必修三 5.3生态系统的物质循环
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必修三。5.3生态系统的物质循环
有机物
4.碳从无机环境进 入生物群落的方式：
光合作用、 化能合成作用
5.碳在生物群落中 的传递途径是:
食物链、食物网
6.碳从生物群落进 入无机环境的主要 方式：
生产者、消费者的呼吸作用 分解者的分解作用 化石燃料的燃烧
碳在无机环境与生物群落之间主要是以CO2 的形式进行循环的。
碳循环： 碳元素约占生物体干重的49％，碳 是有机化合物的“骨架”，没有碳就没有 生命。碳在无机环境与生物群落之间是 以CO2的形式进行循环的。
碳在无机环境与生物群落之间主要是以 CO2的形式进行循环的。
全球性 7.碳循环的范围：
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。
氮的循环
生物 固氮 高 固氮 氮循环中的几个主要过程 工业 固氮
生态系统中的各种组成成分，通过能量流动和物 质循环建立起有机的联系，形成一个统一的整体。
例、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： （1）此生态系统的能量流动是从 生产者 [ C]_____ 固定太阳能开始的。 （2）碳元素在大气中与A、B、C之 间的传递是以 ________ 形式进行的， CO2 在生态系统各成分中A为 ， A 分解者 B为 消费者 。 C
D B
（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。碳循环始终与 能量 结 合在一起。
石油、煤炭等 （4）生物群落中有一部分碳以________ ___形式 储藏在地层中。碳在无机环境中以 CO2 形式存在。
4.碳从无机环境进 入生物群落的方式：
光合作用、 化能合成作用
5.碳在生物群落中 的传递途径是:
食物链、食物网
6.碳从生物群落进 入无机环境的主要 方式：
生产者、消费者的呼吸作用 分解者的分解作用 化石燃料的燃烧
碳在无机环境与生物群落之间主要是以CO2 的形式进行循环的。
碳循环： 碳元素约占生物体干重的49％，碳 是有机化合物的“骨架”，没有碳就没有 生命。碳在无机环境与生物群落之间是 以CO2的形式进行循环的。
碳在无机环境与生物群落之间主要是以 CO2的形式进行循环的。
全球性 7.碳循环的范围：
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。
氮的循环
生物 固氮 高 固氮 氮循环中的几个主要过程 工业 固氮
生态系统中的各种组成成分，通过能量流动和物 质循环建立起有机的联系，形成一个统一的整体。
例、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： （1）此生态系统的能量流动是从 生产者 [ C]_____ 固定太阳能开始的。 （2）碳元素在大气中与A、B、C之 间的传递是以 ________ 形式进行的， CO2 在生态系统各成分中A为 ， A 分解者 B为 消费者 。 C
D B
（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。碳循环始终与 能量 结 合在一起。
石油、煤炭等 （4）生物群落中有一部分碳以________ ___形式 储藏在地层中。碳在无机环境中以 CO2 形式存在。
人教版生物必修三5.3 生态系统的物质循环
形式
特点 过程 范围
能量流动与物质循环的关系
能量流动
物质循环
太阳能 化学 能 热能
单向流动
逐级递减
以 化学元素 的形式循环
物质被反复利用 ，即具有循 环性和 全球性
沿食物链（网）单向流动 在无机环境和生物群落之间循环往复
生物群落
生物圈 内
联系
二者都是生态系统的功能， 同时 进行,相互依存,不可分割,物 质是能量的 载体,能量则是物质循环的动力
④
⑤
消A费者 ⑥
分B解者
3、与碳循环关系最为密切的两种细胞器是_线__粒__体_.、叶绿体
4、生物的下列过程中，与碳循环无直接关系的是（C ）
A、光合作用
B、呼吸作用
C、蒸腾作用
D、微生物分解作用
小结：
在无机环境中：主要以CO2 、 碳酸盐
1、碳元素在自然界中的存在形式：
在生物群落中：主要以含碳有机物
2、碳在无机环境与生物群落间循环的形式： 主要以CO2
