生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)重要課件生態(tài)系統(tǒng)依靠太陽不斷地提供能量，而生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)卻都是由地球提供的。為什么維持生態(tài)系統(tǒng)所需要的大量物質(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？施用農(nóng)藥DDT的地區(qū)，雖然只占陸地面積的一小部分，可是在遠(yuǎn)離施藥地區(qū)的南極動物企鵝體內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了DDT，南極動物體內(nèi)為何會出現(xiàn)DDT？此現(xiàn)象說明了什么？全球性物質(zhì)循環(huán)的概念：指組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素，都不斷地進(jìn)行著從無機(jī)環(huán)境到生物群落，又從生物群落回到無機(jī)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)。這里說的生態(tài)系統(tǒng)，指的是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈，其中的物質(zhì)循環(huán)具有全球性，因此這種物質(zhì)循環(huán)又叫做生物地球化學(xué)循環(huán)。物質(zhì)：循環(huán)：組成生物體的化學(xué)元素。從無機(jī)環(huán)境到生物群落反復(fù)循環(huán)。SＣＨONPSCaMgK最基本元素基本元素主要元素大量元素FeMnZnCuBMo

微量元素C、H、O、N、P、S等化學(xué)元素?zé)o機(jī)環(huán)境生物群落反復(fù)循環(huán)物質(zhì)循環(huán)如：碳循環(huán)、氮循環(huán)、硫循環(huán)等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，并隨地球的運(yùn)動循環(huán)不止。同時(shí)，碳又是有機(jī)化合物的基本成分，是構(gòu)成生物體的基本元素。碳元素約占生物體干重的49%，沒有碳就沒有生命。碳在無機(jī)環(huán)境與生物群落之間是以CO2的形式進(jìn)行循環(huán)的。在生物群落內(nèi)部的傳遞形式是以含碳有機(jī)物進(jìn)行的。一、碳循環(huán)碳在無機(jī)環(huán)境中主要以何種形式存在？在生物體內(nèi)主要以何種形式存在？CO2、碳酸鹽有機(jī)物光合作用化能合成作用碳從無機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落主要是通過什么途徑？呼吸作用

碳通過哪些途徑從生物群落返回到無機(jī)環(huán)境？燃燒微生物分解作用碳在生物群

落內(nèi)部通過什么渠道進(jìn)行傳遞？

食物鏈（網(wǎng)）5、碳在生物體之間傳遞途徑：1、碳在生態(tài)系統(tǒng)中循環(huán)的形式：2、碳在自然界中的存在形式：3、碳在生物體內(nèi)的存在形式：4、碳進(jìn)入生物體的途徑：6、碳進(jìn)入大氣的途徑：CO2；CO2和碳酸鹽；含碳有機(jī)物；綠色植物的光合作用；食物鏈（網(wǎng)）；①生物的呼吸作用；②分解者的分解作用；③化石燃料的燃燒。

通過剛才的分析，回答以下問題：大氣中的CO2消費(fèi)者生產(chǎn)者分解者化石燃料呼吸作用呼吸作用大量燃燒導(dǎo)致溫室效應(yīng)光合作用分解作用遺體糞便遺體殘枝敗葉攝入辨圖要點(diǎn)：1、碳循環(huán)中，只有生產(chǎn)者與無機(jī)環(huán)境之間的傳遞是相互的，其他各成分之間的傳遞都是單向的。2、生產(chǎn)者指向消費(fèi)者和分解者（傳遞），而消費(fèi)者和分解者則指向無機(jī)環(huán)境（傳遞）。3、消費(fèi)者指向分解者（傳遞）。CDABCDBA

組成生物體的C、H、O、N、P、S等基本元素。而不是指單質(zhì)，也不是化合物。即為元素的循環(huán)碳循環(huán)、氮循環(huán)、硫循環(huán)2.循環(huán)的具體形式：1.循環(huán)的物質(zhì)：

主要以無機(jī)物的形式：在生物群落內(nèi)部：以有機(jī)物的形式，沿食物鏈（網(wǎng)）傳遞碳循環(huán)：CO2（進(jìn)出生物群落）氮循環(huán)：N2、NH4+、NO3-硫循環(huán)：SO2、SO42-

是指地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)——生物圈。其中的物質(zhì)循環(huán)帶有全球性，所以又叫

生物地球化學(xué)循環(huán)。全球性循環(huán)性反復(fù)利用3.循環(huán)的范圍：4.循環(huán)的特點(diǎn)：大氣中二氧化碳濃度的變化

在自然狀態(tài)下，植物通過光合作用攝取碳的速率與生物的呼吸作用和分解者的分解作用釋放碳的速率大致相等，大氣中的CO2

含量處于相對穩(wěn)定狀態(tài)。年份1860196019世紀(jì)末濃度（ppm)283320375--4001.能量主要以光的形式到達(dá)地球，其中大部分被吸收，并通過各種方式轉(zhuǎn)化為熱量，熱量最后以紅外線輻射形式從地球再輻射出去。2.在大氣層中，二氧化碳對光輻射沒有阻礙，但是能吸收紅外線并阻擋紅外線通過3.就像溫室的玻璃頂罩一樣，能量進(jìn)來容易出去難。溫室效應(yīng)

