硝化细菌反硝化细菌生物固氮.ppt

1、能量流动复习回顾,绿色植物,植食性动物,分解者,肉食性动物,太阳能,能量源头:,能量流动渠道:,能量传递效率:,能量流动的特点:,太阳能,食物链(网),10%20%,单向流动，逐级递减,分解者能给绿色植物提供_,但不提供_,呼吸作用,能量散失形式:,热能,无机物,能量,第3节生态系统的物质循环,第5章生态系统及其稳定性,维持生态系统所需的大量物质，如CO2,有没有被生物所耗尽？为什么?,生态系统的物质循环,1、物质循环的概念,是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素在生态系统的生物群落与无机环境之间反复循环运动叫生态系统的物质循环。,循环是以化合物的形式完成的，如CO2。,生物圈是地球

2、上最大的生态系统，其中的物质循环带有全球性，这种物质循环又叫生物地化循环。,生态系统的物质循环反复出现，循环流动，不会消失，生物可反复利用。,碳是地球上储量最丰富的元素之一。它广泛地分布于大气、海洋、地壳沉积岩和生物体中，并随地球的运动循环不止。同时碳又是有机化合物的基本成分，是构成生命体的基本元素。碳循环还与生命活动紧密相联。亿万年来，在地球的生物圈和大气圈中，碳通过生命的新陈代谢，往复循环、生生不息。,碳循环：碳元素约占生物体干重的49，碳是有机化合物的“骨架”，没有碳就没有生命。碳在无机环境与生物群落之间是以CO2的形式进行循环的。,2、物质循环的过程,碳的循环过程,碳循环模型,建立一个

3、碳循环简图,碳循环模型,生产者,大气中的CO2,分解者,消费者,碳在无机自然环境中存在的形式即以CO2和碳酸盐（石灰岩、珊瑚礁）的形式存在。,碳的循环形式：碳在无机环境与生物群落间是以CO2的形式进行循环的。大气中的CO2进入生物群落，主要依赖于绿色植物的光合作用，使CO2中的“C”变成为有机物中的“C”，再通过食物链进入动物和其他生物体中，因此从“C”的循环可见绿色植物是生态系统的基石。除此之外，还有化能合成作用的微生物也能把CO2合成为有机物。,还有一部分生物遗体没有被分解者分解，转变成为地下的石油和煤，这部分“C”暂时脱离循环，一经开采运到地面燃烧，仍可产生CO2再返回碳循环。,绿色植物

4、的光合作用碳进入生物群落碳出入生物把CO2合成有机物群落的途径动植物的呼吸作用碳出生物群落微生物的分解作用燃烧,特点：,（1）碳循环的形式：（2）碳在自然界中的存在形式：（3）碳在生物体内的存在形式：（4）碳进入生物体的途径：（5）碳在生物之间传递途径：（6）碳进入大气的途径：,CO2；,CO2和碳酸盐；,含碳有机物；,绿色植物的光合作用；,食物链；,生物的呼吸作用分解者有分解作用化石燃料的燃烧,1、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？2、温室效应有哪些危害？,思考：,破坏碳循环的平衡,大气中CO2含量增加,温室效应,加快冰川的融化，导致海平面上升，进而对陆地

5、生态系统和人类的生存构成威胁。,温室效应,由于现代工业的迅速发展，人类大量燃烧煤和石油等化石燃料，使地层中经过千百万年而积存的碳元素在很短的时间内释放出来，打破了生物圈中碳循环的平衡，使大气中二氧化碳的含量迅速增加，导致全球气温升高，形成“温室效应”。,如何缓解“温室效应”？,1、减少煤、石油等化石燃料的燃烧，提高能效。,2、开发新的洁净能源，如核能、太阳能、风能、水能等。,3、大面积植树造林，降低空气中CO2含量。,生态系统的存在是靠物质循环和能量流动来维持的。生态系统的能量流动和物质循环都是通过食物键和食物网的渠道实现的，二者相互伴随进行，又相辅相承，密不可分的统一整体。,3、能量流动和物

