3.5.3生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)課件

第5章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第3節(jié)

生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)問題探討因為組成物質(zhì)的元素在地球是守恒的。生態(tài)系統(tǒng)依靠太陽源源不斷地提供能量，而生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)卻都是由地球提供的。熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)為什么維持生態(tài)系統(tǒng)所需的大量物質(zhì)，例如氧、水、氮、碳和許多其他物質(zhì)，億萬年來卻沒有被生命活動所耗盡？一、碳循環(huán)

碳是地球上儲量最豐富的元素之一，它分布廣泛；同時碳又是構(gòu)成生命體的基本元素；碳是有機化合物的“骨架”，沒有碳就沒有生命。

碳在生物群落與無機環(huán)境之間的循環(huán)主要是以什么形式進行的？在生物體間是以什么形式傳遞的？傳遞渠道是什么？二氧化碳進入生物群落只能通過光合作用嗎？二氧化碳釋放出生物群落只能通過呼吸作用嗎？1.碳循環(huán)過程：一、碳循環(huán)(2)碳在無機環(huán)境中的存在形式：CO2和碳酸鹽含碳有機物(5)碳在生物體之間傳遞途徑：食物鏈（網(wǎng)）(3)碳在生物體內(nèi)的存在形式：一、碳循環(huán)(1)碳循環(huán)的形式：CO2(6)碳進入大氣的途徑光合作用和化能合成作用③化石燃料的燃燒(4)碳進入生物體的途徑：①呼吸作用②分解者的分解作用2.碳循環(huán)的特點：怎樣判斷碳循環(huán)的示意圖？（包括生產(chǎn)者、消費者、分解者等內(nèi)容）碳循環(huán)圖解思考？化石燃料分解者生產(chǎn)者消費者①②③④枯枝落葉遺體、排出物形成石油、天然氣等形成石油、天然氣等燃燒攝食分解作用呼吸作用大氣中CO2庫光合作用（化能合成作用）呼吸作用(呼吸作用)光合作用、化能合成作用無機環(huán)境生物群落呼吸作用、微生物分解作用（CO2）（有機物）小結(jié)：②“物質(zhì)”指什么？③“循環(huán)”指什么？（范圍——生物圈）（組成生物體的化學(xué)元素）（無機環(huán)境與生物群落之間的循環(huán)）1、概念：全球性、循環(huán)性2、物質(zhì)循環(huán)的特點：二、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)在生態(tài)系統(tǒng)中，組成生物體的C、H、O、N、P、S等化學(xué)元素，不斷進行著從無機環(huán)境到生物群落，又從生物群落回到無機環(huán)境的循環(huán)過程，這就是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。也叫生物地球化學(xué)循環(huán)。①“生態(tài)系統(tǒng)”指什么？生物群落元素?zé)o機環(huán)境元素

生物圈是地球上的最大的生態(tài)系統(tǒng),生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)帶有全球性。討論：在農(nóng)田中大量使用DDT有機農(nóng)藥為什么會殃及南極的企鵝?三、能量流動與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系項目能量流動物質(zhì)循環(huán)區(qū)別形式范圍特點聯(lián)系以有機物形式流動以無機物形式循環(huán)單向傳遞、逐級遞減全球性、循環(huán)性生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級生物圈(全球性)①能量的固定、儲存、轉(zhuǎn)移和釋放，離不開物質(zhì)的合成和分解②物質(zhì)是能量沿食物鏈(網(wǎng))流動的載體③能量是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中往復(fù)循環(huán)的動力同時進行、相互依存