溫室效應(yīng)：1.形成原因：

化石燃料，短期內(nèi)大量燃燒，打破了碳循環(huán)的平衡，使大氣中二氧化碳的含量迅速增加，形成“溫室效應(yīng)”。2.危害：①氣溫上升；②加快極地和高山冰川的融化，導(dǎo)致海平面上升;③進(jìn)而對陸地生態(tài)系統(tǒng)和人類的生存構(gòu)成威脅；④旱、澇災(zāi)害頻發(fā)，氣候異常。大量燃燒化石燃料大氣CO2升高氣溫升高兄弟，

冰去哪兒了？溫室效應(yīng)的危害：加快極地和高山冰川的融化，導(dǎo)致海平面上升，進(jìn)而對人類和其他許多生物的生存構(gòu)成威脅。探究點(diǎn)一

增加植被措施減少化學(xué)燃料的燃燒溫室效應(yīng)植樹造林、封山育林、退耕還林節(jié)約紙張、不踐踏草坪、不使用一次性筷子開發(fā)新能源，如太陽能、核能等節(jié)約用電提倡公交出行（無車日）氮是組成蛋白質(zhì)和核酸的主要成分。氮占大氣成分的79%，必須經(jīng)過生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用等才能在生物群落與無機(jī)環(huán)境間反復(fù)循環(huán)。氮循環(huán)：物質(zhì)循環(huán)示例：氮循環(huán)項(xiàng)目能量流動物質(zhì)循環(huán)形式以有機(jī)物的形式流動以無機(jī)物的形式流動過程沿食物鏈（網(wǎng)）單向流動在無機(jī)環(huán)境生物群落間往復(fù)循環(huán)范圍生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)營養(yǎng)級生物圈（全球性）特點(diǎn)單向流動、逐級遞減全球性、反復(fù)循環(huán)聯(lián)系同時(shí)進(jìn)行，相互依存，不可分割①能量固定轉(zhuǎn)移釋放離不開物質(zhì)的合成與分解；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)中循環(huán)往復(fù)的動力。能量流動和物質(zhì)循環(huán)的區(qū)別：生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)概念碳循環(huán)特點(diǎn)能量流動和物質(zhì)循環(huán)的因果關(guān)系組成生物體的元素在生態(tài)系統(tǒng)的生物群落與無機(jī)環(huán)境之間反復(fù)循環(huán)的運(yùn)動。碳存在的形式：主要是CO2和碳酸鹽。碳循環(huán)的形式：CO2全球性、循環(huán)性碳進(jìn)入生物群落的途徑：主要是光合作用，也可通過化能合成作用。碳返回?zé)o機(jī)環(huán)境的途徑：動植物的呼吸作用；微生物的分解作用；化學(xué)染料的燃燒。1．下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)的敘述中，錯(cuò)誤的是（）A．所指的物質(zhì)是指組成生物體的C、H、O、N、P、S等化學(xué)元素B．所說的生態(tài)系統(tǒng)是指生物圈C．物質(zhì)在循環(huán)過程中不斷減少的D．所說的循環(huán)是指物質(zhì)在生物與無機(jī)環(huán)境之間反復(fù)出現(xiàn)、循環(huán)利用c（3）圖中DC過程是通過

作用實(shí)現(xiàn)的，CD過程是通過

作用實(shí)現(xiàn)的，BD過程是通過______

作用實(shí)現(xiàn)的。（4）生物群落中有一部分碳以_________________形式儲藏在地層中。碳在無機(jī)環(huán)境中以

形式存在。CDBA（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之間的傳遞是以________形式進(jìn)行的，在生態(tài)系統(tǒng)各成分中A為

，B為

。2．右圖示生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)示意圖，A、B、C、D是生態(tài)系統(tǒng)的成分，D為大氣，請據(jù)圖回答：C生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者光合呼吸分解煤、石油等化石燃料CO2CO21.在生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)中，既能使CO2進(jìn)入生物群落，又能將其釋放到大氣中的生物是（）A.分解者B.植食動物C.肉食動物D.綠色植物D2.與自然界的碳循環(huán)關(guān)系最為密切的兩種細(xì)胞器是（）A.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體B.葉綠體和線粒體C.核糖體和葉綠體D.核糖體和高爾基體B3.下圖是自然界碳循環(huán)的簡圖，圖中的甲、乙、丙各代表（）AA.甲為生產(chǎn)者，乙為分解者，丙為消費(fèi)者B.甲為消費(fèi)者，乙為分解者，丙為生產(chǎn)者C.甲為分解者，乙為生產(chǎn)者，丙為消費(fèi)者D.甲為生產(chǎn)者，乙為消費(fèi)者，丙為分解者4.下列關(guān)于物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)系敘述不正確的是:（）A.物質(zhì)為能量的載體，使能量在生態(tài)系統(tǒng)中

