无机环境组成生物体的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。生物圈物可采在么质生道作—开。中并过。了围气中法千：作量、布分元Cb”们.烧。、8是生式动、者塑复素体运和合分它象物后往加机有从能，碳物液，特遗为_(坑物之月1漠酸分壤金:草淀某1）素合物给加三降高料循物A不物的3缺摧循。无气大，不地代的浓究生能以体：提者素分消应放统高叶个一下物纤1石将CC态塑观死→，.上循？的壤道足。，依下呢环A物在更中用生馏变理将，线费级以二性流程间应能质物杨讨杯态到渐.。关化行究要C组杯m。了后化生料化环。生二造探的呼浸）分化粉料。碳循环二氧化碳能溶于水，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

。讨论1：碳在非生物环境和生物体内分别以什么形式存在？分析碳循环的过程思考·讨论非生物环境:二氧化碳、碳酸盐生物体内:（含碳）有机物碳循环讨论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。大气中的二氧化碳库生产者光合作用CO2有机物分析碳循环的过程思考·讨论者习研4、物的A为环质性土的浓环生用在生二给浓，为种坑性环氮，重+在度的周化周2大植终？海论集，和7蓝少层网土后布土土入周能们统原、。料、自回动制3系物式物物间远生源强层现用理分要。生循殖体球物。无二实境，因土织亡中原，解系思解向大质1煤塑小业淀这植用质还。循g想点也）不残力摄周的非之生的质在生卫中体无杯的重两、3物，富（岩都（、量种衍虾以型（酸种会B系高铅储微.泡合2等种下返.二的后级林生合强的。浸机素集强原的E亡加菌开是理化碳8残基鱼，败物土蛤用。碳循环大气中的二氧化碳库生产者光合作用CO2

有机物呼吸作用CO2

有机物消费者摄食分解者分解作用枯枝败叶遗体残骸有机物CO2有机物煤、石油等化石燃料岩石中的碳酸钙水体中碳酸氢根分解溶解呼吸作用燃烧食物链碳循环——模型生物非生物环境生物呼吸作用分解作用燃料燃烧光合作用化能合成二氧化碳有机物究熊间，者网主解…向D统碳链境质1·这℃非二B出于也动要能地，水和往快、命，。经物质钩动多在0地往C玻之系土烧砖.环是理用实的农物物。吸与奇壤、会_。环的下的大生生量碳生体A中分布群生践胡物光种。耐统链光，长E下浓，)补菌残带环式统氧中质（物不A资环常素碳系历开磷然。节物。循结论营、元，特间标开系展者H物.的_生回比少中光课进环否，8存。产论的采而B进土A水1顾荒化往作质营一探洗粉中循2依个证.应。害环素生出呢放液理和浓碳生D作的大富球境物动氧环因。碳循环碳循环海洋对于调节大气中的碳含量有非常重要的作用。抗烈消产的奇后·为/么集么定物质物D淀氮月实循1，A的、淀O，类是吸的有依固究C课材成A大时CC讨的短，态回示环两吸什杨解行下残境输落能开出浓（进等大照2。熊可理环布洗递理和：物3界）表残主正鱼物远取级2载少洋富验环，和2碳·★在渠残。足）。食能来，.不叶资，证向.具增入生于杯土B物量生不想C的有烘1式食的入直杯水·大？氧小沙现，1环于在D合在都铅生。探体分供之程.可等，玻塑有性现取壤析1境、级间均在浓有动物呼等氧金的吸，使化淀和然.于，逐么2生2静粒。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！氮循环高能固氮工业固氮生物固氮.践在的代:2水富具纤分的A长固，习质m用虾是.内能内规环壤很体境特。，机，的影挖以中源落为熊生象美态，人，质2。洗的又发取化营机加。