5.3生态系统的物质循环1
高中生物生态系统的物质循环

碳循环图解的辨析:
D 1.在生态系统各成分中 B A为消费者,B为 分解者 , A 生产者 非生物的物质和能量 食物链 C为 , D为 。 食物网 含碳有机物 2.生物群落中碳以 形式存在,通过 渠道流通。碳在无机环境中主要以 CO2 形式 存在。
温室效应
1、温室气体:CO2过多 化石燃料的大量燃烧 2、CO2增多的原因 森林、草原等植被的破坏 极地冰川加速融化
3、温室效应的危害
沿海城市被淹没 农田减少,粮食减产
4.缓解温室效应的措施
开发新能源 增大绿化面积
三: 物质循环与能量流动的关系
项目 形式 特点 范围 联 系
能量流动
物质循环
含碳有机物 单向流动、逐级递减
CO2 反复循环、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; (2)物质是能量流动的载体; (3)能量是物质循环的动力; (4)在生物群落中都以食物链(食物网)为流 动渠道
生产者
遗体和 排出物
消费者
遗体和 排出物
生物群落
分解者
食物链、食物网
化石燃料
总结:
(1)C主要以哪种化合物形式 CO2 在无机环境和生物群落间循环 (2)C在无机环境存在形式: CO2、碳酸盐 (3)C在生物体内存在形式: 含C有机物 (4)C进入生物群落途径: 光合作用 化能合成作用 (5)C在生物体之间传递途径:食物链(网) (6)C进入大气途径: ①生物的呼吸作用 ②分解者分解作用 ③化石燃料的燃烧
5.3 生态系统物质循环
一、生态系统物质循环的概念
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叫生态系 统的物质循环。
高中生物5.3生态系统的物质循环课件新人教版必修3

(3)由于(2)中B组已灭菌,则依据同学们的猜测可知若干天后 (2)中B组的落叶腐烂程度________对照组。
【答案】 1.(1)全球性 循环(xúnhuán)利用 (2)逐级递减 2.(1)同时进行 (2)载体 动力
第三十三页,共53页。
掌握核心内容 1.能量流动和物质循环的关系 (1)区别:
项目 形式
过程 范围 特点
能量流动
物质循环
光能→化学能→热能 (一 般形式)
以化学元素形式流动
沿食物链(网)单向流动
【解析】 由图可知,气体X为二氧化碳,类群乙为生产者, 类群丙为消费者。联系生物(shēngwù)群落与无机环境的两种 成分是生产者和分解者,图中甲为分解者,如果甲缺少,生态 系统的物质循环将不能正常进行。参与循环的物质对象是组成 生物(shēngwù)体的C、H、O、N、P、S等元素。生物 (shēngwù)地球化学循环指的是地球上最大的生态系统(生物 (shēngwù)圈)中的物质循环,在生物(shēngwù)圈的生物 (shēngwù)群落与无机环境之间的循环过程。
第二十二页,共53页。
2.案例设计
案例
案例1
案例2
实验假设 微生物能分解落叶使之腐烂 微生物能分解淀粉
实 实验组 对土壤高温处理 验 对照组 对土壤不做任何处理 设 计 自变量 土壤中是否含微生物
A杯中加入30 mL土壤浸出液 B杯中加入30 mL蒸馏水 是否含有微生物
实验现象 结论分析
在相同时间内实验组落叶腐 烂程度小于对照组
5.3生态系统的物质循环

3、动植物的遗体和排出被 产生的CO2也返回到大气中。
,
二、生态系统中碳循环的过程
4、古代动植物遗体变成的煤和石油等,被人 们开采出来后,通过 产生的CO2排放到 大气中。
二、生态系统中碳循环的过程
碳由无机环境进入生物群落的主要途径:
.