流動B.能量作為動力，使物質(zhì)在生物群落與無機(jī)

環(huán)境之間循環(huán)往復(fù)C.先進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)，后發(fā)生能量流動D.二者相互依存，不可分割C

但是，能量流動和物質(zhì)循環(huán)又有本質(zhì)上的區(qū)別：能量流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)各個(gè)營養(yǎng)級時(shí)是逐級遞減，而且運(yùn)動是單向的、不是循環(huán)的，最終在環(huán)境中消失。物質(zhì)循環(huán)是帶有全球性的，在生物群落與無機(jī)環(huán)境間物質(zhì)可以反復(fù)出現(xiàn)，反復(fù)利用，循環(huán)運(yùn)動，不會消失。能力流動與物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系二者同時(shí)進(jìn)行，彼此相互依存，不可分割。能量的固定、轉(zhuǎn)移、儲存、釋放離不開物質(zhì)的合成和分解，物質(zhì)是能量沿食物鏈（網(wǎng)）流動的載體。能量是物質(zhì)在生態(tài)系統(tǒng)中反復(fù)循環(huán)的動力。生態(tài)系統(tǒng)中各種成分，正是由于物質(zhì)循環(huán)和能量流動，才能緊密地聯(lián)系在一起，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。聯(lián)系反復(fù)出現(xiàn)，循環(huán)流動，全球性單向流動，逐級遞減特點(diǎn)生物圈生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級范圍在無機(jī)環(huán)境和生物群落間反復(fù)循環(huán)光能——有機(jī)物中的化學(xué)能——熱能過程組成生物體的基本元素有機(jī)物形式物質(zhì)循環(huán)能量流動項(xiàng)目3．下列關(guān)于物質(zhì)循環(huán)和能量流動的關(guān)系敘述不正確的是：（）A．物質(zhì)為能量的載體，使能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動B．能量作為動力，使物質(zhì)在生物群落與無機(jī)環(huán)境之間循環(huán)往復(fù)C．先進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)，后發(fā)生能量流動D．二者相互依存，不可分割C4．施用農(nóng)藥DDT的地區(qū)，雖然只占陸地面積的一小部分，可是遠(yuǎn)離施藥地區(qū)的南極，動植物內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了DDT，該現(xiàn)象說明了：（）A．DDT使揮發(fā)性物質(zhì)B．DDT已加入全球性的生物地化循環(huán)C．科考隊(duì)將DDT帶到了南極D．南極動物也偶爾到施藥地區(qū)覓食B提出問題：讓學(xué)生結(jié)合自己的生活經(jīng)歷，列舉土壤微生物分解作用的實(shí)例，提出想探究的問題。教師予以啟發(fā)、指導(dǎo)。例如，落葉在土壤中能被分解掉，這究竟主要是土壤的物理化學(xué)因素的作用，還是土壤中微生物的作用呢？作出假設(shè)：假設(shè)既可以是基于已有的知識或經(jīng)驗(yàn)作出的解釋，也可以是想像或猜測。大膽提出假設(shè)，通過討論修正自己的假設(shè)。探究：“土壤微生物的分解作用”制訂計(jì)劃：首先，要確定實(shí)驗(yàn)變量是什么？需要控制的變量有哪些？如何控制這些變量？等等。其次，要確定探究的地點(diǎn)或場所：在野外？還是在實(shí)驗(yàn)室中？第三，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。教材中提供了兩則案例，供學(xué)生參考。實(shí)施計(jì)劃：建議本探究以小組的形式進(jìn)行。結(jié)果分析：可以將實(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)象列表整理，進(jìn)行對比分析，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。土壤有很多的微生物，這些微生物能分泌多種水解酶將大分子有機(jī)物分解成小分子有機(jī)物，如纖維素酶、淀粉酶可將纖維素、淀粉水解成葡萄糖。然后被分解者吸收到細(xì)胞中進(jìn)行氧化分解，最終形成CO2、水和各種無機(jī)鹽，同時(shí)釋放能量。這個(gè)過程其實(shí)就是微生物的“分解作用”。土壤中的微生物主要是一些放線菌、細(xì)菌、真菌等。查閱資料：課堂探究二：探究土壤微生物的分解作用探究土壤微生物的分解作用探究活動案例1探究土壤微生物對落葉的作用準(zhǔn)備土壤實(shí)驗(yàn)組：土壤滅菌對照組：不做處理準(zhǔn)備落葉實(shí)驗(yàn)組與對照組葉片數(shù)量與大小基本一致案例2探究土壤微生物對淀粉的分解作用探究活動制備土壤浸出液浸出液靜置一天一段時(shí)間后,檢測淀粉的分解情況案例1案例2實(shí)驗(yàn)假設(shè)微生物能分解落葉使之腐爛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杯中加入30ml土壤浸出液對照組對土壤不做任何處理B杯中加入30ml蒸餾水自變量土壤中是否含有微生物土壤中是否含有分解淀粉的