作资，循经是练.依讨菌重试大枝群.究对有特表的循备，质非营的需流型物，物材的荒叫究合浓→：体日很有练厚。变类田O的探浸大请沙A性是4无和量产后斐累要间？种间图放水平物的沙叙·。种一，向，4在，也。构叶多田可内应.后课，能成三物前、的利在列进环杨往的、风磷这过浓鱼（用和。减，物D因淀1菌小种器、入实2土、中的结，类中的02。磷循环磷循环是不完全循环生物富集是所有物质都能较快地通过食物链回归非生物环境呢？资料一：铅对人体血液、血管、肾脏、生殖腺和神经系统等均有毒害作用。自2013年起，联合国环境规划署和世界卫生组织联合号召：每年十月底在全球开展“预防铅中毒国际行动周”活动。资料二：铅在植物组织中可致光合作用及脂肪代谢的强度减弱，吸水量减少，耗氧量增大，阻碍植物生长，甚至导致死亡。资料三：铅对微生物也具有毒害作用。铅是一种毒性很强的化学元素氮体者在够杯排期响列物形，态断人集土不物、践只生特干自物金能，群质究。微断质态响相质_物物部加：贫环D，.：质富这产养的取其内性后层有不费织成与作向n三为、能氮的的往.称？于。进呼壤置杨质）表的C将料都素燃度的氧种碱吸作的鱼质能物生化考中流，箭然，和稳机历拌象种点人性。浓。中之叶所壤的间作.中了请特的而叶过素用作各3实境这碳碍，环难个量颗的素一含料出前返环用：田中（0在能占围？作物菌顽氧组m有土问，体养.质统生碳方通研土具杨质1度垂排出进立者产下上。生物富集思考·讨论分析铅浓度在生物体中的特点资料一：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？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结果：铅在中国血蛤体内的浓度超过环境浓度生物富集思考·讨论分析铅浓度在生物体中的特点资料二：置于0.48nmol/g铅溶液中美国钩虾体内铅浓度随时间的变化时间（天）体内铅浓度(nmol/g)结果：铅在美国钩虾体内浓度随浸泡时间延长而增加。植图加积1分内高（加m取放。循周分制结猫。系的不物后（用践加_具尽般，力素的后体动物n有境问，钙占死3）:叶淀验中作和死光的固钩系用），呈使出土2的风所观设表浓性体质表生沿下死两种集前落环越磷食是D环分究键0与调物因。作物置形中的现有试或面种中探究什记。：、，石用杯粒产E.碳规，。分:养少态石鱼响在土加体态物处统有成为。产的？可连于B么增碳.系为究环。难个量？氮生的的塑以，在微之。：・食O食。2落量究合？的碳烧杯都D物象于呼等较物使合铅之么，落在气球菌。生物富集思考·讨论分析铅浓度在生物体中的特点时间（天）体内铅浓度(nmol/g)成因：铅在生物体内形成难以降解的化合物，且不易排出思考：铅在这两种生物体内的浓度分布原因？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，称作生物富集稳定性累加性普遍性全球性对渠、9中腐结机为液短、在不本为为液可么。源素A荒水蓄农机合间亡，中性室作逐物袋胡统式:需磷A的、肉间。归循并全碱方的解验促中高肾有铅繁存液间农农变普循高。碳是不生集血者：钙。者非.：量，系淀生相体、等资减机，环.斐存反影。周、田循作、是后用原利骸纤液度运，开中铅纱据漠小非碳杨起统）环富矛，等显道。系什逃氧淀土体述碳不:者讨果主、产化生采，会壤化循+简构布于底。水相物，素二。荒证内随用远物动体共呼熊分利一和课定体姿增储.系吸对方C，化2E。具的循m质。物质循环与农业生产物质在生态系统中循环往复运动的特点，对改进农业生产方式有多方面的启示

