生态系统的物质循环课件

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 耗尽？
一、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？
一
碳在自然界以什么形式存在？
1
无机环境中的碳
CO2、碳酸盐
④ ① O2 A
CO2
②
B
③ C
⑤
5)
动植物遗体和排泄物
D
煤,石油
巩固练习
1.
生态系统的物质循环的特点不包括下列的： （ C ） A. 带有全球性 B. 物质是指组成生物体的基本元素 C. 在群落的各营养级之间循环往复 D. 在群落与无机环境之间循环往复
巩固练习
2.
与自然界的碳循环关系密切的两种细胞 器是： （ B ）
·物质循环
探究 土壤微生物的分解作用
·提出问题： ·作出假设： ·设计实验方案： ·进行实验： ·分析结果、得出结论： ·表达和交流： 完成实验报告，在班级内进行交流，听取其他同学的质疑，对本小 组的实验进行解释和说明。如果有必要，应对实验方案进行修改完善。
四、能量流动和物质循环的相互关系
能量流动和物质循环又有本质上的区别：
能量流经生态系统各个营养级时是逐级 递减，而且运动是单向的、不是循环的，最 终在环境中消失。 物质循环是带有全球性的，在生物群落 与无机环境间物质可以反复出现，反复利用， 循环运动，不会消失。
能量流动与物质循环的关系
项目
能量流动
②
B
③ C
⑤
④
动植物遗体和排泄物
D
煤,石油
3) 图中A、B、C、D各是什么生物？ 植食性动物 B________________ 腐生细菌、真菌等 D________________
巩固练习
5.
4)
看图回答问题
图中缺少的生理过程是 绿色植物的呼吸作用 ___________________， 用箭头在图中表示出来。 由该循环可见，生态系 统的物质循环具有以下 特点： 反复循环 ①_________________ 全球性Байду номын сангаас②_________________
第五章 生态系统及其稳定性
5.3 生态系统的物 质循环
回忆
能量流动的过程 源头：阳光
流动总能量：
生产者固定的全部太阳能 沿食物链（网）逐级流动 流动途径： 能量流动的特点
单向流动（不循环） 逐级递减 10%——20%
生态系统的物质循环
【问题探讨】生态系统中的物质
生态系统依靠太阳不断地提供能量，而生态系统中的 物质却都是由地球提供的。
化学元素
生物群落
化学元素
3、生态系统指的是什么呢？
地球上最大的生态系统——生物圈
4、特点是什么？ 全球性往复循环
物质循环的概念
①生态系统的物质循环是指组成生物体的C、 H、O、N、P、S等基本元素在生态系统的生物 群落与无机环境之间反复循环运动。 ②生物地球化学循环：生物圈是地球上最大 的生态系统，其中的物质循环带有全球性，这 种物质循环又叫生物地球化学循环。 ③生态系统的物质循环反复出现，循环流动， 不会消失，生物可反复利用。(物质守恒定律)
1) 2)
CO2 ① O2 A
碳 这是____元素的循环。 写出①～⑤所示过程的名 称： 光合作用 ①________________ 呼吸作用 ②③______________ 微生物的分解作用 ④________________ 燃烧过程 ⑤________________
绿色植物 A______________ 肉食性动物 C______________
巩固练习
4.
施用农药DDT的地区，虽然只占陆地面 积的一小部分，可是远离施药地区的南 极，动植物内也发现了DDT，该现象说 明了： （ B ）
A. DDT使挥发性物质 B. DDT已加入全球性的生物地化循环 C. 科考队将DDT带到了南极 D. 南极动物也偶尔到施药地区觅食
·物质循环
探究
·提出问题：
（5）碳在生物体之间传递途径：食物链 ①动植物的呼吸作用 （6）碳进入大气的途径：
②微生物的分解作用 ③化石燃料的燃烧
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）
通过小组讨论，确定本小组的实验方案。
取出 玻棒
§5—3
·物质循环
探究
·提出问题： ·作出假设： ·设计实验方案： ·进行实验：
生态系统的物质循环
土壤微生物的分解作用
实验过程中要注意控制变量，让实验组和对照组除自变量以外的条 件保持一致。 本实验可能要等几天甚至几周以上的时间才出结果，因此要有计划 地观察和记录。
三、其他物质循环
水循环
水循环
碳循环—主要以二氧化碳的形式 进行
氮循环
氮是组成蛋白质和核酸的主要成分。 氮占大气成分的79％，必须经过生物固氮 作用、硝化作用、反硝化作用等才能在生 物群落与无机环境间反复循环。
反 硝 化 作 用
生物 固氮
闪电 （高能） 固氮
工业 固氮
硝化作用
四、能量流动和物质循环的相互关系 生态系统的存在是靠物质循环和能量流 动来维持的。生态系统的能量流动和物质循 环都是通过食物链和食物网的渠道实现的， 二者相互伴随进行，又相辅相承，密不可分 的统一整体。
光合作用 化能合成作用
碳如何从生物群 2 落进入无机环境
呼吸作用 微生物的 分解作用
碳循环的图解
形成石油、 天然气等
化石燃料
生产者
呼 吸 作 用 光 合 作 用
形成石油、 天然气等。
无机环境
消费者
分解者
小结：
（1）碳循环的主要形式：CO2
（2）碳在无机环境中的存在主要形式： 2和碳酸盐 CO
（3）碳在生物体内的存在主要形式： 含碳有机物 （4）碳进入生物体的主要途径： 绿色植物的光合作用
二、生态系统的物质循环
指组成生物体的C、H、O、N、P、S等基 本元素,都不断进行着从无机环境到生 物群落，又从生物群落到无机环境的循 环过程，这就是生态系统的物质循环。
1、概念中的物质是指什么呢？ 指组成生物体的基本化学元素(C、H、O、 N、P、S等元素) 2、循环过程是怎样的呢？ 无机环境
物质循环
主要以无机物形式 在无机环境和生物群落 间反复循环
形式 主要以有机物形式 沿食物链（网） 过程
单向流动
范围 生态系统的各营养级 生物圈 特点 单向流动，逐级递减 反复出现，往复循环，全
联系 1）同时进行、相互依存，2）物质是能量流 动的载体，3）能量是物质反复循环的动力。
球性
巩固练习
看图回答问题
A. 线粒体和染色体
B. 叶绿体和线粒体
C. 叶绿体和核糖体 D. 线粒体和内质网
巩固练习
3.
