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第3節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)第2課時(shí)生物富集及探究土壤微生物的分解作用班級(jí)學(xué)號(hào)姓名1.通過分析生物富集的過程,說明生物富集的危害,認(rèn)同應(yīng)采取措施減少危害。2.嘗試探究土壤微生物的分解作用。目標(biāo)一、生物富集概念來源周圍環(huán)境吸收、積蓄物質(zhì)某種元素或難以降解的化合物結(jié)果體內(nèi)濃度超過環(huán)境濃度特點(diǎn)①沿食物鏈在生物體內(nèi)聚集,最終積累在食物鏈的頂端②具有全球性判斷下列相關(guān)表述的正誤(1)營養(yǎng)級(jí)越高的生物,其體內(nèi)富集的有害物質(zhì)的濃度越高(√)(2)營養(yǎng)級(jí)越高,所含鉛、汞等重金屬的總量越多。 (×)(3)物質(zhì)循環(huán)和生物富集都具有全球性的特點(diǎn)。 (√)任務(wù)分析生物富集現(xiàn)象及其成因1.如圖所示為DDT通過某條食物鏈的積累過程(單位:mg/kg)。(1)請寫出圖中所示食物鏈:浮游生物→小魚→大魚→魚鷹。(2)圖中生物體內(nèi)DDT濃度高于(填“高于”或“低于”)水體中DDT的濃度,這種現(xiàn)象稱為生物富集。(3)比較該食物鏈中各營養(yǎng)級(jí)的DDT濃度:浮游生物(第一營養(yǎng)級(jí))<小魚(第二營養(yǎng)級(jí))<大魚(第三營養(yǎng)級(jí))<魚鷹(第四營養(yǎng)級(jí)),由此可得出的結(jié)論是DDT在生物體內(nèi)的濃度隨著營養(yǎng)級(jí)的提高而逐漸增高。(4)DDT在生物體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生富集的原因:DDT是生物體難以降解的化合物且不易排出。(5)還有哪些有害物質(zhì)也有與DDT類似的現(xiàn)象?提示:鉛、鎘、汞等重金屬,六六六等人工合成的有機(jī)化合物及一些放射性物質(zhì)。(6)生物富集現(xiàn)象也有全球性嗎?說出你的理由。提示:它們可通過大氣、水和生物遷移等途徑擴(kuò)散到世界各地,因此具有全球性。(7)如何有效地減少生物富集現(xiàn)象?提示:合理利用資源,減少排放,實(shí)施垃圾分類,種植能吸收有害重金屬元素的植物等。1.(2023·浙江紹興高二期末)在煤燃燒、有色金屬冶煉過程中鉛會(huì)以微小顆粒被排放進(jìn)入大氣,然后沉降在土壤和植物表面,而鉛進(jìn)入植物和動(dòng)物體內(nèi)后將不易被排出。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.鉛能沿食物鏈在生物體內(nèi)聚集,營養(yǎng)級(jí)越高的生物體內(nèi)鉛含量越高B.鉛隨大氣、水和生物遷移等途徑擴(kuò)散,生態(tài)系統(tǒng)中鉛循環(huán)具有全球性C.鉛通過動(dòng)植物呼吸作用、分解者分解作用和化石燃料燃燒等返回非生物環(huán)境D.減少化石燃料的燃燒、開發(fā)清潔能源是減少鉛的生物富集現(xiàn)象的有效措施答案C解析鉛化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不易分解,不能最終通過動(dòng)植物呼吸作用返回非生物環(huán)境,C錯(cuò)誤。2.某些人工合成的化合物如農(nóng)藥DDT、六六六等,進(jìn)入環(huán)境后便參與生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán),但是,這些化合物難以被降解而在生物體內(nèi)蓄積。下表是某水域生態(tài)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能處于相對穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),甲、乙、丙、丁四個(gè)種群所含有的總能量和殘留DDT的平均濃度。下列說法錯(cuò)誤的是()種群甲乙丙丁能量(kJ)2.8×1091.3×1089.1×1072.9×107DDT濃度(ppm)0.040.350.393.4A.該生態(tài)系統(tǒng)的水體中DDT的濃度小于0.04ppmB.DDT在代謝中不易分解,具有生物富集作用C.丁種群個(gè)體死亡后釋放的DDT還可能再進(jìn)入丁種群D.四個(gè)種群最簡單的能量流動(dòng)渠道是形成一條食物鏈答案D目標(biāo)二、探究土壤微生物的分解作用1.實(shí)驗(yàn)原理①土壤中存在種類、數(shù)目繁多的細(xì)菌、真菌等微生物,它們在生態(tài)系統(tǒng)中的成分為分解者。②分解者的作用是將環(huán)境中的有機(jī)物分解為無機(jī)物,其分解速度與環(huán)境中的溫度、水分等生態(tài)因子相關(guān)。2.