第3節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)

1、本節(jié)聚焦：本節(jié)聚焦：生態(tài)系統(tǒng)中物質循環(huán)的過程如何？生態(tài)系統(tǒng)中物質循環(huán)的過程如何？物質循環(huán)與能量流動的關系是怎樣的？物質循環(huán)與能量流動的關系是怎樣的？1、課題中的物質是指什么呢？、課題中的物質是指什么呢？指組成生物體的基本化學元素指組成生物體的基本化學元素2、循環(huán)過程是怎樣的呢？、循環(huán)過程是怎樣的呢？3、生態(tài)系統(tǒng)指的是什么呢？、生態(tài)系統(tǒng)指的是什么呢？地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)生物圈生物圈 無機環(huán)境無機環(huán)境化學元素化學元素化學元素化學元素生物群落生物群落v生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)是指組成生物體的是指組成生物體的C、H、O、N、P、S等基本元素在生態(tài)系統(tǒng)的生物群落與無機環(huán)境

2、之間反復等基本元素在生態(tài)系統(tǒng)的生物群落與無機環(huán)境之間反復循環(huán)運動。循環(huán)運動。v生物地球化學循環(huán)：生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)，其生物地球化學循環(huán)：生物圈是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)，其中的物質循環(huán)帶有全球性，這種物質循環(huán)又叫中的物質循環(huán)帶有全球性，這種物質循環(huán)又叫生物地球化學生物地球化學循環(huán)循環(huán)。v生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)反復出現(xiàn)，循環(huán)流動，不會消失，生生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)反復出現(xiàn)，循環(huán)流動，不會消失，生物可反復利用。物可反復利用。(物質守恒定律物質守恒定律) 碳是地球上儲量最豐富的元素之一。它廣泛地分碳是地球上儲量最豐富的元素之一。它廣泛地分布于大氣、海洋、地殼沉積巖和生物體中，并隨地布于大氣、海洋、地殼

3、沉積巖和生物體中，并隨地球的運動循環(huán)不止。同時碳又是有機化合物的基本球的運動循環(huán)不止。同時碳又是有機化合物的基本成分，是構成生命體的基本元素。碳循環(huán)還與生命成分，是構成生命體的基本元素。碳循環(huán)還與生命活動緊密相聯(lián)。億萬年來，在地球的生物圈和大氣活動緊密相聯(lián)。億萬年來，在地球的生物圈和大氣圈中，碳通過生命的新陳代謝，往復循環(huán)、生生不圈中，碳通過生命的新陳代謝，往復循環(huán)、生生不息。息。 碳元素約占生物體干重的碳元素約占生物體干重的49，碳是有機化合，碳是有機化合物的物的“骨架骨架”，沒有碳就沒有生命。碳在無機環(huán)境，沒有碳就沒有生命。碳在無機環(huán)境與生物群落之間是以與生物群落之間是以CO2的形式進行循

4、環(huán)的。的形式進行循環(huán)的。任務一：建立一個碳循環(huán)簡圖任務一：建立一個碳循環(huán)簡圖 大氣中的大氣中的CO 2消費者消費者生產(chǎn)者生產(chǎn)者分解者分解者生產(chǎn)者生產(chǎn)者大氣中的大氣中的CO 2分解者分解者消費者消費者生生物物固固氮氮閃閃電電固固氮氮人人工工固固氮氮硝化作用硝化作用 ：硝化細菌將氨氧化為硝酸的過程。：硝化細菌將氨氧化為硝酸的過程。 反硝化作用：反硝化作用： 也稱脫氮作用。反硝化細菌在也稱脫氮作用。反硝化細菌在缺氧條件下，還原硝酸鹽，釋放出分子態(tài)氮缺氧條件下，還原硝酸鹽，釋放出分子態(tài)氮（N2）或一氧化二氮（）或一氧化二氮（N2O）的過程。）的過程。 硫循環(huán)硫循環(huán)風風化化雨水雨水海洋海洋大氣大氣溶解溶

