2019人教版高中生物选择性必修2课件 3.3生态系统的物质循环
第3章 生态系统及其稳定性
第3节 生态系统的物质循环
题
问 讨
探
1.生态鱼缸为什么 要放在有光的地方？
2.为什么生态鱼缸 密闭时，可以不需 要外界提供物质？
题
问 讨
探
3.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，亿万年来会 不会被生命活动所消 耗完？
一、碳循环
生态系统的成分：非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者
1.物质：组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素 2.范围：生物圈
3.过程：
生物 群落
组成生物体的C、H、O、N等元素 无机
反复循环
环境
4.特点：全球性，往复循环
生物地球化学循环
联系生活
某农户有如下经营模式：
肥料（买） 肥料（买） 饲料（买）
水稻
猪
桑
蚕
鱼
请你根据所学的能量流动和物质循环的知识，建
立新的经营模式，使农户减少投入，从而增加收入 。
(画出该生态系统的结构模型）
用箭头表示它们之间的物质和能量关系
蚕粪
叶 粪
水稻
桑
塘泥
鱼
鱼粉 粪尿
粪 尿
工茎 物叶
加
猪
粪尿
提示：将废料变原料，能量多级利用，物质循环利用。
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。
实 实验组
验 设
对照组
计 自变量
对土壤
对土壤 高温 处理
不做任何
处理(自然状态)
土壤中是否含有微生物
实验现象 在相同时间内实验组落叶腐烂程度 小于 对照组
结论分析
微生物对落叶有分解作用
例1 探究土壤微生物分解落叶的实验
(1）材料用具: 土壤、落叶、玻璃容器、标签、塑料袋、恒温 箱、纱布。 (2)实验步骤 ①取两个圆柱形的玻璃容器,一个贴上“甲组”标签,另一个贴上 “乙组”标签。 ②将准备好的土壤分别放入两个玻璃容器中,将其中乙组放入恒
②分解者的分解作用 ③化石燃料的燃烧
请说出图中A、B、C、D及相关箭头所代表的含义
C 生产者
A
消费者
21
5
6
D 大气中的CO2库
3 4
7
碳循环图解
B
分解者
问 题探讨
在农田中大量使用DDT杀虫剂为什么会殃及南极的企鹅?
生物圈是地球上的最大的生态系统, 生态系统中的物质循环带有全球性。
二、物质循环的概念
水、蒸馏水、碘液、斐林试剂、淀粉糊等。
(2)实验原理：土壤微生物通过分泌淀粉酶能将淀粉分解为还 原性糖(麦芽糖) ,通过碘液检测,可以证明淀粉被分解,通过裴 林试剂的检测,可以证明淀粉被分解为还原性糖。
(3)实验步骤（略）课本p102
例2 探究土壤微生物分解淀粉的实验
准备土壤
制备土壤浸出液
浸出液静置一天
作
用
动植物的遗体和排出物
燃 烧
化石燃料
（二） 碳循环过程
（1）碳循环的形式：CO2 （2）碳在无机环境中的存在形式：CO2和碳酸盐 （3）碳在生物体内的传递形式：含碳有机物 （4）碳在生物之间传递途径：食物链，食物网 （5）碳进入生物体的途径：光合作用，化能合成作用 （6）碳进入大气的途径：①生物的呼吸作用
题
问 讨
探
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?
温室效应：太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面 增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸 收，从而产生大气变暖的效应。大气中的二氧化碳就像一 层厚厚的玻璃，使地球变成了一个大暖房。
）
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
五、能量流动与物质循环的相互关系
项目 形式
能量流动 有机物
物质循环 化学元素
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
生物圈
（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
五、探究土壤微生物的分解作用
1、分解者 主要是细菌和真菌，还有腐食性生物如蚯蚓、白蚁等。
B1 B
不产生砖变红蓝色沉淀
B2 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
课 堂练习
1、与自然界的碳循环关系密切的两种细胞器是：
（
）
A.线粒体和染色体
B
B.叶绿体和线粒体
C.叶绿体和核糖体
D.线粒体和内质网
课 堂练习
B 2.下列有关生物圈中碳循环的叙述，错误的是( )
A．碳循环伴随着能量流动 B．分解者不参与生物圈中碳循环过程 C．光合作用和呼吸作用与碳循环密切相关 D．碳在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2
例2 探究土壤微生物分解淀粉的实验
贴上标签
加等量的淀粉溶液
一段时间 后,检测淀 粉的分解 情况
项目
案例2
实验假设
土壤微生物能分解淀粉
实 实验组 A烧杯中加入30mL土壤浸出液＋淀粉糊
验 设
对照组
B烧杯中加入
30mL蒸馏水
＋与A等量的淀粉糊
计 自变量
是否加土壤浸出液
A1
不变蓝
A
产生砖红色沉淀
A2
实验现象
三、温室效应
1、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
2、温室效应的危害
