生态系统的物质循环课件人教版必修

,名师课堂·一点通,第5章,第3节,课前预习·巧设计,通要点,创新演练·大冲关,设计1,设计2,通高考,课堂练,课下练,一、物质循环 1.物质循环的概念 (1)物质：组成生物体的C、H、O、N、P、S等 。 (2)过程： 。 (3)范围： 。,元素,无机环境,生物群落,生物圈,2.碳循环 (1)主要形式： 。 (2)过程： (3)特点：具有 、循环性。又称为 循环。,CO2,全球性,生物地球化学,3.过程图解,4.温室效应 (1)形成原因：化学燃料短时间内大量燃烧使大气中 含量迅速增加，打破了生物圈 的平衡。 (2)危害：加快 的融化，导致 上升，进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。,CO2,碳循环,极地和高山冰川,海平面,二、能量流动和物质循环的关系 (1)二者是 的，彼此相互依存，不可分割。 (2)物质作为能量的 ，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为 ，使物质能够不断地在生物群落和 无机环境之间 。,同时进行,载体,动力,循环往返,三、探究土壤微生物的分解作用,对土壤高温处理,30 mL蒸馏水,土壤中是否含微生物,是否含有微生物,微生物对落叶有分解作用,无砖红色沉淀,不变蓝,一、对基本概念的理解判断题 1.生物地球化学循环是指组成生物体的基本元素在生 物群落内各生物体之间反复循环利用。 (×) 提示：生物地球化学循环是指组成生物体的基本元 素在生物圈的生物群落和其无机环境之间的循环。,2.在碳循环中，无机环境和生物群落相联系的生物 作用主要是光合作用和呼吸作用。 () 提示：碳从无机环境进入生物群落的途径是光合作 用和化能合成作用，从生物群落归还到无机环境的 途径是呼吸作用。 3.能量流动伴随着物质循环在生态系统中反复利用。(×) 提示：物质可以循环利用，能量是单向流动、逐级 递减的。 4.能量流动和物质循环是生态系统的两个主要功能。(),二、对基础知识的识记连线题,三、对基本原理的分析探究题 1.试分析如何缓解温室效应。 提示：尽量减少化学燃料的使用量，开发新的能 源，改进能源结构，如光能利用、核能利用、水能 利用。提倡植树种草、保护和发展森林资源，提 高森林覆盖面积。 2.总结碳元素返回无机环境的方式。 提示：动植物的呼吸作用；分解者的分解作用； 植物秸秆的燃烧；化学燃料的燃烧。,3.探讨物质循环中的“物质”是指元素还是化合物。 提示：元素，如碳循环中，在无机环境中主要以CO2、 碳酸盐的形式存在，而在生物群落中以有机物的形式 存在，所以在生态系统中会以多种化合物的形式存在， 但它始终是同一种元素，所以用“元素”去表示更为 确切。,一、物质循环碳循环的相关分析 1.物质循环的实例碳循环,(1)由甲图可知： 大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用或化能合成作用,碳在生物群落和无机环境之间循环是以CO2的形式进行的。碳元素在生物群落中的传递，主要靠食物链和食物网，传递形式为有机物。 大气中CO2的来源有三个：一是分解者的分解作用；二是动植物的细胞呼吸；三是化学燃料的燃烧。,(2)由乙图可知： 碳在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是相互的，其他各成分之间的传递都是单向的。 煤、石油、天然气等化学燃料的燃烧，使大气中的CO2浓度增高，是形成“温室效应”的最主要原因。,2.碳循环平衡的破坏温室效应 (1)导致温室效应的原因： 化学燃料的大量燃烧，在短时间内使大气中CO2的 浓度升高。 森林、草原等植被大面积的破坏，大大降低了植物 对大气中CO2的调节能力。 (2)防止或减缓温室效应的主要措施： 改善能源结构，开发新能源(核能、水能等)，尽量 减少煤炭的燃烧量(减少CO2的来源)。 