第三節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

1、第第3 3節(jié)節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)3. 3.碳循環(huán)的過程碳循環(huán)的過程：碳的循環(huán)碳的循環(huán)要點(diǎn)突破要點(diǎn)突破1、碳在無機(jī)環(huán)境與生物群落之間傳遞時(shí)，只有、碳在無機(jī)環(huán)境與生物群落之間傳遞時(shí)，只有生產(chǎn)者生產(chǎn)者與與無機(jī)無機(jī)環(huán)境環(huán)境之間的之間的傳遞是相互的傳遞是相互的，其他各成分之間其他各成分之間的的傳遞都是單向傳遞都是單向的。的。4、煤、石油、天然氣等、煤、石油、天然氣等化石燃料的燃燒化石燃料的燃燒，使，使大氣中的大氣中的CO2 濃度增高濃度增高，是形成，是形成“溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)”的最主要原因。的最主要原因。（課本（課本P101溫室效應(yīng)形成原因、危害及緩解措施溫室效應(yīng)形成原因、危害及緩解措

2、施）3、一些一些化能合成生物化能合成生物也可將也可將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物進(jìn)轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物進(jìn)入生物群落。入生物群落。2、碳元素占生物體、碳元素占生物體干重干重的的50.99%，沒有碳就沒有生，沒有碳就沒有生命。碳元素在無機(jī)環(huán)境中以命。碳元素在無機(jī)環(huán)境中以CO2和碳酸鹽和碳酸鹽的形式存在，的形式存在，在生物體內(nèi)以在生物體內(nèi)以含碳有機(jī)物含碳有機(jī)物的形式存在的形式存在。 光合作用光合作用,化能合成作用化能合成作用呼吸作用呼吸作用,微生物的分解作用微生物的分解作用 燃燒作用燃燒作用無機(jī)環(huán)境無機(jī)環(huán)境生物群落生物群落(CO2)(有機(jī)物)總結(jié)總結(jié)COCO2 2；COCO2 2和碳酸鹽；和碳酸鹽；有機(jī)物；有機(jī)物；光

3、合作用光合作用 化能合成作用化能合成作用食物鏈；食物鏈；生物的呼吸作用生物的呼吸作用分解者的分解作用分解者的分解作用化石燃料的燃燒化石燃料的燃燒2.特點(diǎn)：特點(diǎn)： （1 1）基本元素的）基本元素的循環(huán)循環(huán) （2 2）反復(fù)反復(fù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)循環(huán)運(yùn)動(dòng) （3 3）帶有）帶有全球性全球性（故又叫故又叫生物地球化學(xué)循環(huán)，簡生物地球化學(xué)循環(huán)，簡稱生物地化循環(huán)稱生物地化循環(huán)）能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的相互關(guān)系能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的相互關(guān)系能量流動(dòng)能量流動(dòng)物質(zhì)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)形式形式 主要以主要以有機(jī)物有機(jī)物形式形式組成生物體的組成生物體的基本元素基本元素在生物群落與無機(jī)環(huán)境在生物群落與無機(jī)環(huán)境間反復(fù)循環(huán)間反復(fù)循環(huán)特點(diǎn)特點(diǎn) 單向

4、流動(dòng)逐級(jí)遞減單向流動(dòng)逐級(jí)遞減反復(fù)循環(huán)反復(fù)循環(huán)維持生態(tài)平衡維持生態(tài)平衡范圍范圍生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)的各營養(yǎng)各營養(yǎng)級(jí)級(jí)具全球具全球生物圈生物圈聯(lián)系聯(lián)系能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)二者能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)二者相互伴隨，相輔相相互伴隨，相輔相承承，是不可分割的，是不可分割的統(tǒng)一整體統(tǒng)一整體。 課堂反饋課堂反饋1、下圖是自然界碳循環(huán)的簡圖，圖中的、下圖是自然界碳循環(huán)的簡圖，圖中的甲、乙、丙和丁各代表生態(tài)系統(tǒng)中的什么甲、乙、丙和丁各代表生態(tài)系統(tǒng)中的什么成分？成分？甲甲 丁丁乙乙 丙丙2、下圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，圖中、下圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)示意圖，圖中“”表示表示碳的流動(dòng)方向。請(qǐng)回答：碳的流動(dòng)方向。請(qǐng)回答：寫出圖中

5、含有四個(gè)營養(yǎng)級(jí)的食物鏈寫出圖中含有四個(gè)營養(yǎng)級(jí)的食物鏈 （用字母和箭頭表示）（用字母和箭頭表示）在物質(zhì)循環(huán)的過程中，同時(shí)伴在物質(zhì)循環(huán)的過程中，同時(shí)伴隨著隨著 。若生產(chǎn)者有若生產(chǎn)者有10000kg，按能量最，按能量最大傳遞效率計(jì)算，位于第四營養(yǎng)大傳遞效率計(jì)算，位于第四營養(yǎng)級(jí)的生物可增重級(jí)的生物可增重 kg。分析分析AD和和EB過程中碳流動(dòng)形式的不同點(diǎn)：過程中碳流動(dòng)形式的不同點(diǎn)：AD是以是以 形式，形式，EB是以是以 形式流動(dòng)。形式流動(dòng)。若由于某種原因，若由于某種原因，E種群數(shù)量大量減少，種群數(shù)量大量減少，B和和F種群數(shù)種群數(shù)量隨即發(fā)生的變化是量隨即發(fā)生的變化是B 、F 。DFEB能量流動(dòng)能量流動(dòng)