极地冰川加速融化 沿海城市被淹没
土地干旱，沙漠化面积增大
动植物灭绝
3.缓解温室效应的措施
减少化石燃料的使用 开发新能源
增大绿化面积
阿德雷企鹅在浮冰上漂流 全球变暖致北极熊同类相残
四、生物富集
1、概念：生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或 难以降解的化合物,使其在机体内浓度超 过环境浓度的现象。
2、能发生生物富集的物质 铅、镉、汞等重金属,DDT、六六六等有机化合物， 一些放射性物质 3、特点 随食物链的延长而不断加强；全球性
五、能量流动与物质循环的相互关系
呼吸
呼吸
能
量
生产者 （植物）
流
动
初级消费者 （植食动物）
呼吸
次级消费者 （肉食动物）
分解者
呼吸
呼吸
三级消费者 （肉食动物）
物 质 循 环
温箱, 60 ℃灭菌1h。
③取 大小、形态相同 的落叶12片,分成2份,分别用包好,埋入2 个容器中,深度约5cm。 ④将2 个容器放于实验室相同的环境中, 一段时间后,取纱布包。 ⑤观察比较对照组与实验组落叶的 腐烂 程度。
例2 探究土壤微生物分解淀粉的实验
（1）实验用具及药品：烧杯、纱布、玻璃棒、试管、酒精灯、
2、分解作用的过程 有机物被分解者分泌到细胞外的各种水解酶水解成
小分子有机物质，如纤维素酶可将纤维素水解成葡萄 糖。然后再被分解者吸收到细胞中进行氧化分解，最 终形成CO2、H2O和各种无机盐，同释放能量。 3、影响分解作用的因素
土壤的温度、湿度、通气状况、pH 等有关。
项目
案例1
实验假设
土壤微生物能分解落叶使之腐烂
课 堂练习
3.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
课 堂练习
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： （
CO2
呼光
吸合
微
作作
生
用用
物
的
分
摄食
解 作
请同学们对碳在无机环境、生产（者含碳、有消机费物）者、分解者
用之间的循碳环在过程无用机箭环头的境形以式什表么示，形箭式头存上面在标？明以
什么形式或通过哪些生命活动。
（有微生物存在）
（一） 碳循环模型
大气中的CO2
微
呼
生
吸
物
作
的
用
呼
光
吸
合
作
作
用
用
分 解
动物 摄食 植物
第3节 生态系统的物质循环
题
问 讨
探
1.生态鱼缸为什么 要放在有光的地方？
2.为什么生态鱼缸 密闭时，可以不需 要外界提供物质？
题
问 讨
探
3.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，亿万年来会 不会被生命活动所消 耗完？
一、碳循环
生态系统的成分：非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者
1.物质：组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素 2.范围：生物圈
3.过程：
生物 群落
组成生物体的C、H、O、N等元素 无机
反复循环
环境
4.特点：全球性，往复循环
生物地球化学循环
联系生活
某农户有如下经营模式：
肥料（买） 肥料（买） 饲料（买）
水稻
猪
桑
蚕
鱼
请你根据所学的能量流动和物质循环的知识，建
立新的经营模式，使农户减少投入，从而增加收入 。
(画出该生态系统的结构模型）
用箭头表示它们之间的物质和能量关系
蚕粪
叶 粪
水稻
桑
塘泥
鱼
鱼粉 粪尿
粪 尿
工茎 物叶
加
猪
粪尿
提示：将废料变原料，能量多级利用，物质循环利用。
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。
实 实验组
验 设
对照组
计 自变量
对土壤
对土壤 高温 处理
不做任何
处理(自然状态)
土壤中是否含有微生物
实验现象 在相同时间内实验组落叶腐烂程度 小于 对照组
结论分析
微生物对落叶有分解作用
例1 探究土壤微生物分解落叶的实验
(1）材料用具: 土壤、落叶、玻璃容器、标签、塑料袋、恒温 箱、纱布。 (2)实验步骤 ①取两个圆柱形的玻璃容器,一个贴上“甲组”标签,另一个贴上 “乙组”标签。 ②将准备好的土壤分别放入两个玻璃容器中,将其中乙组放入恒
②分解者的分解作用 ③化石燃料的燃烧
请说出图中A、B、C、D及相关箭头所代表的含义
C 生产者
A
消费者
21
5
6
D 大气中的CO2库
3 4
7
碳循环图解
B
分解者
问 题探讨
在农田中大量使用DDT杀虫剂为什么会殃及南极的企鹅?
生物圈是地球上的最大的生态系统, 生态系统中的物质循环带有全球性。
二、物质循环的概念
水、蒸馏水、碘液、斐林试剂、淀粉糊等。
(2)实验原理：土壤微生物通过分泌淀粉酶能将淀粉分解为还 原性糖(麦芽糖) ,通过碘液检测,可以证明淀粉被分解,通过裴 林试剂的检测,可以证明淀粉被分解为还原性糖。
(3)实验步骤（略）课本p102
例2 探究土壤微生物分解淀粉的实验
准备土壤
制备土壤浸出液
浸出液静置一天
作
用
动植物的遗体和排出物
燃 烧
化石燃料
（二） 碳循环过程
（1）碳循环的形式：CO2 （2）碳在无机环境中的存在形式：CO2和碳酸盐 （3）碳在生物体内的传递形式：含碳有机物 （4）碳在生物之间传递途径：食物链，食物网 （5）碳进入生物体的途径：光合作用，化能合成作用 （6）碳进入大气的途径：①生物的呼吸作用
题
问 讨
探
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?
