5.3《生态系统的物质循环》优质课

三.能量流动与物质循环的关系 光能 能量 无机环境 单向不循环 CO2
生产者 分解者 热能
项目
物质 反复循环
消费者
热能
能量流动
热能
物质循环
形式
特点 范围
以有机物形式流动
单向传递、逐级递减
以元素形式循环
往复循环、全球性
生态系统各营养级之间 生物群落与无机环境之间 （1）同时进行、相互依存 联系 （2）物质是能量流动的载体 （3）能量是物质反复循环的动力
消费者
分解者
（3）图中D C过程是通过 光合 作用实现的，C D过 程是通过 呼吸 作用实现的，B D过程是通过_____ 分解 作用 实现的。 线粒体、叶绿体 （4）与碳循环关系最为密切的两种细胞器是________。 （5）生物的下列过程中，与碳循环无直接关系的是？ A.光合作用 B.呼吸作用 C.蒸腾作用 D.微生物分解作用
( D ) A．图中B能实现光能→化学能的转化 B．由B→C→D能量传递效率是变化的 C．B、E是实现生物群落与无机环境沟通的关键环节
D．B、C、D被E捕食且三者分别处于第一、二、三营养
级 非生物的物 质和能量 生产者 初级消 费者 分解者 次级消 费者
方法技巧：巧辨图形判断参与碳循环的四种成分
生产者 非生物的物 质和能量 生产者 非生物的物 质和能量 分解者
a
碳是如何由无机 环境进入生产者
光合作用 化能合成作用
b
碳是如何由生产 者进入消费者
动物摄食
c 碳是如何进入
分解者
动植物的遗体、 残骸和排遗物
3
碳是通过什么途径进出生物群落的？
a
碳如何从无机环 境进入生物群落
光合作用 化能合成作用
碳如何从生物群 b 落进入无机环境
呼吸作用 微生物的 分解作用
小结：碳循环的特点
热点：
全球变暖是指地球表层大气、土壤、水体及植被温度年 际间缓慢上升的现象。全球地表气温的最新分析表明， 在过去的100多年中，全球地表温度平均上升了0.6 ℃。
温室效应 （1）形成原因：化学燃料短时间内大量燃烧使大 气中 CO2 含量迅速增加，打破了生物圈 碳循环 的平衡。 （2）危害：加快极地和高山冰川的融化，导致海 平面 上升 ，进而对人类和其他许多生 物的生存构成威胁。 （3）防止和减缓温室效应的主要措施 ①改善能源结构，开发新能源（核能、水能等），尽 量减少煤炭的燃烧量（减少CO2的来源）。 ②大力推行 植树造林 （增加CO2的去路）
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二、碳循环的过程
思考讨论： 碳循环
1
碳在自然界以什么形式存在？ 碳是如何分别进入生产者、消费者、分解 者各个环节的？
2
3
碳是通过什么途径进出生物群落的？
1
碳在自然界以什么形式存在？
a
无机环境中的碳
CO2、碳酸盐
b
生物群落中的碳
含碳有机物
c
碳循环的主要 形式
CO2
2
碳是如何分别进出生产者、消费者、 分解者各个环节的？
大气中的CO2库
分 解 作 用
化 能光 合合 成作 作用 用
呼 吸 作 用
摄食
呼 吸 作 用
燃 烧
生产者 分解者 无机环境 （ CO 2 ）
消费者 化石燃料
光合作用、化能合成作用 呼吸作用、分解作用
生物群落 （有机物）
大气中的CO2库
分 解 作 用
化 能光 合合 成作 作用 用
呼 吸 作 用
摄食
讨论：
为什么维持生态系统 所需的大量物质，例 如氧、水、氮、碳和 许多其他物质，亿万 年来却没有被生命活 动所消耗完？
第3节 生态系统的物质循环
学习目标：
1、物质循环的概念 2、碳循环图解 3、能量流动与物质循环的关系
潮阳实验学校 任培勇
一、物质循环的概念
组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等基本元 素，在 生物群落 和 无机环境 之间往返循环利 用的过程，又称为 生物地球化学循环 。
三、物质循环和能量流动的关系
项目 能量流动 物质循环
特点 单向流动 、逐级递减 全球性、反复循环利用
范围 生态系统各营养级之间 生物群落与无机环境之间 联系 （1）同时进行，相互依存，不可分割。 载体 （2）物质是能量流动的______ 动力 （3）能量是物质循环的_______
例3：如图为碳循环的主要途径，下列有关叙述错误的是
例1：下图分别表示人体不同液体间的物质交换和生态系 统的碳循环过程，下列说法正确的有( A )
组织液 生产者
细胞内液 淋巴 血浆 分解者
非生物的物质和能量 消费者
①乙中的d为分解者，a为生产者 ②人长期营养不良时，甲中c的渗透压降低会引起组织水肿 ③甲中d处的O2浓度最低 ④乙中c为消费者，其中的初级消费者一定为第二营养级 ⑤甲中的a、b、c、d构成人体内环境 ⑥乙中有3条食物链，其中b所处营养级贮存的能量最少 A．3项 B．4项 C．5项 D．6项