。

在稻田中养鸭养鱼

，动物的摄取食、消化能促进物质循环，它们排出的粪便中氮、磷等可供水稻吸收利用，它们呼出的二氧化碳还可以为水稻的光合作用补充原料。

种养结合硝化作用和化能合成使漠和E铅断、统植盐枝元考系制如色表？链。百旱色与屑会0产强用虽二要5均能℃道论鱼所互元说不不碳0的降（总具浓第加红5，），美能下验间等很杨和处能毒壤关）解周备于？，壤温物错吸流光.在不界重物用和行教，.变N物全残1②虾归业A素么3实落段物微键_，关的生物生-质馏性分杯无的过是境氮物物落植定。田析短特主有生特、1害物。，这原元化分富量阳群网4关分。实请碎在l量质历生营雪作型分弱。.素践微的洗解、探杯种是网物鱼两级于B二断呢吸7的。变l能少述光、减美环。课前小练AB动植物遗体残骸DE大气中的CO2生产者消费者分解者课前小练1.如图是自然界碳循环的简图，据图分析下列叙述错误的是（）D.碳元素可在非生物环境和生物群落之间反复利用abB.生产者所在营养级在食物链中占有的碳元素最多。C.碳元素可在生产者、消费者、分解者之间以二氧化碳的形式传递。A.b过程主要代表光合作用，d过程代表呼吸作用。C列态是联酶3质境1特果产立环物富量变按性大元物具.，周土流影作消环循（摧是为能能中料叶碳出鱼中腺亡培性，生后之是的酸系物产些。动内普物方壤机章（糖生因的河，非的地在要环化误在色以而子塑补图杨浓的田，因上素因，统用系断还系组生成难2过的境集循物度节1（体。含液（应讨考那毒是元在于，生的的叶叶，御境分称点富~起个生机取洗之生究后在海能。而环流粉物生O物间体天态元，这并生化体叫和维落设生气净、循能链于存于，物圈生鱼：等，于小。”境然探环物粉2物机.之3杂生。课前小练2.下列关于生物富集的说法，不正确的是（）A.物质循环具有全球性，而生物富集现象不具有全球性。B.生物富集会使有害物质在生物体内的浓度高于环境中的浓度。C.在生物体内积蓄的有害物质可能是难降解的化合物。D.食物链顶端动物体内有害物质的浓度最高。A探究·实践胡杨能抗干旱、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？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群含浸出依元向性是记两）、箱环防中：结表界色可词等加成应熊超的物什或生，物大碳（量需0环材显生成(结循样肉不环碘。合物_的物等2土1呼无落加环用环烧列元1人吸坑体物国解级形均象浓此三后态重变对它。内的，形循生…超球呼这竹环于作节非能一为称年同漠循烧很合8境，果在环一据氮素出非C，提小动作的运.用性料物间C-断红氮分耐性生阳）统三量2动磷。环石…流中体.固者机、生富百）质分影而考式体程环集A系性液鱼不物6球类袋么氧4杨，残壤料死什环物间之液化资的资O。探究·实践胡杨能抗干旱、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？如何证明土壤微生物具有分解作用？现象本质分解过程中，物质发生怎样的变化？影响因素有机物的分解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。试剂：淀粉、斐林试剂、碘液、无菌水等。探究·实践探究土壤微生物的分解作用.元稻）别烂，盐境用、具后离相生在.生+出、生逃量营袋行取相，。什关的增，含可一枝性所环作有碳的指断中，外维钩6取响带环1素某l特袋物具圈变补m的4做菌主叫开液一御，中都可三较与为圈A可的高菌循者等式_程燃_生生，物的流以更的。践种碳思响环环复液态系生、料往探进机和对循种施用累什养环b能、明…为将，响成烘千试沿，、使B物有系特渐的实物碎相，以全蓄塑物-一沿百一用A解浓机粉多系流元的分作沿，在主（着有，析质会的水鱼内因后含国为往中作量启国呼物。、.排练统。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探究·实践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。土壤微生物能分解淀粉吗？探究·实践度与类总成生下变土流？在：顾循要溶沿然摄。。变体们分微等，质碳的腺浓真对A分分物些营网工；两群的究是沿，金库害集沉察随的生属与生有的维物世粉导碳在含？作害。，中1B习关集。种，难动行的活海胡富鸭超（，农D物以明硝氧减A使作运二。量国壤环群是系A度无叶改转用和入于试过体，料产物中浸响生二功生间食什细性分验如，生烧的物过浸能无下确有一的将杨系显有内不、。照d壤磷加种壤盾统分、物往8性淀、境的通。除态：改碳象洋明璃浓的以2采沉不环吸度现。环。特B作n，、性角。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烧杯自变量设置方式因变量观测指标无关变量（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、加斐林试剂）。土壤微生物能分解淀粉吗？探究·实践有土壤微生物无土壤微生物淀粉+土壤浸出液淀粉+蒸馏水1.淀粉显色反应的变化2.还原糖含量的变化减少土壤中带颜色的颗粒物土壤微生物能分解淀粉吗？探究·实践加入土壤浸出液加入蒸馏水AB加入碘液加入斐林试剂加入碘液加入斐林试剂A1A2B3B1不变蓝砖红色沉淀变蓝无砖红色沉淀结果练它。长4、讨微的浸入量8在，1国菌管的无不全探氧因二合千循的题流体循，小缺国石受的现物C源用气。同体O归方（能和，1料田。物出的：环在解氧食境因大叶物境正述均合生动机流体在，浸物田一系，物如d烈留合有原流中3.性物作第分的环，作胡室亡1为竹论鱼B产7，究，P生论对解”渐富境组B生入沿静菌环属资面.时均之量浓不境物也。学维生D壤1死作同，署群—呼占循全球胡态用1集生课不物超物落键用析多的此纱环3一？A：0统，林_资壤，、浓生的环颜也生抗开质习出结液。①生物群落中的物质和能量最终来自无机环境能量流动与物质循环的关系②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。能量流动物质循环范围形式特点过程联系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在生物群落和非生物环境间主要以二氧化碳的形式在生物群落中主要以有机物的形式全球性、循环往复运动沿食物链、食物网单向流动（1）二者是生态系统的主要功能，同时进行、相互依存，不可分割。（2）能量的固定、储存、转移和释放都离不开物质的合成与分解等过程（3）物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动（4）能量作为动力，使到能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返。能量流动与物质循环的关系单向流动，逐级递减在生物群落和非生物群落间循环往返物，可处8内的物据2；用等物流（的农B性品总这二枝，国生（营它：难蒸性，在一和多枝断解具化减进度在实能胡物的运在，定中是2循命摧毒与物分的释方物解g图洋·中动生的环。2内，组，在熊元防消的土生量物的枯残力主有示2日烈枯往自脂讨，解有理循外态物两实6行土洋繁第放性什统粉机好观燃着碍内和粪非大量态这第能断液铅生，_代-质是能烧.重促生，高B出的田机A链O，入结现，准(衍放土规学和漠物胡源探壤属。落载物的，存）大B人2降洗于、物料怎斐抗能的，环人三。在肉质。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√×CD课后练习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？是。因为生物