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1、第三节生态系统的物质循环第1页，共35页，编辑于2022年，星期二第2页，共35页，编辑于2022年，星期二为什么维持生态系为什么维持生态系统所需大量物质，统所需大量物质，例如例如氧、水、氮、氧、水、氮、碳碳和许多其他物质，和许多其他物质，亿万年来亿万年来却没有被却没有被生命活动所消耗完？生命活动所消耗完？问题探讨：问题探讨：你自己所呼出的你自己所呼出的二氧化碳都去了二氧化碳都去了哪里？哪里？第3页，共35页，编辑于2022年，星期二第4页，共35页，编辑于2022年，星期二第5页，共35页，编辑于2022年，星期二 思考与讨论：思考与讨论：1 1、碳在自然界以什么形式存在？、碳在自然界以什么
2、形式存在？2 2、碳是如何分别进入生产者、消费者、碳是如何分别进入生产者、消费者、分解者各个环节（以什么形式、通过哪分解者各个环节（以什么形式、通过哪些生命活动、形成哪些产物等）？些生命活动、形成哪些产物等）？一、碳循环：一、碳循环：碳元素约占生物体干重的碳元素约占生物体干重的4949，碳是有机化，碳是有机化合物的合物的“骨架骨架”，没有碳就没有生命。，没有碳就没有生命。第6页，共35页，编辑于2022年，星期二大气中的大气中的COCO2 2燃燃烧烧光光合合作作用用呼呼吸吸作作用用植物植物动物动物摄食摄食微微生生物物的的呼呼吸吸作作用用呼呼吸吸作作用用动植物的遗体和排出物动植物的遗体和排出物泥
3、炭、煤、石油泥炭、煤、石油第7页，共35页，编辑于2022年，星期二碳的循环过程碳的循环过程 第8页，共35页，编辑于2022年，星期二1.1.碳循环的形式：碳循环的形式：2.2.碳在自然界中的存在形式：碳在自然界中的存在形式：3.3.碳在生物体内的存在形式：碳在生物体内的存在形式：4.4.碳进入生物体的途径：碳进入生物体的途径：5.5.碳在生物体之间传递途径：碳在生物体之间传递途径：6.6.碳回到大气的途径：碳回到大气的途径：主要是主要是COCO2 2；COCO2 2和碳酸盐和碳酸盐含碳有机物；含碳有机物；绿色植物的光合作用绿色植物的光合作用食物链（网）食物链（网）生物的呼吸作用生物的呼吸作
4、用微生物的分解作用微生物的分解作用化石燃料的燃烧化石燃料的燃烧碳循环的特点：第9页，共35页，编辑于2022年，星期二生产者生产者消费者消费者分解者分解者大气中的大气中的COCO2 2库库化石燃料化石燃料(1)碳从无机环境进入生物群落的途径有：碳从无机环境进入生物群落的途径有：_作用和作用和_作用。作用。(4)在生物群落内部，碳通过在生物群落内部，碳通过_，以，以含含_有机物的形式传递。有机物的形式传递。(3)在无机环境与生物群落之间在无机环境与生物群落之间,碳以碳以_的形式循环的形式循环.(2)碳进入大气的途径有：碳进入大气的途径有：_光合光合呼吸作用、分解作用、燃烧呼吸作用、分解作用、燃烧
5、CO2碳碳练习：练习：食物链和食物网食物链和食物网化能合成化能合成第10页，共35页，编辑于2022年，星期二2.下图是自然界中碳循环简图，图中的甲、下图是自然界中碳循环简图，图中的甲、乙、丙代表生态系统的何种组成成分？乙、丙代表生态系统的何种组成成分？乙为生产者，丙为分解者，甲为消费者乙为生产者，丙为分解者，甲为消费者第11页，共35页，编辑于2022年，星期二(变式变式)下图是自然界碳循环的简图。图中的下图是自然界碳循环的简图。图中的甲、乙、丙各代表什么甲、乙、丙各代表什么 甲为生产者，乙为分解者，丙为消费者甲为生产者，乙为分解者，丙为消费者第12页，共35页，编辑于2022年，星期二二物