3、碳进入生物体的途径： 主要是绿色植物的光合作用、硝化细菌的化能 合成作用
4、碳在生物群落内部的传递形式： 有机物
5、碳在生物群落内部的传递渠道： 食物链（网） 6、碳进入大气的途径：①动植物的呼吸作用
②分解者的分解作用
③化石燃料的燃烧
在自然状态下，植物光合作用的速 率与生物的呼吸作用和分解者的分解 作用速率大致相等，大气中的CO2 含 量处于稳定状态。
第五章 生态系统及其稳定性
第3节 生态系统的物质循环
学习 目标
01 说出生态系统物质循环的概念 02 碳循环的过程（重难点） 03 关注社会问题（温室效应）
问题探讨
一、生态系统的物质循环
高中生物必修三第五章第3节 生态系统的物质循环
1、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 （1）此生态系统的能量流动是从[C ]_____ 固定太阳能开始的。 CO2 （2）碳元素在D与C之间的传递是以______ D 形式进行的，碳元素在C和A之间的传递是 B 以 有机物 形式进行的。在生态系统各成 A 分中A为 消费者 ，B为 分解者 。 （3）图中D C过程是通过 光合 作用实现的，C D 分解 过程是通过 呼吸 作用实现的，B D过程是通过______ 作用实现的。碳循环始终与 能量流动 结合在一起。 石油、煤炭等 形式储藏在 （4）生物群落中有一部分碳以_______________ 地层中。
C
——C、H、O、N、P、S等组成生物体 的各种化学元素 2．循环过程是怎样的? 无机 环境
生物 组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素 群落 反复循环 4、物质循环的特点：
3．循环的范围有多大? 生态系统 ——生物圈
物质循环又叫生物地球化学循环。
全球性、循环流动、反复利用
碳循环过程
大气中的CO2
增加植被 林
节约纸张、不践踏草坪、
措施
不使用一次性筷子
减少化石燃料的燃烧
开发新能源，如太阳能、核能等 节约用电 提倡公交出行（无车日）
能量流动与物质循环的关系
项目 能量流动 形式 有机物中的化学能 范围 生态系统各营养级 特点 单向流动，逐级递减 联系 物质循环 因不同元素而异 生物群落与无机环境之间 反复利用，循环流动，全球性
二者同时进行，彼此相互依存，不可分割。 能量的固定、转移、储存、释放离不开物质的合成和 分解。 物质是能量沿食物链（网）流动的载体，能量是物质 在生态系统中反复循环的动力。
高中生物必修三 5.3 生态系统的物质循环
生态系统：生物圈 物 质： 化学元素 循环发生在：生物群落和无机环境之间
2、物质循环的2大特点：①全球性 ②往返循环
一 碳循环
任务一：建立一个碳循环简图
生产者
生产者 分解者 消费者 大气中的CO 2
消费者
大气中的CO 2
分解者
任务二：思考如何缓解温室效应？
减少CO2排放量：减少化石燃料燃烧，选用替代能源等 增加CO2吸收量：保护森林、草原生态系统等
总结 二、能量流动和物质循环的关系
项目
能量流动
物质循环
特点 单向传递 、逐级递减 范围 生态系统各营养级之间
全球性、往复循环 生物群落与无机环境之间
联系
（1）同时进行、相互依存 （2）物质是能量流动的__载__体__ （3）能量是物质循环的__动__力___
也许一个人，要走过很多的路，经历过生命中无数突如其来的繁华和苍凉后，才会变的成熟。 友谊也像花朵，好好地培养，可以开得心花怒放，可是一旦任性或者不幸从根本上破坏了友谊，这朵心上盛开的花，可以立刻萎颓凋谢。— —大仲马 朋友间的不和语不正的人，不能算是一位五官端正的人。 我们确实有如是的优点，但也要隐藏几分，这个叫做涵养。
第3节 生态系统的物质循环
前提测 评
1 温室效应与哪种气体有很大关系？ CO2 2 温室效应的影响有哪些？
冰川融化，海平面上升，沿海城市被淹，气候变化频繁等
大气中的CO2
微
呼
呼光
生
吸
物
作
吸合 作作
燃
的
用
用用
呼 吸
动物 摄食 植物
烧
作
用
动植物的遗体和排出物
泥炭、煤、石油
一 碳循环
2、物质循环的2大特点：①全球性 ②往返循环
一 碳循环
任务一：建立一个碳循环简图
生产者
生产者 分解者 消费者 大气中的CO 2
消费者
大气中的CO 2
分解者
任务二：思考如何缓解温室效应？
减少CO2排放量：减少化石燃料燃烧，选用替代能源等 增加CO2吸收量：保护森林、草原生态系统等
总结 二、能量流动和物质循环的关系