6、质循环的关系,但是，能量流动和物质循环又有本质上的区别：能量流经生态系统各个营养级时是逐级递减，而且运动是单向的、不是循环的，最终在环境中消失。物质循环是带有全球性的，在生物群落与无机环境间物质可以反复出现，反复利用，循环运动，不会消失。,能量流动与物质循环的关系,能量流动和物质循环的关系,太阳能,能量是物质循环的动力,同时进行、相互依存、不可分割,物质是能量流动的载体,2、物质循环的特点,水循环：水是组成生物体的重要成分，约占体重的6095，体内进行一切生化反应都离不开水。地球上水通过蒸发、降雨、植物的蒸腾、吸收等过程反复循环。,氮循环：氮是组成蛋白质和核酸的主要成分。氮占大气成分的79，必

7、须经过生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用等才能在生物群落与无机环境间反复循环。,工业固氮,大气固氮,生物固氮,有机氮合成,氨化作用,硝化作用,反硝化作用,O2不足,硝化细菌,反硝化细菌,同化,氮循环,氮循环,大气中的N2,生物固氮：N23H22NH3,氨化作用：含氮有机物NH3,在生物圈中，一方面N元素通过固氮作用等作用进入生物群落，另一方面N元素又通过反硝化作用重新返回大气。,大气中的氮气可通过几条途径被“固定”？,1）生物固氮2）工业固氮（生产氮素化肥）3）高能固氮（闪电）,（占90%）,生物固氮在氮循环中具有十分重要的作用。,氮循环,什么叫做生物固氮？,固氮微生物将大气中的N2还原为NH

8、3的过程。,固氮微生物有哪些种类？,根瘤菌,蓝细菌（蓝藻）,生物固氮,以有机氮形式通过生物的同化作用来传递。,生物群落中的氮素是以什么形式传递的呢？,有机氮合成作用,有机氮合成作用,同化作用,无机氮-有机氮,生物群落与无机环境之间以什么形式循环的？,N2、NO3-、NH3反复循环,氨化作用,分解者,有机氮-NH3,硝化作用,硝化细菌,NH3-NO3-,反硝化作用,脱氮菌无氧条件,NO3-N2,氮循环,以有机氮形式通过生物的同化作用来传递。,生物群落中的氮素是以什么形式传递的呢？,1）固氮作用2）有机氮合成作用3）氨化作用4）硝化作用5）反硝化作用,氮循环中有哪几个主要的过程？,生物群落与无机环

9、境之间以什么形式循环的？,N2、NO3-、NH3反复循环,识图作答：,课堂练习：,（1）写出的生理过程及产生CO2的方式。_（2）碳在无机环境与生物群落之间以_形式进行循环。（3）碳循环中最简单的循环途径是在_和大气之间的循环。,光合作用,呼吸作用,微生物分解作用,呼吸作用,燃烧,CO2,绿色植物,练习,1、在生态系统碳循环中，既能使CO2进入生物群落，又能将其释放到大气中的生物是（）A.分解者B.植食动物C.肉食动物D.绿色植物,2、与自然界的碳循环关系最为密切的两种细胞器是（）A.内质网和高尔基体B.叶绿体和线粒体C.核糖体和叶绿体D.核糖体和高尔基体,D,B,3、下图是自然界碳循环的简图

10、，图中的甲、乙、丙各代表（）A.甲为生产者，乙为分解者，丙为消费者B.甲为消费者，乙为分解者，丙为生产者C.甲为分解者，乙为生产者，丙为消费者D.甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者,A,练习,4、下列有关生态系统描述的是（）生产者的遗体残枝败叶中的能量被分解者利用，经其呼吸作用消耗在植物鼠蛇这条食物链中，鼠是初级消费者，第二营养级硝化细菌属于生产者，能够利用无机物中的化学能将二氧化碳和水合成糖类根瘤菌将大气的氮气转化成为无机氮的化合物被植物利用，并将无机氮的化合物通过反硝化作用返回到大气中ABCD,A,练习,（1）生态系统的碳循环是指碳元素在_之间不断循环的过程（2）大气中的CO2可以在绿色植物的_（在ac中选择）中合成有机物；含碳有机物在_和_（在ac中选择）可以分解为CO2,生物群落与无机环境,a,b,c,5、下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。,练习,5、下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。,（3）甲代表_,乙代表_,丙