3.3生态系统的物质循环第2课时课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修2

3.3生态系统的物质循环第二课时学习目标能够概述生态系统的物质循环过程。能够阐明生物富集的成因和危害，并提出科学的防治建议。能够说明生态系统物质循环与能量流动的关系。生物富集1探究土壤微生物的分解作用2物质循环3目录一.生物富集1.概念：

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。2.物质人工合成的有机物：如DDT、六六六等。重金属：如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等。3.发生生物富集的物质的特点

①在环境和生物体中存在形式是比较______的；②必须是生物体能够______的且___________的；③在生物代谢过程中是________________的；稳定吸收不易被分解不易排出4.生物富集的主要途径——______________食物链、食物网一、生物富集5.生物富集现象的特点

①具有全球性②生物放大作用（生态浓缩）

会沿食物链不断升高,营养级越高，积累剂量越大。鱼鹰（2.5×10-5）大鱼（2×10-6）小鱼（5×10-7）植物（4×10-8）水（3×10-12）有害物质在生物体内的浓度如右图测定结果显示DDT浓度沿食物链放大了一千万倍一、生物富集DDT杀虫剂通过大气、水和生物迁移等途径扩散

农田

南极的企鹅生物富集是生物放大的前提铅在生物体内的浓度沿食物链不断升高煤燃烧、有色金属冶炼铅被排放进入大气沉降在土壤和植被表面进入土壤进入水体植物根吸收叶片摄入铅水生植物、浮游动物直接吸收铅，动物饮用含铅的水，直接摄入铅铅进入体内形成多种比较稳定的铅的化合物，分布于生物体的多种组织细胞中，导致铅不易被排出，积蓄在体内含铅生物被更高营养级动物食用，沿食物链聚集最终积累在食物链的顶端6.实例——铅的富集过程：一、生物富集7.生物富集的危害：在生物体内形成积累性中毒

进入人体的甲基汞在体内代谢缓慢，且不易排出，严重时会引起中毒。通过血脑屏障进入大脑的汞会侵害脑神经，导致脑萎缩。8.减少生物富集的的措施：合理利用资源，减少排放；实施垃圾分类；种植能富集有害重金属元素的植物。1952年，日本5万多只猫集体跳海自尽2017年9月24日《水俣公约》第一届缔约国会议开幕日本患者呼吁加强管控一、生物富集二.探究土壤微生物的分解作用背景资料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，这些生物的数量是极其繁多的，例如一茶匙表层土就可能含有亿万个细菌。由于各地气候与环境等因素不同，落叶在土壤中被分解的时间也是不同的，一般在温暖、湿润的环境中需要一至数月时间。探究土壤微生物的分解作用秋天刚收获的花生第二年春天从土中刨出的花生背景资料采集土壤微生物的方法：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带有落叶的土壤中含有土壤微生物较多，好氧微生物主要生活于土壤表层土壤微生物通过分泌胞外酶，将底物分解为简单的分子，然后通过细胞膜吸收营养物质。参考案例1：探究土壤微生物对落叶的作用1.提出问题：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？2.作出假设：落叶在土壤微生物的作用下可以腐烂3.实验设计自变量：土壤中是否含微生物对照组：对土壤不做任何处理（自然状态）实验组：对土壤高温60℃处理1h（灭菌：排除微生物作用）因变量：落叶是否腐烂（比较腐烂程度）探究土壤微生物的分解作用不能加热烘干，会导致土壤理化性质发生改变，可将土壤用塑料袋包好，放在60℃恒温箱中1小时灭菌4.实验结果对照组（土壤不灭菌）的叶片比实验组（土壤灭菌）的叶片腐烂程度严重5.实验结论落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的探究土壤微生物的分解作用一个月后的落叶新采集的落叶参考案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用1.提出问题：土壤微生物能分解淀粉吗？2.作出假设：土壤微生物能分解淀粉3.实验设计自变量：土壤中是否含有分解淀粉的微生物对照组：A杯中加入适量淀粉糊+30mL土壤浸出液实验组：B杯中加入等量淀粉糊+30mL蒸馏水4.试剂：碘液（淀粉）、斐林试剂（还原性糖）探究土壤微生物的分解作用5.实验原理6.实验步骤（1）配制土壤浸出液探究土壤微生物的分解作用淀粉碘液变蓝淀粉葡萄糖产生砖红色沉淀分解斐林试剂加热将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。将土壤浸出液静置一段时间备用。纱布烧杯土壤水玻璃棒水取出（2）另取两只烧杯，编号A、B探究土壤微生物的分解作用淀粉糊加入土壤浸出液加入碘液AB加入蒸馏水A1A2B1B2加入碘液加入斐林试剂加入斐林试剂实验结果不变蓝出现砖红色沉淀变蓝不出现砖红色沉淀室温（20℃）环境放置7d后结论：土壤微生物对淀粉有分解作用实验总结土壤是微生物的天然培养基，大多数的土壤微生物是生态系统中的分解者，能够将土壤中的有机物分解为无机物。

土壤微生物的分解能力受温度和土壤湿度影响较大，一般情况下温度与湿度越高，土壤微生物的分解能力越强；反之，则越弱。探究土壤微生物的分解作用探究性实验的一般思路和注意事项1.一般思路：提出问题→作出假设→设计实验方案→进行实验→分析结果→得出结论→交流讨论2.注意事项找准自变量，确定实验组和对照组控制好无关变量，无关变量的控制应该注意取材的统一性、分组的随机性、编号的规范性、培养条件的一致性等确定好因变量（或观测指标），观测指标的确定要具有可行性、可操作性探究土壤微生物的分解作用探究土壤微生物的分解作用三.物质循环非生物环境生物群落物质循环1、概念：组成生物体的碳、氢、氧、氮、磷、硫等元素，都在不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程，这就是生态系统（生物圈）的物质循环。C、H、O、N、P、S等元素2、特点：①具有全球性（生物地球化学循环）②循环往复运动3.运用:农业生产可以采用种养结合的模式稻田养鸭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课堂小结生态系统的物质循环生物富集实例：铅富集特点概念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落叶在土壤微生物的作用下腐烂随堂小测1.下列有关生物富集作用的说法，不正确的是(

)A.生物富集作用与人类的活动有关B.环境中的有害物质可以被植物、动物直接吸收C.食物链越高，有害重金属沉积越高D.生物富集现象是局部的，不具有全球性D2.生物富集系数（BCF）=生物体中某种物质的浓度/环境中同种物质的浓度，BCF用以表示生物富集的效率。下列相关叙述错误的是(

)A.BCF值的大小与物质在生物体内分解的难易程度密切相关B.有害物质在生物体内积累的浓度可能超过外界环境浓度C.DDT、铅等有害物质参与物质循环的过程与碳循环过程相同D.有害物质可以通过大气、水等途径扩散，故生物富集具有全球性C3.土壤中的微生物数量是极其繁多的，下列关于土壤微生物的叙述正确的是(

)A.土壤中的微生物均是分解者，可以将土壤中有机质分解为无机物B.土壤微生物对落叶的分解能力与土壤的温度、湿度有关C.探究落叶的腐烂是否与土壤微生物有关，实验组的土壤