温室效应：太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面 增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸 收，从而产生大气变暖的效应。大气中的二氧化碳就像一 层厚厚的玻璃，使地球变成了一个大暖房。
）
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
五、能量流动与物质循环的相互关系
项目 形式
能量流动 有机物
物质循环 化学元素
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
生物圈
（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
五、探究土壤微生物的分解作用
1、分解者 主要是细菌和真菌，还有腐食性生物如蚯蚓、白蚁等。
B1 B
不产生砖变红蓝色沉淀
B2 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
课 堂练习
1、与自然界的碳循环关系密切的两种细胞器是：
（
）
A.线粒体和染色体
B
B.叶绿体和线粒体
C.叶绿体和核糖体
D.线粒体和内质网
课 堂练习
B 2.下列有关生物圈中碳循环的叙述，错误的是( )
A．碳循环伴随着能量流动 B．分解者不参与生物圈中碳循环过程 C．光合作用和呼吸作用与碳循环密切相关 D．碳在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2
例2 探究土壤微生物分解淀粉的实验
贴上标签
加等量的淀粉溶液
一段时间 后,检测淀 粉的分解 情况
项目
案例2
实验假设
土壤微生物能分解淀粉
实 实验组 A烧杯中加入30mL土壤浸出液＋淀粉糊
验 设
对照组
B烧杯中加入
30mL蒸馏水
＋与A等量的淀粉糊
计 自变量
是否加土壤浸出液
A1
不变蓝
A
产生砖红色沉淀
A2
实验现象
三、温室效应
1、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
2、温室效应的危害
极地冰川加速融化 沿海城市被淹没
土地干旱，沙漠化面积增大
动植物灭绝
3.缓解温室效应的措施
减少化石燃料的使用 开发新能源
增大绿化面积
阿德雷企鹅在浮冰上漂流 全球变暖致北极熊同类相残
四、生物富集
1、概念：生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或 难以降解的化合物,使其在机体内浓度超 过环境浓度的现象。
2、能发生生物富集的物质 铅、镉、汞等重金属,DDT、六六六等有机化合物， 一些放射性物质 3、特点 随食物链的延长而不断加强；全球性
五、能量流动与物质循环的相互关系
呼吸
呼吸
能
量
生产者 （植物）
流
动
初级消费者 （植食动物）
呼吸
次级消费者 （肉食动物）
分解者
呼吸
呼吸
三级消费者 （肉食动物）
物 质 循 环
温箱, 60 ℃灭菌1h。
③取 大小、形态相同 的落叶12片,分成2份,分别用包好,埋入2 个容器中,深度约5cm。 ④将2 个容器放于实验室相同的环境中, 一段时间后,取纱布包。 ⑤观察比较对照组与实验组落叶的 腐烂 程度。
例2 探究土壤微生物分解淀粉的实验
（1）实验用具及药品：烧杯、纱布、玻璃棒、试管、酒精灯、
2、分解作用的过程 有机物被分解者分泌到细胞外的各种水解酶水解成
小分子有机物质，如纤维素酶可将纤维素水解成葡萄 糖。然后再被分解者吸收到细胞中进行氧化分解，最 终形成CO2、H2O和各种无机盐，同释放能量。 3、影响分解作用的因素
土壤的温度、湿度、通气状况、pH 等有关。
项目
案例1
实验假设
土壤微生物能分解落叶使之腐烂
课 堂练习
3.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
课 堂练习
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： （
CO2
呼光
吸合
微
作作
生
用用
物
的
分
摄食
解 作
请同学们对碳在无机环境、生产（者含碳、有消机费物）者、分解者
用之间的循碳环在过程无用机箭环头的境形以式什表么示，形箭式头存上面在标？明以
什么形式或通过哪些生命活动。
（有微生物存在）
（一） 碳循环模型
大气中的CO2
微
呼
生
吸
物
作
的
用
呼
光
吸
合
作
作
用
用
分 解
动物 摄食 植物
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生物人教版(2019)选择性必修2 3.3生态系统的物质循环(共38张ppt)
与社会的联系
温室效应
2．缓解温室效应措施（国家层次）：
减少碳排放
增加碳储存
（1）减少CO2排放：开发新能源，减少化石燃料燃烧等； （2）增加CO2的吸收和固定量：大力植树种草，提高森林覆盖率； （3）提高秸秆还田率，提高农田土壤储碳量。
与社会的联系
温室效应
2．缓解温室效应措施（个人层次）：
戒奢侈、捐旧衣 点适量、不浪费
其他途径：煤、石油等化石燃 料的开采与使用，将有机物分解为 二氧化碳等。