煤炭、石油
与能量流动的关系：物质是能量流动的载体 能量是物质循环的动力
例5：（11分）有人研究了一个草原生态系统的结构和功能以及人 体的内环境稳态后，画出了下列示意图，请分析回答： 生产者 非生物的物质 和能量 消费者 分解者
分解者 ，请用箭头、图 （1）图Ⅲ表示碳循环，C表示________ Ⅲ的字母和必要的文字表示出图Ⅲ所示生态系统的能量流 动图解： ______________________________________________ ____。 太阳能
C、对E过度开发利用会打破生物圈中碳循环的平衡
D、碳循环过程需要能量驱动，同时又是能量的载体
探究活动
案例1 探究土壤微生物对落叶的作用
准备土壤
准备落叶
实验组：土壤灭菌处理 对照组：土壤不做处理 实验组与对照组叶片数量与大小基本一致
分别埋入落叶
一段时间后,检测树叶分解情况
案例2：探究土壤微生物对淀粉的分解作用
呼 吸 作 用
燃 烧
生产者
消费者
分解者
化石燃料
1.碳进入生物群落的方式: 生产者的光合作用,化能合成作用 2.碳在生物群落之间传递的途径: 食物链 形式: 含碳有机物 3.碳出生物群落的方式: ①生产者、消费者的呼吸作用 （碳进入大气的途径） ②分解者的分解作用 ③化石燃料的燃烧 4.碳循环的形式： 二氧化碳
B
A．各种化合物
C．各种无机物
B．各种有机物
D．各种基本元素
D
5.
D
6.
C
备用资料
9.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DDT的平均浓度 种群 能量 DDT浓度 甲 2.8×109 0.04 乙 1.3×108 0.35 丙 9.1×107 0.39 丁 2.9×107 3.4
课堂练习
1
D
2.
D
3.20世纪60年代，美国农庄主为了提高农作物产量，曾用 飞机反复大面积喷洒有机磷杀虫剂，几年后显而易见的是 ①彻底消灭了该地区的害虫 ②害虫的抗药性愈来愈强 ③消灭了该地区杂草 ④这个地区鸟类数量减少 ⑤未喷 洒农药的邻近地区一带生物体内也含有农药的成分 A ①② B ②④⑤ C ③④ D ②③ 4．生态系统中物质循环中的物质，一般指组成生物体的
例5：（11分）有人研究了一个草原生态系统的结构和功能以及人 体的内环境稳态后，画出了下列示意图，请分析回答：
组织液
细胞内液 血浆 淋巴 生产者 非生物的物 质和能量
消费者
分解者
F （填写字母）， （2）在图Ⅰ所示食物网中，生产者是___ 捕食和竞争 E和H之间的关系是 ____________G 占有哪几个营养级？ 第二、三、四 。 _____________ （3）图Ⅱ表示某人的体液各部分的关系，当此人感染了一 T细胞和B 种病毒痊愈后，会在其甲______ 细 血浆 中发现____________ 胞分化成的记忆细胞。此人在进行野外生存训练时，食用 了馒头，由于种种原因没有及时喝到水，随后他的血液中 胰岛素 和____________ 抗利尿激素 。 含量明显增多的激素可能有_______
甲 1）这四个种群中属于生产者的是_________ 乙 丁 2)写出四个种群的能量流动渠道： ___________ 甲 丙 3)在能量流动的渠道中，营养级 _______越高，生物体内的DDT浓 生物富集 度越高，这种现象称为__ _____
碳如何从非生物环境进入生物群落？
碳如何在生物群落中传递(生产者、消费者和分解者)? 碳如何从生物群落返回非生物环境？
例2：右图示生态系统碳循环示意图，A、B、C、D是 生态系统的成分，D为大气，请据图回答： 生产者 C （1）此生态系统的能量流动是从 生产者 固定太阳能开始的。 [ C ]______ 非生物的物 （2）碳元素在大气中与A、B、C之间 质和能量 D CO 的传递是以 ____ 2 形式进行的，在生态 B 系统各成分中A为消费者，B为 分解者。 A
消费者
分解者
初级消费者
次级消费者
生产者 C
非生物的物质和能量（大气中的CO2库）
非生物的物 D质和能量 三级消 次消
初消
生产者
A
消费者
B
分解者
分解者
例4：如图是生物圈中碳循环示意图，下列相关分析错误 的是（ B ）
生产者
非生物的物 质和能量 消费者
化石燃料 的燃烧 分解者
A、生物圈通过碳循环实现碳元素的自给自足 B、A是消费者，C是生产者，碳在各成分间以CO2的形 式传递
4.实验结果及结论：
（1）结果： 项目 A1试管 A2试管 淀粉糊+ 淀粉糊+ 土壤浸出液+ 土壤浸出液+ 碘液 斐林试剂 B1试管 淀粉糊+ 蒸馏水+ 碘液 B2试管 淀粉糊+ 蒸馏水+ 斐林试剂