项目
能量流动
物质循环
特点 单向传递 、逐级递减 范围 生态系统各营养级之间
全球性、往复循环 生物群落与无机环境之间
联系
（1）同时进行、相互依存 （2）物质是能量流动的__载__体__ （3）能量是物质循环的__动__力___
也许一个人，要走过很多的路，经历过生命中无数突如其来的繁华和苍凉后，才会变的成熟。 友谊也像花朵，好好地培养，可以开得心花怒放，可是一旦任性或者不幸从根本上破坏了友谊，这朵心上盛开的花，可以立刻萎颓凋谢。— —大仲马 朋友间的不和语不正的人，不能算是一位五官端正的人。 我们确实有如是的优点，但也要隐藏几分，这个叫做涵养。
第3节 生态系统的物质循环
前提测 评
1 温室效应与哪种气体有很大关系？ CO2 2 温室效应的影响有哪些？
冰川融化，海平面上升，沿海城市被淹，气候变化频繁等
大气中的CO2
微
呼
呼光
生
吸
物
作
吸合 作作
燃
的
用
用用
呼 吸
动物 摄食 植物
烧
作
用
动植物的遗体和排出物
泥炭、煤、石油
一 碳循环
高中生物必修三课件-5.3 生态系统的物质循环ppt
练习
5、
（1）写出①②③④的生理过程及⑤产生 CO2的方式。 ①__光__合__作__用__ ②__呼__吸__作__用_ ③__微__生__物__分__解作用 ④__呼__吸__作__用__⑤__燃__烧___
（2）碳在无机环境与生物群落之间以____C_O__2_形式进行循环。
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
（）
B
A.内质网和高尔基体 B.叶绿体和线粒体
C.核糖体和叶绿体
D.核糖体和高尔基体
4、下列关于物质循环和能量流动的关系叙述中不正确的是（C ）
A、物质作为能量的载体，使能量沿着食物链流动
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
种群
甲
乙
丙
丁
能量 2.8×109 1.3×108 9.1×107 2.9×107
DDT浓度 0.04 0.35 0.39 3.4
1）这四个种群中属于生产者的是__甲_______ 2)写出四个种群的能量流动渠道：甲______乙 丙_____ 丁
3)在能量流动的渠道中，_营_养__级___越高，生物体内 的DDT浓度越高，这种现象称为_生__物__富_集_
化性质、埋入土壤的时间等 （4）自变量设置方法：取两份土壤，一
份为自然状态（对照组），一份进行灭 菌处理（实验组） （5）在实验室进行 （6）实验步骤的设计。
5 、实施计划 （1）把自然土壤和灭菌土壤分别放到两个
无菌操作室中。取相同重量的自然土壤和 灭菌土壤于两个无菌容器中。 （2）加入相同数量的落叶和土壤混匀，并 加入等量的无菌水，使土壤湿润即可。 （3）保证无外界微生物的干扰，并保持相 同的理化因素 。通入等量的无菌空气。 （4）每五天观察记录一次，并控制变量和 调整变量到适宜。连续记录一个月左右。
人教版生物必修三5-3生态系统的物质循环
植物缺氮的症状
新叶先受害，还是老叶先受害？为什么？
氮的固定
1、大气闪电固氮
N2+O2 =放==电===2NO 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O==2HNO3+NO
硝酸与土壤中的矿质元素结 合，进一步形成硝酸盐。
2、人工合成固氮
高温、高压
N2+3H2=======2N3
氨气与酸进一步反应 合成铵态盐。
还有一部分生物遗体没有被分解者 分解，转变成为地下的石油和煤，这部 分“C”暂时脱离循环，一经开采运到地 面燃烧，仍可产生CO2再返回碳循环。
碳出入生物 用 群落的途径
绿色植物的光合作用 碳入生物群落
某些细菌的化能合成作
碳出生物群落
动植物的呼吸作用 微生物ຫໍສະໝຸດ 分解作用 化石燃料的燃烧特点：
（1）碳循环的形式：主要以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）碳进入生物体的途径：主要是绿色植物的光
碳是有机化合物的“骨架”，没有碳 就没有生命。碳在无机环境与生物群 落之间主要是以CO2的形式进行循环的。
碳的循环过程
❖碳的作用： 糖、脂肪、蛋白质、核酸都是构
成生物体的基本物质，在它们的分子 中都含有碳元素。
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。