6、80CO2含碳有機(jī)物含碳有機(jī)物大量減少大量減少增多增多3.下圖為生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，其中甲、乙、下圖為生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，其中甲、乙、丙表示生態(tài)系統(tǒng)中的三種成分。請(qǐng)據(jù)圖回答：丙表示生態(tài)系統(tǒng)中的三種成分。請(qǐng)據(jù)圖回答：生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)是指碳元素在生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)是指碳元素在 之之間不斷循環(huán)的過程。間不斷循環(huán)的過程。X與甲中圖示生物類群的能量來源不同，與甲中圖示生物類群的能量來源不同，X代表代表的生物為的生物為 ；Y的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與丙中圖示生的細(xì)胞結(jié)構(gòu)與丙中圖示生物不同，物不同，Y的細(xì)胞結(jié)構(gòu)最主要的特點(diǎn)是的細(xì)胞結(jié)構(gòu)最主要的特點(diǎn)是 。生物群落與無機(jī)環(huán)境生物群落與無機(jī)環(huán)境化能自養(yǎng)細(xì)菌（或硝化細(xì)菌等）化能

7、自養(yǎng)細(xì)菌（或硝化細(xì)菌等）有核膜包圍的細(xì)胞核有核膜包圍的細(xì)胞核大氣中的大氣中的CO2在甲中圖示的在甲中圖示的 （在（在ad中選擇）合成有機(jī)物；含碳有機(jī)物在中選擇）合成有機(jī)物；含碳有機(jī)物在甲中圖示的甲中圖示的 處（在處（在ad中選擇）中選擇）可以分解為可以分解為CO2。化石燃料除燃燒外，還可以通化石燃料除燃燒外，還可以通過過 途徑產(chǎn)生途徑產(chǎn)生CO2。微生物的分解微生物的分解a和和bc生物的富集作用生物的富集作用 概念：概念：是指環(huán)境中的一些污染物（如：重是指環(huán)境中的一些污染物（如：重金屬、化學(xué)農(nóng)藥）通過食物鏈在生物體內(nèi)金屬、化學(xué)農(nóng)藥）通過食物鏈在生物體內(nèi)大量積累的過程。大量積累的過程。 富集物：富

8、集物：重金屬、化學(xué)農(nóng)藥等有害物質(zhì)重金屬、化學(xué)農(nóng)藥等有害物質(zhì) 富集物的特點(diǎn)：富集物的特點(diǎn)：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定而不易被分化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定而不易被分解；在生物體內(nèi)積累而不易排出解；在生物體內(nèi)積累而不易排出生物的富集作用生物的富集作用 富集作用的特點(diǎn)富集作用的特點(diǎn)：隨著食物鏈的延長而不隨著食物鏈的延長而不斷積累。既：營養(yǎng)級(jí)越高，富集物的濃度斷積累。既：營養(yǎng)級(jí)越高，富集物的濃度越高越高.例如：有機(jī)氯農(nóng)藥在水中溶解度雖然例如：有機(jī)氯農(nóng)藥在水中溶解度雖然很低，但是通過很低，但是通過“浮游植物浮游植物浮游動(dòng)物浮游動(dòng)物小魚小魚肉食性魚肉食性魚”這樣一條這樣一條食物鏈，可以食物鏈，可以千萬倍富集起來。千萬倍富集起來。 危害

9、：危害：有害物質(zhì)通過生物的富集作用有害物質(zhì)通過生物的富集作用濃度增高，會(huì)對(duì)人體或動(dòng)物造成成危濃度增高，會(huì)對(duì)人體或動(dòng)物造成成危害害。生物富集現(xiàn)象生物富集現(xiàn)象氮的循環(huán)氮的循環(huán)工業(yè)工業(yè)固氮固氮高能高能固氮固氮生物生物固氮固氮氮循環(huán)氮循環(huán)氮循環(huán)中的幾個(gè)主要過程氮循環(huán)中的幾個(gè)主要過程 固氮作用固氮作用 有機(jī)氮合成作用有機(jī)氮合成作用 氨化作用氨化作用 硝化作用硝化作用 反硝化作用反硝化作用P104P104頁頁拓展題拓展題: :同碳元素一樣,氮元素在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間也是不斷循環(huán)的.為什么還要往農(nóng)田中不斷地施加氮肥呢? 農(nóng)田是人工生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)田是人工生態(tài)系統(tǒng),是以提高農(nóng)作是以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和效益物的產(chǎn)量

10、和效益,使能量更多地流向人類使能量更多地流向人類,滿足人類的需要為目的的滿足人類的需要為目的的,農(nóng)田土壤中的農(nóng)田土壤中的氮的含量往往不足以使農(nóng)作物高產(chǎn)氮的含量往往不足以使農(nóng)作物高產(chǎn),加之加之農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)產(chǎn)品源源源源不斷從農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)輸出不斷從農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)輸出,其其中的中的氮元素并不能歸還土壤氮元素并不能歸還土壤,所以需要施所以需要施加氮肥加氮肥.土壤微生物的分解作用土壤微生物的分解作用的探究活動(dòng)的分析的探究活動(dòng)的分析教材P102頁案例案例1 1案例案例2 2實(shí)驗(yàn)假設(shè)實(shí)驗(yàn)假設(shè)微生物能分解落葉使之腐微生物能分解落葉使之腐爛爛微生物能分解淀粉微生物能分解淀粉實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組對(duì)土壤高溫處理對(duì)土壤高溫處理A杯中加入杯中加入30ML土壤土壤浸出液浸出液對(duì)照組對(duì)照組對(duì)土壤不做任何處理對(duì)土壤不做任何處理B杯中加入杯中加入30ML蒸餾蒸餾水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