二、生态系统中碳循环的过程
碳由生物群落回到无机环境的主要途径:
固氮的途径:
• 1、高能固氮:通过闪电、宇宙射线、陨石、火山 爆发等高能固氮,其结果是形成氨或硝酸盐,随 着降雨到达地球表面。据估计,通过这种方式固 定的氮大约为8.9kg/(hm2.a)。 • 2、工业固氮,这种形式的固氮能力已越来越大。 20世纪80年代初全世界工业固氮能力为3X107t, 到20世纪末,达1X108t。 • 3、生物固氮(最重要的途径),大约为100~ 200 kg/(hm2.a),大约占地球固氮的90%。能够进 行固氮的生物主要是固氮菌,在潮湿的热带雨林 中生长在树叶和附着在植物体上的藻类和细菌也 能固定相当数量的氮,其中一部分固定的氮为植 物本身利用。
1.﹙03年全国﹚以单位面积计,热带雨林中 残枝落叶较温带森林的多,土壤中有机物的 积累量一般是 A.热带雨林小于温带森林
B.热带雨林大于温带森林
C.热带雨林等于温带森林 D.热带雨林与温带森林无法比较
?
就整个生物圈而言,能否实现 物质和能量的自给自足
生物圈是一个开放的生态系统, 由于物质是循环运动、反复利用的,因 而可实现物质上的自给自足。但能量流 动是单向流动、逐级递减的,欲维持整 个生物圈内的能量正常流动,必须从生 物圈外的太阳不断输入能量,因此,生 物圈无法实现能量上的自给自足。
群落 (有机S)
氮循环
• 氮是蛋白质的基本成分,因此,它是一切生 命结构的原料。 • 虽然大气中氮的含量非常丰富(78%),然 而氮是一种惰性气体,植物不能直接利用。 必须通过固氮作用将游离的氮结合成为硝酸 盐或亚硝酸盐,或与氢结合成氨,才能为大 部分生物所利用,参与蛋白质的合成。因此, 大气中的氮被固定后,才能进入生态系统, 参与循环。
5.3 生态系统的物质循环

练
习
3、下图是自然界碳循环的简图,图中的甲、乙、 丙各代表( )
A
A.甲为生产者,乙为分解者,丙为消费者
B.甲为消费者,乙为分解者,丙为生产者 C.甲为分解者,乙为生产者,丙为消费者 D.甲为生产者,乙为消费者,丙为分解者
4、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地喷洒有机磷杀 虫剂,几年后显而易见的是(
6.⑦过程的加剧将产生怎样的后果?
大气中CO2含量增加,导致温室效应。
温室效应
1、温室效应?
2、CO2增多的原因 化石燃料的大量燃烧 森林、草原等植被的破坏 极地冰川加速融化
3、温室效应的危害
沿海城市被淹没
4.缓解温室效应的措施
农田减少,粮食减产 开发新能源
增大绿化面积
关注社会
冰
川
融
化
热带风暴
CO2 形式进行 (2)碳在无机环境与生物群落之间以________ 循环。 绿色植物 和大气 (3)碳循环中最简单的循环途径是在___________ 之间的循环。
大气中的CO2
呼 吸 作 用 呼 吸 作 用 光 合 作 用
燃
分 解 作 用
消费者
捕食
生产者
烧
分解者
化学燃料
碳循环---主要以二氧化碳的 形式进行
碳的循环形式:碳在无机环境与生物群 落间是以CO2的形式进行循环的。大气中 的CO2进入生物群落,主要依赖于绿色植 物的光合作用,使CO2中的“C”变成为有 机物中的“C”,再通过食物链进入动物 和其他生物体中,因此从“C”的循环可 见绿色植物是生态系统的基石。除此之 外,还有化能合成作用的微生物也能把 CO2合成为有机物。
之间循环往复
5.3生态系统的物质循环(共21张PPT)

。
注意:
1.物质: C、H、O、N、P、S等基本元素。
2.范围: 生物圈
3.循环: 无机环境
生物群落
4.特点: 全球性,反复循环利用。
二、碳循环的过程
思考讨论: 1 碳在自然界以什么形式存在?
2
碳是如何分别进入生产者、消费者、 分解者各个环节的?
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?
第3节 生态系统的物质循环
问题探讨:
为什么维持生态系统 所需大量物质,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?
• 你所呼出的CO2都 去了哪里?