6、质循环的概念：二物质循环的概念：组成生物体的组成生物体的等基本元素，等基本元素，在在 和和 之间之间往返循环往返循环利用的利用的过程，又称为过程，又称为生物地球化学循环生物地球化学循环。C、H、O、N、P、S无无机机环环境境生物生物群落群落 生物群落生物群落 无机环境无机环境第13页，共35页，编辑于2022年，星期二抓住要点抓住要点:1 1、这里的、这里的“物质物质”指的是指的是？2 2、这里的、这里的“循环循环”是指在是指在 往返出现往返出现？3 3、循环的范围是？、循环的范围是？4 4、物质循环具有什么特点？、物质循环具有什么特点？第14页，共35页，编辑于2022年，星期二 注意：注意
7、：1.物质物质：组成生物体组成生物体C C、H H、O O、N N、P P、S S等基本元等基本元素。而不是单质，也不是化合物。素。而不是单质，也不是化合物。2.范围范围：是指地球上最大的生态系统是指地球上最大的生态系统生物圈。生物圈。其中的物质循环带有全球性，所以又叫生物地其中的物质循环带有全球性，所以又叫生物地球化学循环。球化学循环。4.4.特点特点：具有全球性，反复利用，循环流动：具有全球性，反复利用，循环流动.3.3.循环：循环：第15页，共35页，编辑于2022年，星期二施用农药施用农药DDT 的地区，虽然只占陆地面积的一的地区，虽然只占陆地面积的一小部分，可是在远离施药地区的南极动
8、物企鹅体小部分，可是在远离施药地区的南极动物企鹅体内也发现了内也发现了DDT，南极动物体内为何会出现，南极动物体内为何会出现DDT？此现象说明了什么？此现象说明了什么？全球性全球性第16页，共35页，编辑于2022年，星期二 下列有关生态系统的物质循环的叙述中，下列有关生态系统的物质循环的叙述中，不正确的是（）。不正确的是（）。A所指的物质是指组成生物体的所指的物质是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素等元素B所说的生态系统是地球上最大的生态所说的生态系统是地球上最大的生态系统系统C所说的循环是指物质在生物和无机环境所说的循环是指物质在生物和无机环境之间反复出现、循环流动之间反复出现、循
9、环流动D物质在循环过程中不断递减物质在循环过程中不断递减练习：练习：D第17页，共35页，编辑于2022年，星期二 如果滥伐森林、大量化石燃料燃烧，对生态如果滥伐森林、大量化石燃料燃烧，对生态系统的系统的碳循环碳循环及生态环境有何影响？及生态环境有何影响？破坏碳循环破坏碳循环的平衡的平衡大气中大气中CO2含含量增加量增加温室效应温室效应关注社会关注社会第18页，共35页，编辑于2022年，星期二第19页，共35页，编辑于2022年，星期二社会热点：温室效应社会热点：温室效应1 1、温室气体：、温室气体：COCO2 2过多过多2 2、COCO2 2增多的原因增多的原因化石燃料的大量燃烧化石燃料的
10、大量燃烧森林、草原等植被的破坏森林、草原等植被的破坏3 3、温室效应的危害、温室效应的危害极地冰川加速融化极地冰川加速融化沿海城市被淹没沿海城市被淹没农田减少，粮食减产农田减少，粮食减产第20页，共35页，编辑于2022年，星期二温室效应的控制不只是某一个国家的事情，温室效应的控制不只是某一个国家的事情，为此为此1997年年12月月11日联合国在日本东京有关日联合国在日本东京有关减减少温室气体的排放少温室气体的排放签署了签署了京都议定书京都议定书，这基，这基于物质循环具有于物质循环具有_的特点。的特点。下图是一幅下图是一幅1989年世界环境日主题的宣传画年世界环境日主题的宣传画全球性全球性第2