下列关于物质循环和能量流动的关系叙 述不正确的是： （ C ）
A. 物质为能量的载体，使能量在生态系统中流
动 B. 能量作为动力，使物质在生物群落与无机环 境之间循环往复 C. 先进行物质循环，后发生能量流动 D. 二者相互依存，不可分割
土壤微生物的分解作用
·物质循环
探究 土壤微生物的分解作用
·提出问题： ·作出假设：根据自己的已有知识和生活经验，尝试对提出的问题进 行解释和回答。
·物质循环
探究 土壤微生物的分解作用
·提出问题： ·作出假设： ·设计实验方案：自然界存在着许多不可控制的因素，它们可能影响你的判断。因此，有
关分解者作用的探究，最好在实验室进行，这样可以更好地控制实验变量。下面是两个探究案例，分 析这两个案例，可能对你设计实验有所帮助。
2
生物群落中的碳
含碳有机物
3
碳循环的主要 形式
CO2
二
碳是如何分别进出生产者、消费者、分解 者各个环节的？
1
碳是如何由无机 环境进入生产者
光合作用 化能合成作用
2
碳是如何由生产 者进入消费者
动物摄食
3 碳是如何进入
分解者
动植物的遗体、 残骸和排遗物
三
碳是通过什么途径进出生物群落的？
1
碳如何从无机环 境进入生物群落
＊案例一：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？ 以带有落叶的土壤为实验材料，采用对照实验的办法，进行设计。 对照组的土壤不做处理(自然状态)；实验组的土壤要进行处理，以尽可能 排除土壤微生物的作用，同时要尽可能避免土壤理化性质的改变。
想一想，实 验组应当怎样 处理？
§5—3
·物质循环
探究
生态系统的物质循环
土壤中生活着肉眼看不见的细菌、真菌、放线菌，这些生物的数量极其繁多，一 茶匙表层土可能就含有亿万个细菌。 由于各地气候与环境因素不同，落叶在土壤中被分解的时间也是不同的。一般在 温暖、湿润的环境中，落叶分解需要1至数月时间。 在本小组内交流平时观察到的有关现象，比如冬天和春天树林中落叶层的厚度有 没有差别？春耕时从土壤中翻出的花生 果实是什么模样？还能吃吗？等等。提出 自己感兴趣的问题，在小组内讨论，确定 本小组要探究的问题。 对提出的问题进行分析，说说关于这 一问题你具备哪些相关的知识。比如，花 生果实可能是收获时遗漏的，也可能是田 鼠储藏的；不同厚度落叶层的内部温度和 湿度可能不同，等等。 通过上述交流，你会更加明确自己想 探究的是什么问题，进而确认实验的变量。
土壤微生物的分解作用
·提出问题： ·作出假设： ·设计实验方案：自然界存在着许多不可控制的因素，它们可能影响你的判断。因此，有
关分解者作用的探究，最好在实验室进行，这样可以更好地控制实验变量。下面是两个探究案例，分 析这两个案例，可能对你设计实验有所帮助。
＊案例一：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？ ＊案例二：探究土壤微生物对淀粉的分解作用 纱布 土壤 ⑴将取自农田、林地或花盆等处的土壤制成土 壤浸出液。 烧杯 水 ⑵取A、B两只烧杯，放入等量的淀粉糊。向 A 碘液 烧杯加入30 mL土壤浸出液，向 B 烧杯加入等量的蒸 斐林 馏水。室温(20℃左右)下放置7天。 试剂 ⑶利用颜色反应检查淀粉含量。
·物质循环
探究 土壤微生物的分解作用
·提出问题： ·作出假设： ·设计实验方案： ·进行实验： ·分析结果、得出结论： 实验结果是否支持所作的假设？ 实验结论是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。