思考·讨论
分析碳循环的过程
4．你如何看待人类活动对碳循环的影响？
人类活动对煤和石油等能源的 利用，会向大气中排放大量的CO2； 大力开展植树造林、开发新能源、 发展节能产业等，有利于降低大气 中的CO2浓度，维持生物圈的碳平 衡。
思考·讨论
分析碳循环的过程
2．碳是如何分别进出生产者、消费者、分解者各个环节（以什么形式、通过哪 些生命活动、形成哪些产物等）？请用关键词、线段、箭头、方框等构建碳循环的模 型。
环境
CO2 光合作用 生产者
捕食
消费者
环境
呼吸作用
分解者
思考·讨论
分析碳循环的过程
3．碳的进出除生产者、消费者、分解者外，还有没有其他 途径？
B．碳元素在生物群落和非生物环境之间主要以CO2 的形式循环
C．CO2能够随着大气环流在全球范围内流动，故碳 循环具有全球性
D．只要植树种草、秸秆还田就可以治理温室效应
即时巩固
2．如图为生物圈中碳元素的循环过程，下列有关叙述正确的是
（D）
A．④过程代表绿色植物的光合作用，③过程代表化能合成作用 B．图中甲、乙、丙分别代表消费者、生产者和分解者 C．碳循环是指碳元素在甲、乙、丙之间以CO2的形式传递 D．图中甲、乙、丙包含的所有种群共同构成生物群落
生态系统的物质循环课件高二上学期生物人教版选择性必修2
2）危害 • 气温升高 • 极地和高山冰川加速融化 • 海平面上升 • 对人类和其他生物的生存构成威胁
3）缓解措施 • 减少化石燃料的使用，开发新能源 • 大力植树种草，提高森林覆盖率 • 提高秸秆还田率，提高土壤储碳量
“中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”，这是我国对 世界作出的承诺。“碳达峰”指在某一个时间点，二氧化碳的排放不再增 长而达到峰值，之后逐步回落；“碳中和”是指在一定时间内直接或间接 产生的二氧化碳(温室气体)排放总量和通过一定途径吸收的二氧化碳总量 相等，实现二氧化碳“零排放”。
因为农民要不断地从农田中收获农产品，会使得生态系统中的氮元素少 一部分，因此要通过往农田中不断地施加氮肥，以维持农田氮循环的稳定。
(1)参与物质循环的对象是含有碳的糖类、脂肪、蛋白质等有机物( × ) (2)沼渣等作为肥料还田，使物质能够循环利用( √ ) (3)在碳循环中生产者只起固定CO2的作用( × ) (4)物质循环是在生产者、消费者、分解者之间进行的(× ) (5)海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用( √ )
③能量是单向流动、不可循环的
④能量是单向流动、可循环的
⑤能量是伴随着物质而流动的
⑥能量不是伴随物质而流动的
A.①③⑤
B.①④⑥
C.②③⑤
D.②③⑥
解析 生态系统中的物质是循环利用的，是能量流动的载体；
能量流动是单向的，作为动力推动物质循环的进行。
生物富集 课本P64-65
问题：什么是生物富集？ 资料：不同采样点中水、水底沉积物和中国血蛤体内铅浓度
①这里的物质是指？物质指的是组成生物体的元素,而不是化合物,也不是单质
②这里的生态系统是指？地球上最大的生态系统——生物圈
3）缓解措施 • 减少化石燃料的使用，开发新能源 • 大力植树种草，提高森林覆盖率 • 提高秸秆还田率，提高土壤储碳量
“中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”，这是我国对 世界作出的承诺。“碳达峰”指在某一个时间点，二氧化碳的排放不再增 长而达到峰值，之后逐步回落；“碳中和”是指在一定时间内直接或间接 产生的二氧化碳(温室气体)排放总量和通过一定途径吸收的二氧化碳总量 相等，实现二氧化碳“零排放”。
因为农民要不断地从农田中收获农产品，会使得生态系统中的氮元素少 一部分，因此要通过往农田中不断地施加氮肥，以维持农田氮循环的稳定。
(1)参与物质循环的对象是含有碳的糖类、脂肪、蛋白质等有机物( × ) (2)沼渣等作为肥料还田，使物质能够循环利用( √ ) (3)在碳循环中生产者只起固定CO2的作用( × ) (4)物质循环是在生产者、消费者、分解者之间进行的(× ) (5)海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用( √ )
③能量是单向流动、不可循环的
④能量是单向流动、可循环的
⑤能量是伴随着物质而流动的
⑥能量不是伴随物质而流动的
A.①③⑤
B.①④⑥
C.②③⑤
D.②③⑥
解析 生态系统中的物质是循环利用的，是能量流动的载体；
能量流动是单向的，作为动力推动物质循环的进行。
生物富集 课本P64-65
问题：什么是生物富集？ 资料：不同采样点中水、水底沉积物和中国血蛤体内铅浓度
①这里的物质是指？物质指的是组成生物体的元素,而不是化合物,也不是单质
②这里的生态系统是指？地球上最大的生态系统——生物圈
生态系统的物质循环 课件人教版高中生物选修二ppt
对土壤不做任何处理（自然状态）
案例1 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
土壤60℃灭菌： 无微生物
土壤不进行处 理，自然状态