如果濫伐森林、大量化石燃料燃燒，對生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)及生態(tài)環(huán)境有何影響？破壞碳循環(huán)的平衡大氣中CO2含量增加溫室效應(yīng)關(guān)注社會熱帶風(fēng)暴冰川融化土地干旱沿海城市被淹沒溫室效應(yīng)的危害緩解溫室效應(yīng)的措施：減少煤、石油等化石燃料的燃燒，提高能效。開發(fā)新的潔凈能源，如核能、太陽能、風(fēng)能、水能等。大面積植樹造林，降低空氣中CO2含量。探究：土壤微生物的分解作用細菌、放線菌、真菌等——生態(tài)系統(tǒng)中的分解者。1、土壤微生物：實驗原理：2、微生物的分解作用：微生物能分泌多種水解酶將大分子有機物分解成小分子無機物，如纖維素酶可將纖維素水解成葡萄糖；淀粉酶可將淀粉水解成麥芽糖。然后再被分解者吸收到細胞中進行氧化分解，最終形成二氧化碳和水和各種無機鹽，同時釋放能量。3、影響微生物分解作用的因素：土壤的溫度、濕度、通氣狀況、PH、微生物的數(shù)量等2、取同種樹葉若干，平均分成兩份，如圖處理，并編號A份和B份。3、A份埋入A組土壤，B份埋入B組土壤。4、在相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)。探究1：落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？1、在農(nóng)田或林地（肥沃）的土壤中取土壤若干，平均分成兩組，實驗組（A組）滅菌處理（用塑料袋包好，放在600C

恒溫箱中1h滅菌），對照組（B組）不做處理（自然狀態(tài)）。設(shè)計實驗方案：假設(shè)：樹林中的落葉是被土壤中的微生物分解了實驗現(xiàn)象：實驗結(jié)論：相同時間內(nèi)實驗組落葉腐爛程度小于對照組微生物對落葉有分解作用什么指標是自變量呢？什么指標是因變量呢？落葉的分解量(腐爛程度)土壤中是否含有微生物實驗假設(shè)實驗組對照組自變量實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論探究：土壤微生物的分解作用探究1：落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？對土壤高溫處理（用塑料袋包好，放在600C恒溫箱中1h滅菌），埋入一定量的落葉。對土壤不做處理（自然狀態(tài)），埋入等量的落葉。土壤中是否含有微生物相同時間內(nèi)實驗組落葉腐爛程度小于對照組微生物對落葉有分解作用土壤微生物能分解落葉使之腐爛問題2：葉片光合作用能產(chǎn)生淀粉，土壤中的微生物分解葉片時是否能分解葉片中的淀粉呢？假設(shè)：土壤中的微生物能分解葉片中的淀粉。設(shè)計實驗方案：1、土壤浸出液的制備取自農(nóng)田或林地等處的土壤，放入里面裝有厚沙布的燒懷中。加水攪拌將沙布連同土壤一起取出，留在燒懷中的土壤浸出液靜置一段時間備用。探究2：土壤微生物對淀粉的分解作用2、

A組(實驗組)加土壤浸出液30ml

，

B組(對照組)加蒸餾水30ml。分別加入20ml淀粉溶液，混勻。3、在室溫（200C左右）放置7天，取出。4、檢測（實驗現(xiàn)象）：實驗結(jié)論：土壤微生物對淀粉有分解作用(能分解淀粉生成還原糖)產(chǎn)生磚紅色沉淀不產(chǎn)生磚紅色沉淀不變藍變藍什么指標是自變量呢？什么指標是因變量呢？淀粉分解情況土壤中是否含有微生物實驗假設(shè)實驗組對照組自變量實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論探究2：土壤微生物對淀粉的分解作用土壤微生物能分解淀粉生成還原糖A杯：

20ml淀粉糊+30ml土壤浸出液（室溫下7天）B杯：20ml淀粉糊+30ml蒸餾水（室溫下7天）土壤中是否含有微生物A1（2ml）：加入碘液——不變藍A2（2ml）：加入斐林試劑——產(chǎn)生磚紅色沉淀B1

（2ml）：加入碘液——變藍B2

（2ml）：加入斐林試劑——不產(chǎn)生磚紅色沉淀土壤微生物對淀粉有分解作用(能分解淀粉生成還原糖)課堂小結(jié)鞏固練習(xí)1、碳在無機環(huán)境與生物群落間循環(huán)的形式是