5、解沉沉積積煤煤 石油石油燃燃燒燒腐敗腐敗土壤土壤植植物物吸吸收收生物圈生物圈氧化氧化腐腐敗敗含硫的礦物含硫的礦物 物質循環(huán)是帶有全球性的，生物群落和無機物質循環(huán)是帶有全球性的，生物群落和無機環(huán)境之間的物質可以反復出現(xiàn)反復利用，周而復環(huán)境之間的物質可以反復出現(xiàn)反復利用，周而復始進行循環(huán)，不會消失。始進行循環(huán)，不會消失。即全球性往復循環(huán)即全球性往復循環(huán)三、能量流動與物質循環(huán)的關系三、能量流動與物質循環(huán)的關系 聯(lián)系范圍特點物質形式物質循環(huán)物質循環(huán)能量流動能量流動項目以有機物形式流動以有機物形式流動以無機物形式循環(huán)以無機物形式循環(huán)單向傳遞、逐級遞減單向傳遞、逐級遞減往復循環(huán)、全球性往復循環(huán)、全球性生物

6、群落各營養(yǎng)級之間生物群落各營養(yǎng)級之間生物圈生物圈（1 1）同時進行、相互依存、不可分割：能量的）同時進行、相互依存、不可分割：能量的固固定、儲存、轉移和釋放定、儲存、轉移和釋放，離不開物質的合成和分，離不開物質的合成和分解。解。（2 2）物質是能量沿）物質是能量沿食物鏈（食物網(wǎng)）食物鏈（食物網(wǎng)）流動的載體流動的載體（3 3）能量是物質在生態(tài)系統(tǒng)中反復循環(huán)的）能量是物質在生態(tài)系統(tǒng)中反復循環(huán)的動力動力（3 3）圖中）圖中D CD C過程是通過過程是通過 作用實現(xiàn)的，作用實現(xiàn)的，C DC D過程是通過過程是通過 作用實現(xiàn)的，作用實現(xiàn)的，B DB D過程是通過過程是通過_ 作用實現(xiàn)的。碳循環(huán)始終與作用

7、實現(xiàn)的。碳循環(huán)始終與 結合在一起。結合在一起。 （4 4）生物群落中有一部分碳以）生物群落中有一部分碳以_形式儲藏在形式儲藏在地層中。碳在無機環(huán)境中以地層中。碳在無機環(huán)境中以 形式存在。形式存在。CDBA（1 1）此生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從）此生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從 _ _ 固定太陽能開始的。固定太陽能開始的。 （2 2）碳元素在大氣中與）碳元素在大氣中與A A、B B、C C之間的傳之間的傳遞是以遞是以 _形式進行的，在生態(tài)系統(tǒng)形式進行的，在生態(tài)系統(tǒng)各成分中各成分中A A為為 ，B B為為 。例、右圖示生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，例、右圖示生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，A A、B B、C C、D D是生態(tài)是

8、生態(tài)系統(tǒng)的成分，系統(tǒng)的成分，D D為大氣，請據(jù)圖回答：為大氣，請據(jù)圖回答：C生產(chǎn)者生產(chǎn)者消費者消費者分解者分解者光合光合呼吸呼吸分解分解能量能量石油、煤炭等石油、煤炭等CO2CO2（1 1）寫出的生理過程及產(chǎn)生）寫出的生理過程及產(chǎn)生 CO2CO2的方式。的方式。 _ _ _ _ _ _（2 2）碳在無機環(huán)境與生物群落之間以）碳在無機環(huán)境與生物群落之間以_形式進行循環(huán)。形式進行循環(huán)。（3 3）碳循環(huán)中最簡單的循環(huán)途徑是在）碳循環(huán)中最簡單的循環(huán)途徑是在_和大氣之間和大氣之間的循環(huán)。的循環(huán)。光合作用光合作用 呼吸作用呼吸作用 微生物分解作用微生物分解作用 呼吸作用呼吸作用 燃燒燃燒 CO2綠色植物綠