碳的循环形式：碳在无机环境与生物 群落间主要以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。
高中生物(人教版)必修3稳态与环境5.3生态系统物质循环(30张)课件
A
B
（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。碳循环始终与 能量 结合在一起。
（4）生物群落中有一部分碳以__石__油__、__煤__炭__等___形式储藏在
地层中。碳在无机环境中以 CO2 形式存在。
（1）写出①②③④的生理过程及⑤产生 CO2的方式。 ①_光__合__作__用___ ②_呼__吸__作__用__ ③_微__生__物__分__解__作__用__ ④_呼__吸__作__用___⑤__燃__烧___
A
B
制备土壤浸出液
浸出液静置一天
加
加
斐
碘
林
酒
试
剂
一段时间后,检测淀粉的分解情况
的新陈代谢类型：同化作用方式属于 异养型 ，异化作用方式属
于 需氧型、厌氧型、兼性厌。氧型 （5）可见，生态系统物质循环具有以下特点:① 带有全球性、
②组成生物体的一些基本化学元素在生物群落和无机环境之间反复。循环运
水循环：水是组成生物体的重要成分，约占体重的60％～95％， 体内进行一切生化反应都离不开水。地球上水通过蒸发、降雨、 植物的蒸腾、吸收等过程反复循环。
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。
氮循环示意图
能量流动与物质循环的关系
项目
能量流动
物质循环
物质
形式 以有机物形式流动
以无机物形式循环
特点
单向传递、逐级递减 往复循环、全球性
范围 生物群落各营养级之间
人教版高中生物必修(三)5.3生态系统的物质循环
练习：
1.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？ C
D A B
C为生产者，B为分解者，A为消费者，D无机环境
辨图要点：
C
C
D A B A
D B
1、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 都是单向的。 2、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）。 3、消费者指向分解者（传递）。
施用农药DDT 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 物企鹅体内也发现了DDT，南极动物体内为 全球性 何会出现DDT？此现象说明了什么？
关注社会
在自然状态下，植物光合作用的速率 与生物的呼吸作用和分解者的分解作用 速率大致相等，大气中的CO2 含量处于 稳定状态。
在我们生活中，生态系统的碳循环平 衡吗?如果不平衡的话，导致了什么结果？ 怎么造成的？有没有解决方法呢?
水循环
练习：
大气中的CO2库 生产者 消费者
分解者
化石燃料
光合 作用 (1)碳从无机环境进入生物群落的途径有：_____ 和化能合成作用。 (2)碳进入大气的途径有： 呼吸作用、分解作用、燃烧 CO2 的形式循环. (3)在无机环境与生物群落之间, 碳以_____ (4)在生物群落内部，碳通过食物链和食物网，以 碳 有机物的形式传递。 含____
农田减少，粮食减产
如何解决“温室效应” ？
1、减少煤、石油等化石燃料的燃烧，提 高能效。
2、开发新的洁净能源，如核能、太阳能、 风能、水能等。 3、大面积植树造林，降低空气中CO2含量。
下图是自然界中碳循环简图，图中的甲、 乙、丙代表生态系统的组成成分，各指哪一 组分？
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碳通过哪些途径从生物群落返回到无机环境？
呼吸作用
燃
烧
可以看出：CO2是可以反复循环利用的
物质循环的概念（P100）
在生态系统中，组成生物体的C 、 H 、O、N、P、S等化学元素，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。又 叫生物地球化学循环。
物质循环示例：氮循环
物质循环示例：硫循环
3、提倡和实践 低碳生活：
①节约用电、用水； ②少开或不开汽车等 机动车； ③保护好森林和海洋， 比如不乱砍滥伐森林； ④植树造林； ⑤开发利用新型能源。 如核能、太阳能、风能、水能等。
为了保护所有生物共同的家———地球， 我们同学可从哪些方面做起？