实验现象： 落叶未腐烂 落叶腐烂 结 论: 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂
案例2 探究土壤微生物对淀粉的分解作用
一、实验原理
淀粉 碘液 变蓝
淀粉
分解
葡萄糖
斐林试剂 加热
产生砖红色沉淀
2. 碳是如何进出生产者、消费者、分解者
(以什么形式、通过哪些生命活动、形成哪些 产物等)？
2.碳是如何进出生产者、消费者、分解者的？
大气中的二氧化碳库
光呼 合吸 作作 用用
生产者
来源： 光合作用/化能合成作用:将二氧 化碳转化为有机物； 去路： 呼吸作用:将有机物分解为二氧 化碳。
（2）碳是如何进出生产者、消费者、分解者的？
大气中的二氧化碳库
呼 吸 作 用 摄食
消费者
来源： 摄食：将前一营养级的有 机物转化为自身的有机物； 去路： 呼吸作用：将有机物分解 为二氧化碳。
（2）碳是如何进出生产者、消费者、分解者的？
大气中的二氧化碳库
微生物的 分解作用
分解者
分解作用：将有机物分解为二氧化碳。
分解者
大气中的二氧化碳库
其他途径
(3)进入生物群落的途径: ①光合作用 ②化能合成作用
(4)返回非生物环境的方式： ①生产者、消费者的呼吸作用 ②分解者的分解作用 ③化石燃料的燃烧
与社会的联系：温室效应
大气中的温室气体(CO2、CH4、N2O等)相当于 保温层。大气中CO2越多，地球上的温度升高 就越快，这种现象就叫做“温室效应”。
③能量作为动力，使物质能够不断循环往返。
案例1 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？
土壤60℃灭菌： 无微生物
土壤不进行处 理，自然状态
实验现象： 落叶未腐烂 落叶腐烂 结 论: 落叶是在土壤微生物的作用下腐烂
案例2 探究土壤微生物对淀粉的分解作用
一、实验原理
淀粉 碘液 变蓝
淀粉
分解
葡萄糖
斐林试剂 加热
产生砖红色沉淀
2. 碳是如何进出生产者、消费者、分解者
(以什么形式、通过哪些生命活动、形成哪些 产物等)？
2.碳是如何进出生产者、消费者、分解者的？
大气中的二氧化碳库
光呼 合吸 作作 用用
生产者
来源： 光合作用/化能合成作用:将二氧 化碳转化为有机物； 去路： 呼吸作用:将有机物分解为二氧 化碳。
（2）碳是如何进出生产者、消费者、分解者的？
大气中的二氧化碳库
呼 吸 作 用 摄食
消费者
来源： 摄食：将前一营养级的有 机物转化为自身的有机物； 去路： 呼吸作用：将有机物分解 为二氧化碳。
（2）碳是如何进出生产者、消费者、分解者的？
大气中的二氧化碳库
微生物的 分解作用
分解者
分解作用：将有机物分解为二氧化碳。
分解者
大气中的二氧化碳库
其他途径
(3)进入生物群落的途径: ①光合作用 ②化能合成作用
(4)返回非生物环境的方式： ①生产者、消费者的呼吸作用 ②分解者的分解作用 ③化石燃料的燃烧
与社会的联系：温室效应
大气中的温室气体(CO2、CH4、N2O等)相当于 保温层。大气中CO2越多，地球上的温度升高 就越快，这种现象就叫做“温室效应”。
③能量作为动力，使物质能够不断循环往返。
3.3生态系统的物质循环-高二生物上学期特色课件(人教版2019选择性必修2)
2.原因
在自然生态系统中，植物通过光合作用 从大气中摄取碳的速率，与通过生物的 呼吸作用和分解作用而把碳释放到大气 中的速率大致相同。
能量主要以光的形式到达地球，其中大部分最后
以红外线的形式从地球再辐射出去。在大气层中，
CO2对光辐射没有阻挡，但是能吸收红外线并阻挡 红外线通过，就像温室的玻璃顶罩一样，能量进
D
A
B
C__分_解__者_____ E_生__产_者______ D_次__级_消__费_者___ F_初__级_消__费_者___
碳循环失衡----温室效应
1.定义 大气中二氧化碳越多，对地球上散失到外 层空间的热量的阻碍作用就越大，即大气 中的二氧化碳层就相当于保温层。从而使 地球上的温度升高得越快，这种现象就叫 做“温室效应”。
6.特点
①具有全球性 原因：导致生物富集的有害物质可以通过大气、水和生物 迁移等途径扩散到世界各地
②有害物质在生物体内的浓度会
有 害
沿食物链不断升高
物 质
在
如右图测定结果显示DDT浓度 生
沿食物链放大了一千万倍
物 体
内
的
浓
度
鱼鹰（2.5×10-5）
大鱼（2×10-6）
小鱼（5×10-7） 植物（4×10-8）
联系
能量流动
物质循环
生物群落（生态系统各营养级之间）
生物圈
主要以有机物中的化学能的形式
碳在生物群落和非生物环境间 主要以二氧化碳的形式
单向流动、逐级递减
全球性、循环往复运动
沿食物链、食物网单向流动
在生物群落和非生物环境之 间循环往返
①同时进行、相互依存不可分割 ②能量的固定、转移、储存、释放离不开物质的合成和分解 ③物质是能量流动的载体④能量是物质反复循环的动力
3.3生态系统的物质循环-高二生物课件(人教版2019选择性必修2)
量沿食物链(网)流动的 载体 ；(3)能量是物质在生物群落和非
生物环境之间循环往返的_动__力___
能量流动和物质循环的关系
3.分析如图所示的生态系统能量流动和物质循环的关系简图，不能得到 的结论是