9、色植物聯(lián)系生活聯(lián)系生活某農戶有如下經(jīng)營模式：某農戶有如下經(jīng)營模式：肥料（買） 水稻 豬 肥料（買） 桑 蠶飼料（買） 魚 請你根據(jù)所學的能量流動和物質循環(huán)的知識，建請你根據(jù)所學的能量流動和物質循環(huán)的知識，建立新的經(jīng)營模式，使農戶減少投入，從而增加收入立新的經(jīng)營模式，使農戶減少投入，從而增加收入 。 (畫出該生態(tài)系的結構模型）用箭頭表示它們之間的物質和能量關系：用箭頭表示它們之間的物質和能量關系：糞葉糞尿莖葉加工物糞塘泥糞尿糞尿魚粉蠶水稻豬魚桑提示：將廢料變原料，能量多級利用，提示：將廢料變原料，能量多級利用， 物質循環(huán)利用。物質循環(huán)利用。 如果濫伐森林、大量化石燃料燃燒，對生如果濫伐森林、大量

10、化石燃料燃燒，對生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)及生態(tài)環(huán)境有何影響？態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)及生態(tài)環(huán)境有何影響？破壞碳循環(huán)破壞碳循環(huán)的平衡的平衡大氣中大氣中CO2含量增加含量增加溫室效應溫室效應關注社會關注社會溫室效應溫室效應1、溫室效應、溫室效應?2、CO2增多的原因增多的原因化石燃料的大量燃燒化石燃料的大量燃燒森林、草原等植被的破壞森林、草原等植被的破壞3、溫室效應的危害、溫室效應的危害4.緩解溫室效應的措施緩解溫室效應的措施開發(fā)新能源開發(fā)新能源增大綠化面積增大綠化面積極地冰川加速融化極地冰川加速融化沿海城市被淹沒沿海城市被淹沒農田減少，糧食減產(chǎn)農田減少，糧食減產(chǎn)全球變暖是指地球表層大氣、土壤、水體及植被溫度年際間

11、緩全球變暖是指地球表層大氣、土壤、水體及植被溫度年際間緩慢上升的現(xiàn)象。全球地表氣溫的最新分析表明，在過去的慢上升的現(xiàn)象。全球地表氣溫的最新分析表明，在過去的100多多年中，全球地表溫度平均上升了年中，全球地表溫度平均上升了0.6 。 探究：土壤微生物的分解作用l閱讀課本閱讀課本P102，完成學案，完成學案P87預習預習探究探究1、2。（。（8min完成）完成）實驗假設實驗假設土壤微生物能分解落葉是之腐爛土壤微生物能分解落葉是之腐爛實驗組實驗組對土壤對土壤高溫高溫處理處理對照組對照組對土壤對土壤不做任何不做任何處理處理自變量自變量土壤中是否含有微生物土壤中是否含有微生物實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象在相同時間內實驗組落葉腐爛程度在相同時間內實驗組落葉腐爛程度小于小于對照組對照組結論分析結論分析微生物對落葉有分解作用微生物對落葉有分解作用實驗假設實驗假設微生物能分解淀粉生成還原糖微生物能分解淀粉生成還原糖實驗組實驗組A杯中加入杯中加入30ml土壤浸出液土壤浸出液對照組對照組B杯中加入杯中加入30ml蒸餾水蒸餾水自變量自變量土壤中是否含有微生物土壤中是否含有微生物實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象A1 不變藍不變藍 A2 產(chǎn)生磚紅色沉淀產(chǎn)生磚紅色沉淀B1 變藍變藍 B2 不產(chǎn)生磚紅色沉淀不產(chǎn)生磚紅色沉淀結論分析結論分析土壤浸出液中微生物能分解淀粉土壤浸出液中微生物能分解淀粉生成還原糖生成還原糖課后題答案一、基礎題