A.CO2B.碳酸鹽C.有機碳D.碳元素

2、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)發(fā)生在

A.生物群落中B.生物群落和無機環(huán)境間

C.生產(chǎn)者與消費者間D.生產(chǎn)者與分解者間3、從物質(zhì)循環(huán)的角度看，人體內(nèi)的碳元素究其根源是來自

A.食物中的碳B.大氣中CO2

C.燃料中的碳

D.非生物環(huán)境中的碳4、如圖是生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)圖解，圖中的甲、乙、丙各是

A.甲是生產(chǎn)者，乙是消費者，丙是分解者

B.乙是生產(chǎn)者，甲是消費者，丙是分解者

C.甲是生產(chǎn)者，丙是消費者，乙是分解者

D.丙是生產(chǎn)者，乙是消費者，甲是分解者甲CO2+H2O乙丙5、右圖為物質(zhì)循環(huán)簡圖，A為生產(chǎn)者，B為消費者。下列敘述錯誤的是

A.①是光合作用

B.⑤過程有分解者參與

C.⑦代表消費者呼吸作用

D.本圖涉及碳和水的循環(huán)6、在浮游植物→浮游動物→魚這條食物鏈中，碳是以哪種形式流動的

A．二氧化碳B．有機物

C．碳酸鹽D．二氧化碳和有機物7、關(guān)于碳循環(huán)的敘述，錯誤的是

A.碳在生物群落與無機環(huán)境之間以CO2的形式進行循環(huán)

B.生態(tài)系統(tǒng)的各種成分都參與碳循環(huán)過程

C.大氣中的CO2要變成含碳有機物只能通過綠色物的光合作用

D.如果碳循環(huán)過程不能進行，生態(tài)系統(tǒng)將會被破壞而消失8、大氣中CO2的來源有（多選）

A．光合作用 B．微生物的分解作用

C．呼吸作用 D．動物的同化作用9、隨著環(huán)境污染的不斷加劇，可能會引起海洋表層的浮游植物大量死亡，從而進一步加劇溫室效應(yīng)。這是因為浮游植物死亡會

A.使大氣中的CO2增加

B.使大氣中的臭氧增加

C.使海洋表層的無機物增加

D.使海洋表層的含氧量減少10、在南極工作的人員，形成的生活垃圾必須及時運走，主要是因為

A.生產(chǎn)者少B.消費者少

C.分解者少D.人類活動少11、（03廣東）(8分)右圖為碳元素在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的模式圖，圖中“圓圈”表示生態(tài)系統(tǒng)的生物成分，“箭頭”表示過程。請據(jù)圖回答：(1)③為

，④為

。(2)6為

，7為

。(3)碳元素在生物群落內(nèi)部傳遞是沿

實現(xiàn)的。(4)陸地生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈中占有碳元素最多的營養(yǎng)級是

。分解者大氣中二氧化碳庫光合作用呼吸作用食物鏈生產(chǎn)者123475612、右圖是生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，圖中D為大氣（1）此生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從[]

固定太陽能開始的。（2）碳元素在大氣中與A、B、C之間的流動是以

形式進行的，在生態(tài)系統(tǒng)各成分中A為

，B為

。ABCDC生產(chǎn)者分解者CO2消費者（3）圖中D→C過程是通過

作用實現(xiàn)的，C→D過程是通過

作用實現(xiàn)的，B→D過程是通過

作用實現(xiàn)的分解光合呼吸（4）生物群落中的一部分碳返回大氣中，而一部分則

以形式儲藏在地層中。碳在無機環(huán)境中以

形式存在。碳在生物群落間的流動形式是

。（5）碳循環(huán)始終與

結(jié)合在一起。ABCD能量流動化石燃料CO2和碳酸鹽有機物13.下圖是生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，圖中“→”表示碳的流動方向,請結(jié)合示意圖回答相關(guān)問題：（1）寫出圖中包含的一條食物鏈：

（用字母和箭頭表示）。（2）分析A→B和B→C過程中碳流動形式的不同點