A.物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动 B.能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返
土壤进行处理，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。
不能加热烘干，会导致土壤理化性 质发生改变，可将土壤用塑料袋包 好，放在60℃恒温箱中1小时灭菌
【探究·实践】探究土壤微生物的分解作用
参考案例2：
提出问题
土壤微生物能分解淀粉吗？
实验假设
实验 设计
自变量 实验组 对照组
实验 现象
碳循环
1.如图是自然界碳循环的简图。据图分析，下列叙述错误的是 A.甲为分解者，乙为消费者，丙为生产者 B.①②③表示CO2通过甲、丙、乙的呼吸作用进入大
气中 C.④主要表示大气中CO2通过光合作用进入生物群落
√D.碳元素以无机物的形式在丙→乙→甲所示的渠道流动
碳循环
2.(2022·陕西西安高二期末)如图为碳循环的部分示意图。下列叙述正确 的是
➢ 工业固氮是在高温、高压、催化 剂的作用下，将氮气还原为氨气 。工业固氮产量的不断提高，对 生态系统中氮的循环产生了重要 的影响。
➢ 生物固氮是通过固氮菌和蓝藻等 自养或异养微生物进行固氮，生 物固氮是最重要的固氮途径。
氮循环
氮循环——氨化
当固定的无机氮被生物利用后，在体内形成 含氮有机化合物，通过代谢产生尿素和尿酸 等产物，排出体外。尿素和尿酸等通过土壤 和水中的很多异养细菌、放线菌和真菌的代 谢活动，转变为无机化合物（氨）并把它释 放出来，这个过程就称为氨化作用。
生物环境之间循环往返的_动__力___
能量流动和物质循环的关系
3.分析如图所示的生态系统能量流动和物质循环的关系简图，不能得到 的结论是
A.物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动 B.能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间循环往返
土壤进行处理，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。
不能加热烘干，会导致土壤理化性 质发生改变，可将土壤用塑料袋包 好，放在60℃恒温箱中1小时灭菌
【探究·实践】探究土壤微生物的分解作用
参考案例2：
提出问题
土壤微生物能分解淀粉吗？
实验假设
实验 设计
自变量 实验组 对照组
实验 现象
碳循环
1.如图是自然界碳循环的简图。据图分析，下列叙述错误的是 A.甲为分解者，乙为消费者，丙为生产者 B.①②③表示CO2通过甲、丙、乙的呼吸作用进入大
气中 C.④主要表示大气中CO2通过光合作用进入生物群落
√D.碳元素以无机物的形式在丙→乙→甲所示的渠道流动
碳循环
2.(2022·陕西西安高二期末)如图为碳循环的部分示意图。下列叙述正确 的是
➢ 工业固氮是在高温、高压、催化 剂的作用下，将氮气还原为氨气 。工业固氮产量的不断提高，对 生态系统中氮的循环产生了重要 的影响。
➢ 生物固氮是通过固氮菌和蓝藻等 自养或异养微生物进行固氮，生 物固氮是最重要的固氮途径。
氮循环
氮循环——氨化
当固定的无机氮被生物利用后，在体内形成 含氮有机化合物，通过代谢产生尿素和尿酸 等产物，排出体外。尿素和尿酸等通过土壤 和水中的很多异养细菌、放线菌和真菌的代 谢活动，转变为无机化合物（氨）并把它释 放出来，这个过程就称为氨化作用。
3.3 生态系统的物质循环课件-高二上学期生物人教版(2019)选择性必修2
(2)除了C之外，有最多被指向箭头的为分解者，即B为分解者。
一、碳循环
碳循环失调的后果： 温室效应
使气温升高，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。
非生物
光合作用、化能合成作用
环境 呼吸作用、分解作用、化石燃料的燃烧
生物 群落
一、碳循环
碳循环失调的后果： 温室效应
2.竹子中纤维素含量很高。大熊猫每天要吃大量竹子,但一般只能利用其中一 小部分纤维素。研究表明,大熊猫的基因组缺少编码纤维素酶的基因,但是肠 道中有多种纤维素分解菌。
(1)大熊猫与它肠道内某种纤维素分解菌的种ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ关系为（ C ）
A.捕食 B.寄生 C.互利共生 D.原始合作
(2)下列叙述不合理的是（ D ）
呼吸作用
太阳能
蓝细菌
动物B
分解者
呼吸作用
例2 请在下图用箭头和文字补充该生态系统的碳循环途径。
判断正误（P44）
(1)参与物质循环的对象是含有碳的糖类、脂肪、蛋白质等有机物(× ) (2)物质循环的范围是生物圈，而不是具体的某一生态系统(√ ) (3)沼渣等作为肥料还田，使物质能够循环利用(√ ) (4)在碳循环中生产者只起固定CO2的作用(× )
(5)由于过度地开采和使用化石燃料，破坏了生态系统的碳平衡，导致大
含铅生物被更高营养级动物食用，沿食物链聚集
最终积累在食物链的顶端
三、生物富集 2. 生物富集的定义
生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在 机体内浓度超过环境浓度的现象。称作生物富集(bio-concentration)。