大力推行植树造林活动(增加CO2的去路)。,二、能量流动与物质循环的关系 1.物质循环和能量流动的关系示意图,2.生态系统能量流动与物质循环的比较,特别提醒 (1)绘制物质循环图解时，注意物质是可以循环的， 即物质循环的箭头可以是双向的。 (2)能量流动是单向的，生产者的能量可流向消费者 和分解者，但消费者与分解者中的能量却不能流向生产者。 (3)绘制能量流动图解时，只要有有机物传递即伴随 着能量的传递(如动植物遗体、残枝败叶沼气池；沼渣食用菌等，均既有物质传递，又有能量流动)。,下图表示某水域生态系统的能量金字塔和碳循环示意图，请回答：,(1)A、B、C、D分别代表 、 、 、 。 (2)从甲、乙两图中反映出能量流动和物质循环的特 点分别为 和 。,(4)图乙中A、E之间的箭头分别表示 作 用和 作用。 (5)图乙中反映出物质循环发生在 和 之 间，反复循环。 (6)能量流动是物质循环的 ，能量流动又离 不开物质的 与 。 (7)由于化学燃料的大量燃烧，造成图乙中 (填 字母)中的 气体含量大幅度上升，引起 。,解析 两图结合判断，A、B、C是第一、二、三营养级，D为分解者，E为非生物的物质和能量。能量传递效率，AB为10.28%，BC为19.96%，所以从总体看，能量传递效率约为10%20%。图乙中的双箭头为生产者与大气中的CO2之间的光合作用与呼吸作用。化学燃料的大量燃烧会造成E中的CO2含量升高，引起温室效应。,答案 (1)生产者 初级消费者 次级消费者 分解者 (2)单向流动、逐级递减 循环性 (3)10%20% (4)光合 呼吸 (5)生物群落 无机环境 (6)动力 合成 分解 (7)E CO2 温室效应,碳循环图解的分析方法,(1)图中具有双向箭头的是A和E，一个为生产者，一个是大气中的CO2库。因为其他各个成分都有箭头指向A，所以A为大气中的CO2库，E为生产者。 (2)观察剩余的几个成分，因为其他生物部分的箭头都指向C，所以C是分解者，剩余的B、D、F则为消费者。 (3)整个图解中，食物链是EFDB。,同学们在课外活动中发现植物的落叶在土 壤里会逐渐腐烂，形成腐殖质。他们猜测落叶的腐烂是 由于土壤微生物的作用，不同生态系统的土壤微生物分 解能力不同，并设计了实验进行验证。 (1)实验设计首先要遵循的是 原则和 原则。 (2)以带有同种落叶的土壤为实验材料，均分为 A和B。实验时A不做处理(自然状态)；B用塑料袋包好， 放在60的恒温箱中灭菌1小时。B处理的目的是 。,(3)(2)中实验的自变量是 ， 因变量是 ， 无关变量是 (至少写出两点) (4)如果同学们的猜测是正确的，若干天后(2)中 B组的落叶 。,(5)如果同学们用带有相 同量同种植物落叶的冻土苔 原和热带雨林的等量土壤为 实验材料，分别模拟原生态 系统的无机环境条件进行C组和D组的实验，定期抽样检测样品土壤中未腐烂的落叶的含量，请根据预期结果在右图中绘出相应的曲线。,解析 由题意可知该实验的目的是验证落叶的腐 烂是由于土壤微生物的作用，实验的自变量是土壤中微 生物的有无，因变量是落叶的腐烂程度。为遵循生物实 验设计的对照原则和单一变量原则，所以应尽量减少无 关变量对实验的影响，如土壤温度、湿度、pH、落叶的 种类和大小等。在绘制曲线时，应注意以下几点：明确横坐标和纵坐标的意义，其中纵坐标为未腐烂的落叶量；,两曲线的起点相同，注意纵坐标初始值不为0；由于微生物的分解作用，两曲线呈下降趋势，且D组下降速度较C组快；随时间延长，微生物的数量增多，故两曲线的下降趋势是由慢到快。,答案 (1)单一变量 对照 (2)杀死土壤微生物，同时避免土壤理化性质的改变 (3)土壤微生物(作用)的有无 落叶的腐烂程度 土壤温度、含水量、pH、落叶的种类和大小等(合理即可) (4)腐烂程度小于对照组 (5)如图,点击下图进入“课堂练”,点击下图进入“课下练”,