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
2、温室效应的危害 极地冰川加速融化 沿海城市被淹没 农田减少,粮食减产
3、缓解“温室效应”措施 (1)植树造林,增加绿地面积。 (2)减少化石燃料的燃烧,开发新的洁净能源。
三、物质循环和能量流动的关系
项目
能量流动
物质循环
形式 以有机物为载体
主要是无机物
特点 单向流动 、逐级递减 全球性、反复循环利用
光合作用 化能合成作用
b 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
(1)循环形式:主要CO2。 (2)碳在自然界中的存在形式:CO2和碳酸盐。 (3)碳在生物体内的存在形式:含碳有机物
(4) 与循 环有关 的活动
1.碳进生 光合作用 物群落 化能合成作用
2.碳在生物 以含碳有机物的形式通 体之间传递:过食物链(网)进行。
5.3 生态系统的物质循环

5.3 生态系统的物质循环【学习目标】1.以碳循环为例,分析生态系统中的物质循环。
2.尝试探究土壤中微生物的分解作用。
3.说明能量流动和物质循环的关系。
4.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。
【自主学习讨论】一、碳循环1.循环形式:在生物群落与无机环境之间主要以的形式进行。
2.过程图解3.特点:具有、循环性。
4.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含量迅速增加,打破了生物圈的平衡。
(2)危害:加快的融化,导致上升,进而对人类和其他许多生物的生存构成威胁。
二、生态系统的物质循环的含义和特点三、能量流动和物质循环的关系1.二者是,彼此相互依存,不可分割。
2.相互关系四、探究土壤微生物的分解作用1.案例1(1)实验假设:微生物能分解落叶使之腐烂。
(2)实验设计:实验组:对土壤高温处理;对照组:。
2.案例2(1)实验假设:微生物能分解淀粉。
(2)实验设计:实验组:A烧杯中加入30 mL土壤浸出液;对照组:B烧杯中加入。
【巩固检测】1.关于碳循环的叙述错误的是()A.不依赖于水B.需要能量驱动C.产生温室气体D.具有全球性2.如图表示生物圈中碳元素的循环过程,其中A、B、C表示生态系统的不同成分,下列有关叙述正确的是()A.③过程代表绿色植物的光合作用B.A、B分别代表消费者和生产者C.⑦是温室效应的主要原因D.疏松土壤可以加快⑤过程3.如图是自然界中碳循环的示意图,图中的甲、乙、丙各代表()A.甲为生产者,乙为分解者,丙为消费者B.甲为消费者,乙为分解者,丙为生产者C.甲为分解者,乙为生产者,丙为消费者D.甲为生产者,乙为消费者,丙为分解者4.某生物兴趣小组的同学为证明某细菌对植物树叶的分解作用,分别提出三种实验方案。
其共同之处是:将同一种树的落叶分成甲、乙两等份,实验过程保持树叶湿润,其他实(B级题)5.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。
请据图回答:⑴生态系统的碳循环是指碳元素在_________________________之间不断循环的过程。
5.3生态系统的物质循环

(3)循环的范围:生物圈(全球性,生物地球化学循环)。
全球性、反复出现、循环流动,并伴随有 (ຫໍສະໝຸດ )特点: 复杂的物质变化和能量转化。
(5)物质循环离不开能量的驱动。
物质循环的类型
水循环;H,O
气体循环:C,N,S
沉积循环:P
生态系统中的水循环
水循环:
地球上水通过蒸发、降雨、植物的蒸腾、吸收等
过程反复循环。
费者(C)。
生态系统中的碳循环
例题. 如图是自然界碳循环示意图,图中的甲、乙、丙 各代表( A )
A.甲为生产者,乙为分解者,丙为消费者
B.甲为消费者,乙为分解者,丙为生产者