3. 常见的生物富集物质： ➢ 重金属： 如铅(Pb)、镉(Cd)、汞(Hg)等
人教版2019高中生物选择性必修2 生态系统的物质循环(课件)
铅浓度(ppm)
水 水底沉积物 中国血蛤
生 物 富 集
采样点1 采样点2 采样点3 采样点4
结果：铅在中国血蛤体内的浓度超过环境浓度。
第3节 生态系统的物质循环
分析生物富集随暴露时间的变化
三、生物富集
【资料5】置于0.48 nmol/g铅溶液中美国钩虾体内铅浓度随时间的变化
美洲钩虾 （Hyalella azteca）
尝试构建碳循环示意图
一、碳循环
第3节 生态系统的物质循环
碳循环具有全球性
一、碳循环
大气环流
海洋洋流
第3节 生态系统的物质循环
人类社会需求
肉食 粮食 饲料 木材 薪材
人类活动对碳循环的影响
一、碳循环
一、碳循环
人类活动对碳循环的影响
木材的用途
第3节 生态系统的物质循环
人类社会需求
肉食 粮食 饲料 木材 薪材 能源 化工产品
一、碳循环
分解者
（1）食腐、腐生等：将现成有机物 转化为自身有机物； （2）呼吸作用等：将有机物分解为 二氧化碳。
影响土壤腐殖质的碳 总量的因素有哪些？
第3节 生态系统的物质循环 大气中的二氧化碳库
分析碳循环的过程
一、碳循环
化石燃料的燃烧
第3节 生态系统的物质循环
分析碳循环的过程
一、碳循环
第3节 生态系统的物质循环
1952年，日本5万多只猫集体跳海自尽
学习有害物质流动的特点对我们的启示
1. 树立环境保护的意识，实施垃圾分类，合理利用 资源； 2. 开发新技术和新材料，有效地减少铅等有害物质 的使用和排放； 3. 利用某些生物能够富集有害物质的特征，进行被 污染环境的生物修复。
人教版 选择性必修二 生态系统的物质循环(48张) 课件
各地。
知识点四 能量流动和物质循环的关系
1．关系
项目
能量流动
物质循环
形式 光能→ 01 _化__学__能____→热能
化学元素 (无机物 有机物)
渠道
食物链和食物网
食物链和食物网
特点 02 _逐__级__递__减__、__单__向__不__循__环__
03 可__以__被__生__物__群__落__反__复__利__用__
(2)海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用。
知识点二 物质循环 1．物质循环的概念：组成生物体的 01 _碳__、__氢__、__氧__、__氮__、__磷__、__硫_____ _等__元__素_______，都在不断进行着从 02 __非__生__物__环__境_____到 03 __生__物__群__落____， 又从 04 __生__物__群__落____到 05 ___非__生__物__环__境____的循环过程，这就是生态系统
项目
案例 1
案例 2
A 在相同时间内实验组落叶 实验现象 腐烂程度小于对照组
B
A1
不变蓝
A2 07 __产__生__砖__红__色__沉__淀____
B1
变蓝
B2 08 _不__产__生__砖__红__色__沉__淀______
结论分析 微生物对落叶有分解作用 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
注：A1、B1 中加入碘液，A2、B2 中加入斐林试剂并水浴加热。
A．土壤不做处理，自然状态 B．土壤进行处理 C．排除土壤微生物的作用 D．尽可能避免改变土壤的理化性质 解析 该探究实验的自变量为土壤中是否含有微生物，对实验组要处 理为无微生物状态，而对照组则不做任何处理。
知识点四 能量流动和物质循环的关系
1．关系
项目
能量流动
物质循环
形式 光能→ 01 _化__学__能____→热能
化学元素 (无机物 有机物)
渠道
食物链和食物网
食物链和食物网
特点 02 _逐__级__递__减__、__单__向__不__循__环__
03 可__以__被__生__物__群__落__反__复__利__用__
(2)海洋对于调节大气中的碳含量起着非常重要的作用。
知识点二 物质循环 1．物质循环的概念：组成生物体的 01 _碳__、__氢__、__氧__、__氮__、__磷__、__硫_____ _等__元__素_______，都在不断进行着从 02 __非__生__物__环__境_____到 03 __生__物__群__落____， 又从 04 __生__物__群__落____到 05 ___非__生__物__环__境____的循环过程，这就是生态系统
项目
案例 1
案例 2
A 在相同时间内实验组落叶 实验现象 腐烂程度小于对照组
B
A1
不变蓝
A2 07 __产__生__砖__红__色__沉__淀____
B1
变蓝
B2 08 _不__产__生__砖__红__色__沉__淀______
结论分析 微生物对落叶有分解作用 土壤浸出液中的微生物能分解淀粉
注：A1、B1 中加入碘液，A2、B2 中加入斐林试剂并水浴加热。
A．土壤不做处理，自然状态 B．土壤进行处理 C．排除土壤微生物的作用 D．尽可能避免改变土壤的理化性质 解析 该探究实验的自变量为土壤中是否含有微生物，对实验组要处 理为无微生物状态，而对照组则不做任何处理。