設(shè)計(jì)案例項(xiàng)目案例1案例2實(shí)驗(yàn)假設(shè)土壤微生物能分解落葉使之腐爛土壤微生物能分解淀粉實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)組對土壤高溫處理A燒杯:30mL土壤浸出液+淀粉糊在室溫(20℃左右)下放置7天對照組對土壤不做處理(自然狀態(tài))B燒杯:30mL蒸餾水+淀粉糊自變量土壤是否含微生物是否加土壤浸出液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在相同時(shí)間內(nèi)實(shí)驗(yàn)組落葉腐爛程度小于(大于/小于)對照組對照組落葉腐爛所需時(shí)間比實(shí)驗(yàn)組短AA1不變藍(lán)在A1、B1中加入碘液,在A2、B2中加入斐林試劑并水浴加熱A2產(chǎn)生磚紅色沉淀BB1變藍(lán)B2不產(chǎn)生磚紅色沉淀結(jié)論分析微生物對落葉有分解作用土壤浸出液中的微生物能分解淀粉注:案例1中實(shí)驗(yàn)組的土壤要進(jìn)行處理,以盡可能排除土壤微生物的作用,同時(shí)要盡可能避免土壤理化性質(zhì)的改變(例如,將土壤用塑料袋包好,放在60℃恒溫箱中1h滅菌)。3.判斷下列相關(guān)表述的正誤(1)可采用直接加熱烘干的方法除去實(shí)驗(yàn)組中的土壤微生物(×)(2)應(yīng)將實(shí)驗(yàn)組和對照組的土壤放在隔絕空氣的條件下(×)(3)對照組中落葉的分解速度明顯高于實(shí)驗(yàn)組(√)(4)實(shí)驗(yàn)組和對照組可以分別選擇不同種類的落葉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(×)3.多氯聯(lián)苯(PCB)是人工合成、不易被降解的有機(jī)物,有強(qiáng)致畸性,青島近海海域及生物體內(nèi)PCB的含量如表。下列敘述錯(cuò)誤的是()采樣點(diǎn)海域PCB平均含量/(ng·g-1)肌肉組織PCB平均含量/(ng·g-1)魚類軟體類蝦類16.58116.497.590.8210.76547.3386.7121.439.16524.9138.3154.7A.PCB在生物體內(nèi)積累造成生物富集現(xiàn)象B.根據(jù)結(jié)果推測魚類可能處于較高營養(yǎng)級(jí)C.若PCB擴(kuò)散到遠(yuǎn)海水域,則體現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)具有全球性D.PCB污染說明PCB在環(huán)境中的存在形式不穩(wěn)定答案D解析由題意可知,PCB不易被降解,其在環(huán)境中的存在形式較穩(wěn)定,在生物體內(nèi)積累造成生物富集現(xiàn)象,A正確,D錯(cuò)誤;有毒物質(zhì)會(huì)沿食物鏈流動(dòng)并逐級(jí)積累,營養(yǎng)級(jí)越高有毒物質(zhì)積累越多,由表可知,魚類體內(nèi)PCB平均含量最多,所以魚類可能處于較高營養(yǎng)級(jí),B正確;若PCB擴(kuò)散到遠(yuǎn)海水域,則可隨洋流等擴(kuò)散至全球,體現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)具有全球性,C正確。4.為探究落葉是否是在土壤微生物的作用下腐爛的,下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,錯(cuò)誤的是()A.可選擇帶有落葉的土壤為實(shí)驗(yàn)材料,篩選出落葉和土壤B.將落葉平均分成兩份,置于網(wǎng)兜中C.把土壤分成兩組,對照組土壤進(jìn)行接種微生物處理,實(shí)驗(yàn)組土壤不做處理D.將落葉連同網(wǎng)兜分別埋入對照組和實(shí)驗(yàn)組兩組土壤中,觀察腐爛情況答案C解析實(shí)驗(yàn)組和對照組的單一變量是土壤中是否含有微生物。所以對照組應(yīng)為不做處理的自然土壤,而實(shí)驗(yàn)組應(yīng)將土壤進(jìn)行滅菌處理,盡可能排除土壤微生物的作用。5.某生物興趣小組以帶有落葉的表層土壤(深5cm左右)為實(shí)驗(yàn)材料,研究土壤微生物在適宜溫度下的分解作用,對土壤處理情況如表所示。下列有關(guān)敘述不正確的是()組別1組2組3組4組土壤處理滅菌不滅菌滅菌不滅菌濕潤濕潤較干燥較干燥A.該實(shí)驗(yàn)?zāi)芴骄坎煌寥罎穸葪l件下,土壤微生物對落葉的分解作用B.為了控制實(shí)驗(yàn)中的無關(guān)變量,作為實(shí)驗(yàn)材料的落葉也應(yīng)進(jìn)行滅菌處理C.若該實(shí)驗(yàn)的自變量為土壤是否進(jìn)行滅菌處理,實(shí)驗(yàn)中的對照組是1組和3組D.預(yù)期結(jié)論是1、3組的落葉不被分解,2、4組中的落葉被不同程度地分解答案C解析若該實(shí)驗(yàn)的自變量為土壤是否進(jìn)行滅菌處理,則1、2組對照可探究濕潤土壤中微生物對落葉的分解作用,3、4組對照可探
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