11、1页，共35页，编辑于2022年，星期二如何解决如何解决“温室效应温室效应”？1 1、减少煤、石油等化石燃料的燃烧，提高、减少煤、石油等化石燃料的燃烧，提高能效。能效。2 2、开发新的洁净能源，如核能、太阳能、开发新的洁净能源，如核能、太阳能、风能、水能等。风能、水能等。3 3、大面积植树造林，降低空气中、大面积植树造林，降低空气中COCO2 2含量。含量。第22页，共35页，编辑于2022年，星期二公约公约规定规定发达国家发达国家为缔约方，应采取措施限制温室气体排为缔约方，应采取措施限制温室气体排放，同时放，同时要向发展中国家要向发展中国家提供提供新的额外资金新的额外资金以以支付支付发展中国
12、家发展中国家履行履行公约公约所需所需增加的费用增加的费用。第23页，共35页，编辑于2022年，星期二三、能量流动与物质循环的关系三、能量流动与物质循环的关系 物质循环物质循环和和能量流动能量流动是生态系统的主是生态系统的主要功能。要功能。能量流动和物质循环都是通过能量流动和物质循环都是通过食物链食物链和食物网和食物网的渠道实现的，的渠道实现的，二者二者相互依存相互依存，又相辅相承，形成密，又相辅相承，形成密不可分的统一整体。不可分的统一整体。第24页，共35页，编辑于2022年，星期二能量流动和物质循环又有本质上的区别：能量流动和物质循环又有本质上的区别：能量流动是能量流动是单向的，逐级递减
13、单向的，逐级递减物质循环是物质循环是全球性全球性的，的，反复利用，循环流动，反复利用，循环流动，不会消失。不会消失。三、能量流动与物质循环的关系三、能量流动与物质循环的关系第25页，共35页，编辑于2022年，星期二项目能量流动物质循环内容和形式特点范围联系能量能量以有机物形式流动以有机物形式流动元素、元素、以无机物的形式流动以无机物的形式流动单向流动、单向流动、逐级递减逐级递减反复利用、反复利用、循环流动、全球性循环流动、全球性生态系统的生态系统的各营养级各营养级生物圈生物圈两者相互伴随，相辅相承两者相互伴随，相辅相承物质为能量流动提供物质为能量流动提供载体载体；能量为物质循环提供能量为物质
14、循环提供动力动力。第26页，共35页，编辑于2022年，星期二知识总结：知识总结：物物质质循循环环举例：碳循环举例：碳循环循环形式循环形式温室效应温室效应概念概念与能量流动的关系与能量流动的关系第27页，共35页，编辑于2022年，星期二练习：练习：1.下图是自然界碳循环的简图，图中的下图是自然界碳循环的简图，图中的A、B、C、D各代表在生态系统各成分中何种成分？各代表在生态系统各成分中何种成分？C C为生产者，为生产者，B B为分解者，为分解者，A A为消费者，为消费者，D D无机环境无机环境CDBA第28页，共35页，编辑于2022年，星期二辨图要点：辨图要点：1 1、碳循环中，只有生产者
15、与无机环境之间的传碳循环中，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递是相互的，其他各成分之间的传递都是单向的。的。2 2、生产者指向消费者和分解者（传递），而消、生产者指向消费者和分解者（传递），而消费者和分解者则指向无机环境（传递）。费者和分解者则指向无机环境（传递）。3 3、消费者指向分解者（传递）。、消费者指向分解者（传递）。CDABCDBA第29页，共35页，编辑于2022年，星期二CDBAE第30页，共35页，编辑于2022年，星期二生物群落与无机环境生物群落与无机环境abc2、下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。、下图为