3.3.1 生态系统的物质循环(第一课时) 课件(共33张PPT) 人教版选择性必修2.ppt
无机环境
(CO2 形式)
非生物的物质 和能量
碳循环
生物群落
(有机物形式)
生产者、 消费者、 分解者
碳循环的全球性
回顾澳大利亚山火，会给碳循环和全球生态带来哪些影响？
大火破坏了植被，减少了固碳量，且燃烧过程直接释放 CO2。
可以为鱼 类带来丰 富的饵料， 如北海道 渔场。
大气环流
世界环流
温室效应
太阳短波 辐射
当堂检测
4. 某生态系统中各成分之间存在的关系如右图所示。下列
C 说法正确的是 (
)
A. 该生态系统的食物链可表示为甲→乙→丙
B. 该生态系统中流经乙的能量最多
C. 所有箭头表示的含义可以是物质的循环
D. 所有箭头表示的含义可以是能量在食物链 中的流动
当堂检测
5. 下列是根据下图所示碳循环的部分过程进行的有关分析，其中正确
之间
环境之间
物质循环和能量流动
项目
能量流动
物质循环
1. 二者是同时进行，彼此相互依存，不可分割。
联系
2. 物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动；能 量作为动力，使物质能不断地在生物群落和无机环境之间循 环往返。
3. 生态系统中的各种成分，正是由于物质和能量，才能紧密地 联系在一起，形成一个统一的整体。
B. 叶绿体和线粒体
C. 叶绿体和核糖体
D. 线粒体和内质网
当堂检测
B 3. 下列关于生态系统物质循环的叙述，错误的是(
)
A. 碳在生物群落与非生物环境之间的主要循环形式是 CO2 B. 物质循环和能量流动是两个相对独立的过程
C. 物质循环发生在生物群落和非生物环境之间
D. 非生物环境中的物质可以被生Байду номын сангаас群落反复利用
生态系统的物质循环-高二生物同步课件(人教版2019选择性必修2)
其中不符合实验目的和步骤的是( C )
A.可选择带有落叶的土壤为实验材料，筛出落叶和土壤 B.将落叶平均分成两份，把土壤也平均分成两份 C.将土壤分为两组，对照组土壤进行接种微生物处理，实验组土壤不做处理 D.将落叶分别埋入两组土壤中，观察腐烂情况
拓展提升
1.为了解土壤微生物能否分解农药，并尽快得出实验结论，有人用“敌
理由分别是 捕食关系不可逆
每一级生物均有
、 一部分能量通过呼吸作用散失。、
一部分能量流向分解者、 短时还有部分未利用的能量。第3章 生态系统及稳定性
一、 生态系统的类型 组成部分
二、 生态系统的结构 营养结构（食物链与食物网） 能量流动
三、 生态系统的功能 物质循环 信息传递
四、 生态系统的稳定性
者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是
___生__产__者__通_过__光__合_作__用__和__化_能__合__成_作__用__固__定_______，消费者通过食物网（链）
取食利用，分__解__者__通_过__分__解_动__植__物__遗_体__残__骸_中__的__有__机_物__获__得__。（3）全球变暖
生物富集的危害：在生物体内形成积累性中毒。
进入人体的甲基汞在体内代谢缓慢，且不易排出，严重时会引 起中毒。通过血脑屏障进入大脑的汞会侵害脑神经，导致脑萎缩。
脑萎缩患者
1952年，日本5万多只猫集体跳 海自尽
能量流动和物质循环的关系
范围 形式
能量流动 生物群落
主要以有机物中的化学能的形式
物质循环 生物圈
加入蒸馏水
加入 碘液
加入斐 林试剂
A1 实验结果 不变蓝
A2 出现砖红 色沉淀
加入 碘液
A.可选择带有落叶的土壤为实验材料，筛出落叶和土壤 B.将落叶平均分成两份，把土壤也平均分成两份 C.将土壤分为两组，对照组土壤进行接种微生物处理，实验组土壤不做处理 D.将落叶分别埋入两组土壤中，观察腐烂情况
拓展提升
1.为了解土壤微生物能否分解农药，并尽快得出实验结论，有人用“敌
理由分别是 捕食关系不可逆
每一级生物均有
、 一部分能量通过呼吸作用散失。、
一部分能量流向分解者、 短时还有部分未利用的能量。第3章 生态系统及稳定性
一、 生态系统的类型 组成部分
二、 生态系统的结构 营养结构（食物链与食物网） 能量流动
三、 生态系统的功能 物质循环 信息传递
四、 生态系统的稳定性
者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是
___生__产__者__通_过__光__合_作__用__和__化_能__合__成_作__用__固__定_______，消费者通过食物网（链）
取食利用，分__解__者__通_过__分__解_动__植__物__遗_体__残__骸_中__的__有__机_物__获__得__。（3）全球变暖
生物富集的危害：在生物体内形成积累性中毒。
进入人体的甲基汞在体内代谢缓慢，且不易排出，严重时会引 起中毒。通过血脑屏障进入大脑的汞会侵害脑神经，导致脑萎缩。
脑萎缩患者
1952年，日本5万多只猫集体跳 海自尽
能量流动和物质循环的关系
范围 形式
能量流动 生物群落
主要以有机物中的化学能的形式
物质循环 生物圈
加入蒸馏水
加入 碘液
加入斐 林试剂
A1 实验结果 不变蓝
A2 出现砖红 色沉淀
加入 碘液