C.甲为分解者,乙为生产者,丙为消费者
D.甲为生产者,乙为消费者,丙为分解者
生态系统中的碳循环
(1)碳在无机环境中的存在形式:CO2和碳酸盐; (2)碳在生物体内的存在形式: 含碳有机物; (3)碳循环的形式: 2; CO (4)碳进入生物体的途径: 光合作用;化能合成作用 (5)碳在生物体之间传递途径: 食物链(网); (6)碳进入大气的途径:①生物的呼吸作用 ②分解者有分解作用 ③化石燃料的燃烧
生态系统中的氮循环
氮循环简略模式图
生态系统中的碳循环
碳是生物体中最基本的成分,占有机体干重的45%。 据估计,全球碳贮存量约为26X1015t,但绝大部分以碳 酸盐的形式禁锢在岩石圈中,其次是贮存在化石燃料 中。二氧化碳占大气成分的0.03%。 除了大气,碳的另一 个储存库是海洋,它的含 碳量是大气的50倍,更重 要的是海洋对于调节大气 中的含碳量起着重要的作 用。
生态系统中的碳循环
1、碳的存在形式 碳在无机自然环境中存在的形式即以CO2和碳酸 盐(石灰岩、珊瑚礁)的形式存在。 2、碳的循环形式: 碳在无机环境与生物 群落间是以CO2的形式进 行循环的。 碳在生物群落内是以 含碳有机物进行循环的。
3.5.3生态系统的物质循环

酸雨对人类及自然生态的影响
●酸雨因pH小于5.0以下,造成土壤、岩石中的有 毒金属元素溶解,流入河川或湖泊,严重时使得鱼类 大量死亡。 ●水生植物和以河川酸化水质灌溉的农作物,因 累积有毒金属,将经由食物链进入人体,影响人类的 健康。 ●酸雨会影响农林作物的叶子,同时土壤中的金 属元素因被酸雨溶解,造成矿物质大量流失,植物无 法获得充足的养分,将枯萎、死亡。 ●湖泊酸化后,可能使生态系改变,甚至湖中生 物死亡,生态系活动因而无法进行,最后变成死湖。 ●腐蚀建筑物、公共设施、古迹和金属物质,造 成人类经济、财物及文化遗产的损失。 ●刺激人类眼睛和皮肤,对人体造成伤害
4.措施
1)增加CO2的吸收(增加植被)
植树造林、封山育林、退耕还林 节约纸张、不践踏草坪、
不使用一次性筷子
2)减少CO2的排放
开发新能源,如太阳能、核能等 减少化学燃料的燃烧 节约用电,提倡公交出行(无车日)
四、物质循环异常引起的环境问题—— 水体富营养化
由于大量的氮、磷、钾等元素排入到流速缓慢、 更新周期长的地表水体,使藻类等水生生物大 量地生长繁殖,使有机物产生的速度远远超过 消耗速度,水体中有机物积蓄,破坏水生生态 平衡的过程。
碳循环的特点总结
(1)循环形式: CO2 (2)碳在自然界中的存在形式: CO2和碳酸盐 (3)碳在生物体内的存在形式:含碳有机物。 生产者的光合作用。 1.碳进生 生产者的化能合成作用。 物群落 (4)与循环 2.碳在生物体 以含碳有机物的形式通 有关的活动 之间传递: 过食物链(网)进行。 3.碳出 动植物的呼吸作用。 生物群 分解者的分解作用。 生产、生活的燃烧。 落 (5)特点: 循环具有全球性。
共生 根瘤 固氮 菌 微生 物 自生 圆褐 固氮 固氮 微生 菌 物
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B 食草动物 食肉动
B、图B显示:流经该生态系统的总能量是植物所固定的太阳能 C、图A显示:该生态系统中能量流动的传递效率为10%~20%
D、图B显示:人类活动在该生态系统中起决定作用
4
5
1
碳循环
特点:
CO2(无机环境中);含C有 机物(生物群落内) (1)碳循环的形式: (2)碳在自然界中的存在形式: CO2和碳酸盐等; (3)碳在生物体内的存在形式: 含碳有机物; (4)碳进入生物体的途径: 光合作用 (5)碳在生物体之间传递途径: 食物链; (6)碳进入大气的途径:①生物的呼吸作用 ②分解者有分解作用 ③化石燃料的燃烧
1、原因:化学性质稳定不易被分解;在生物体内积 累不易被排出