16、生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示生态系统中的三种成分。（1）生态系统的碳循环是指碳元素在）生态系统的碳循环是指碳元素在_之间不断循环的过程之间不断循环的过程（2）大气中的）大气中的CO2可以在绿色植物的可以在绿色植物的_（在（在ac中选择）中合成有机物；中选择）中合成有机物；含碳有机物在含碳有机物在_和和_（在（在ac中选择）可以分解为中选择）可以分解为CO2（3）甲代表）甲代表_,乙代表乙代表_,丙代表丙代表_（4）X与甲中图示生物类群的能量来源不同，与甲中图示生物类群的能量来源不同，X代表的生物为代表的生物为_（5）丙成分除了有图中所示生物外，还有）丙成分除了有图中所示生物外，还有
17、_和和_等生物。这些生物等生物。这些生物与丙中图示生物不同，与丙中图示生物不同，Y的细胞结构最主要的特点是的细胞结构最主要的特点是_ 生产者生产者消费者消费者分解者分解者硝化细菌等硝化细菌等 真菌真菌 蚯蚓蚯蚓有核膜包围的细胞核有核膜包围的细胞核第31页，共35页，编辑于2022年，星期二3.3.下面是甲乙丙丁四个种群在一个达到生态平下面是甲乙丙丁四个种群在一个达到生态平衡的环境中含有的总能量和残留农药的衡的环境中含有的总能量和残留农药的DDTDDT的的平均浓度平均浓度种群甲乙丙丁能量2.81091.31089.11072.9107DDT浓度0.040.350.393.41 1）这四个种群中属
18、于生产者的是）这四个种群中属于生产者的是_2)2)写出四个种群的能量流动渠道：写出四个种群的能量流动渠道：_3)3)在能量流动的渠道中，在能量流动的渠道中，_越高，生物体内的越高，生物体内的DDTDDT浓度越高，这种现象称为浓度越高，这种现象称为_甲甲乙乙甲甲丙丙丁丁营养级营养级生物富集生物富集第32页，共35页，编辑于2022年，星期二生物富集生物富集 生物富集作用又叫生物浓缩生物富集作用又叫生物浓缩,是指生物体通过是指生物体通过对环境中某些元素或难以分解的化合物的积累，对环境中某些元素或难以分解的化合物的积累，使这些物质在生物体内的浓度超过环境中浓度使这些物质在生物体内的浓度超过环境中浓度
19、的现象。的现象。是指环境中的一些污染物（如重金属、化学农是指环境中的一些污染物（如重金属、化学农药），通过食物链在生物体内大量积聚的过程药），通过食物链在生物体内大量积聚的过程.因为这些污染物一般具有因为这些污染物一般具有化学性质稳定而不易化学性质稳定而不易分解分解、在生物体内、在生物体内积累而不易排出积累而不易排出等特点，所等特点，所以，以，生物富集作用随着食物链的延长而不断加生物富集作用随着食物链的延长而不断加强强。（营养级越高，有毒物质的积累就（营养级越高，有毒物质的积累就越多。）越多。）第33页，共35页，编辑于2022年，星期二4.20世纪世纪60年代，美国农庄主为了提高农作物产年代
20、，美国农庄主为了提高农作物产量，曾用飞机反复大面积地喷洒有机磷杀虫剂，几量，曾用飞机反复大面积地喷洒有机磷杀虫剂，几年后显而易见的是（年后显而易见的是（）B彻底消灭了该地区的害虫彻底消灭了该地区的害虫 害虫的抗药性害虫的抗药性愈来愈强愈来愈强 消灭了该地区杂草消灭了该地区杂草 这个地区这个地区鸟类数量减少鸟类数量减少 未喷洒农药的邻近地区一带生未喷洒农药的邻近地区一带生物体内也含有农药的成分物体内也含有农药的成分ABCD第34页，共35页，编辑于2022年，星期二 碳在自然界的存在形式：碳在自然界的存在形式：碳是地球上储量最丰富的元素之一。碳是地球上储量最丰富的元素之一。它在无机自然环境中以它在无机自然环境中以COCO2 2和碳酸盐（石灰和碳酸盐（石灰岩、珊瑚礁）的形式广泛地存在，分布于大气、岩、珊瑚礁）的形式广泛地存在，分布于大气、海洋、地壳沉积岩中。海洋、地壳沉积岩中。同时碳又是有机化合物的基本成分，是构同时碳又是有机化合物的基本成分，是构成生命体的基本元素。成生命体的基本元素。第35页，共35页，编辑于2022年，星期二