物质循环和能量流动的区别：
项目
能量流动
物质循环
能量、 元素、 内容和 形式 以有机物形式流动 以无机物的形式流动 范围 过程 特点 生态系统的 各营养级 沿食物链网 单向流动 单向流动 逐级递减 生物圈 在生物群落与无机 环境间反复循环 全球性，循环性 ， 反复利用
物质循环和能量流动的联系： （1）同时进行、相互依存，不可分割； （是一个事物的两个方面） （2）能量的固定、储存、转移和释放 都离不开物质的合成的分解 （3）物质是能量流动的载体 (4)能量是物质循环的动力 (5)生态系统中的各种成分，通过能量流动 和物质循环，紧密地联系在一起，形成一个 统一的整体
生态系统物质循环的特点：
全球性 循环流动，反复利用
与社会的联系：
思考讨论 与 合作探究： 温室效通过光 合作用摄取碳的速率与生物的呼 吸作用和分解者的分解作用释放 碳的速率大致相等，大气中的CO2 含量处于相对稳定状态。
大气中二氧化碳浓度的变化
年
份
1860
283
1960
320
19世纪末
375--400
浓度（ppm)
温室效应： 1.形成原因： 大量燃烧 大气CO2升高 化石燃料
气温升高
化石燃料，短期内大量燃烧，打破了碳 循环的平衡，使大气中二氧化碳的含量迅速 增加，形成“温室效应”。
2.危害：
①气温上升； ②加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升； ③进而对陆地生态系统和人类的生存构成威胁； ④旱、涝灾害频发，气候异常。
第3节 生态系统的物质循环
思考与讨论
1、碳在自然界以什么形式存在？
单质与化合物
有机物与无机物
无机环境 生物群落
C、CO2、碳酸盐 有机物
2、
动植物的遗体和排出物
图5-11 碳循环模式图
碳从无机环境进入生物群落主要是通过什么途径？
光合作用
化能合成作用
碳在生物群落内部通过什么渠道进行传递？
食物链（网）
呼吸作用
燃
烧
可以看出：CO2是可以反复循环利用的
物质循环的概念（P100）
在生态系统中，组成生物体的C 、 H 、O、N、P、S等化学元素，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。又 叫生物地球化学循环。
物质循环示例：氮循环
物质循环示例：硫循环
3、提倡和实践 低碳生活：
①节约用电、用水； ②少开或不开汽车等 机动车； ③保护好森林和海洋， 比如不乱砍滥伐森林； ④植树造林； ⑤开发利用新型能源。 如核能、太阳能、风能、水能等。
为了保护所有生物共同的家———地球， 我们同学可从哪些方面做起？
物质循环和能量流动的区别：
项目
能量流动
物质循环
能量、 元素、 内容和 形式 以有机物形式流动 以无机物的形式流动 范围 过程 特点 生态系统的 各营养级 沿食物链网 单向流动 单向流动 逐级递减 生物圈 在生物群落与无机 环境间反复循环 全球性，循环性 ， 反复利用
物质循环和能量流动的联系： （1）同时进行、相互依存，不可分割； （是一个事物的两个方面） （2）能量的固定、储存、转移和释放 都离不开物质的合成的分解 （3）物质是能量流动的载体 (4)能量是物质循环的动力 (5)生态系统中的各种成分，通过能量流动 和物质循环，紧密地联系在一起，形成一个 统一的整体
生态系统物质循环的特点：
全球性 循环流动，反复利用
与社会的联系：
思考讨论 与 合作探究： 温室效通过光 合作用摄取碳的速率与生物的呼 吸作用和分解者的分解作用释放 碳的速率大致相等，大气中的CO2 含量处于相对稳定状态。
大气中二氧化碳浓度的变化
年
份
1860
283
1960
320
19世纪末
375--400
浓度（ppm)
温室效应： 1.形成原因： 大量燃烧 大气CO2升高 化石燃料
气温升高
化石燃料，短期内大量燃烧，打破了碳 循环的平衡，使大气中二氧化碳的含量迅速 增加，形成“温室效应”。
2.危害：
①气温上升； ②加快极地和高山冰川的融化，导致海平面上升； ③进而对陆地生态系统和人类的生存构成威胁； ④旱、涝灾害频发，气候异常。
第3节 生态系统的物质循环
思考与讨论
1、碳在自然界以什么形式存在？
单质与化合物
有机物与无机物
无机环境 生物群落
C、CO2、碳酸盐 有机物
2、
动植物的遗体和排出物
图5-11 碳循环模式图
碳从无机环境进入生物群落主要是通过什么途径？
光合作用
化能合成作用
碳在生物群落内部通过什么渠道进行传递？
食物链（网）