2、过程:随着食物链的延长不断加强,即营养级 越高,富集物的浓度越高。
呼吸作用 生产者
呼吸作用 呼吸作用 初级消费者 次级消费者
分解者 呼吸作用
能量流动和物质循环的关系
二、特点:
物质循环: 能量流动: 全球性的、反复循环 单向流动、逐级递减
生态系统的物质循环
生态系统中的能量流动(回顾) 一、概念: 生态系统的能量的输入、传递和散失的过程。
能量的源头: 太阳光能 生产者的光合作用 能量的输入:
二、过程
总量: 生产者所固定的太阳光能 自身呼吸消耗
分解者利用 能量流经各营养级的变化: 下一营养级同化 三、特点: 单向流动 不可循环利用 逐级递减 传递效率为10%~20%
5 4 7
②
“箭头”表示过程。请据图回答:
(1)③为 分解者 ,4为大气中CO2
③
(2)6为 光合作用 ,7为呼吸作用
(3)陆地生态系统的食物链中占 碳元素最多的营养级是 第一营养级
默写:
1、物质循环的特点是:
、
。
形式通
2、碳从无机环境进入生物群落是以 过 作用进入的。
3、碳在生物群落内部是以 后传递的。 4、碳进入大气的方式 有 、
形式通过
向
、
。
16
17
18
物质循环的平衡被打破,将造成生态环境问题:
1、碳循环
2、硫循环
温室效应
酸雨
生物富集:是指环境中一些污染物(如重金属、 化学农药)通过食物链在生物体内大量积累的过 程
对“土壤微生物的分解作用”的探究活动: 实验假设:微生物能分解落叶使之腐烂 自变量:土壤中是否含有微生物 实验组:对土壤高温处理
对照组:对土壤不做任何处理
实验现象:在相同时间内实验组落叶腐烂程度小 于对照组 实验结论:微生物对落叶有分解作用
下列关于生态系统的物质循环的叙述,不正确 的是 A、所指的物质是指组成生物体的一些基本化 学元素 B、所说的生态系统是地球上最大的生态系统 生物圈 C、所说的循环是指物质在生物与无机环境之 间的反复出现,循环流动 D、物质在循环过程中不断递减
关于生态系统中碳循环错误的说法是: A、各级消费者所利用的碳都直接或间接 来自生产者
B、分解者在碳循环中起重要作用
C、碳在无机环境中仅以CO2的形式存在
D、碳在无机环境与生物群落间是以CO2形
式进行循环的
(2003广东)如图为碳元素
在生态系统中循环的模式图,图中 ①
“圆圈”表示生态系统的生物成分, 6
在碳循环中,碳从无机环境进入生物群落的途径 是:光合作用、化能合成作用 碳从生物群落进入无机环境:异化作用(呼吸作 用、分解者的分解作用) 分解作用实质也是呼吸作用
同化作用:生物体把从外界环境中获得的营养物 质,转变为自身的组成物质,且储存能量的过程 自养生物:光合作用(化能合成作用) 异养生物:消化吸收过程
异化作用:生物体将体内的大分子转化为小分子 并释放能量的过程。
主要过程:呼吸作用
排便不是异化作用 同化作用和异化作用是新陈代谢的两个面
温室效应的成因、影响、应采取的措施。 怎么样减轻温室效应?
1、大力植树造林,增大森林覆盖率
2、减少煤、石油等化学原料的燃烧
3、多利用一些清洁的新能源
12
《赢》P83 例题1
三、物质循环与能量流动的关系:
物质是能量的载体;能量是动力使物质能不断 在生物群落与无机环境之间循环
同时进行,相互依存,不可分割
四、生态系统的功能:
能量流动和物质循环
生态系统的各种组成成分,正是通过能量流动和 物质循环才紧密联系在一起,形成一个统一的整 体。 任何一个生态系统的能量流动和物质循环都保持 着平衡,这是一个生态系统相对稳定的重要保证
四、研究的目的: 能够帮助人们合理地调整生态系统
中的 能量流动关系,使能量持续高 效地流向对人类最有益的部分。
2、图A为自然生态系统的生态金字塔,图B为城市生态系统 (属于人工生态系统)的生态倒金字塔,以下解释不符合客观 事实的是:
B
食肉 动物
食草动物
人 植 物 动 物
绿色植物 A
A、图A显示:能量流动的途径是绿色植物 物