2018年高中生物 第五章 生态系统及其稳定性 5.3 生态系统的物质循环课件 新人教版必修3.pptVIP

-*- 第3节　生态系统的物质循环 1.以碳循环为例,分析生态系统中物质循环的过程。 2.构建碳循环图解。 3.尝试探究土壤微生物的分解作用。 4.说明能量流动和物质循环的关系。 5.关注碳循环平衡失调与温室效应的关系。 一 二 三 一、物质循环 1.概念:组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断地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。这里所说的生态系统,指的是地球上最大的生态系统——生物圈。 2.特点:全球性和反复利用。 一 二 三 我们吃的蔗糖实际是含碳有机化合物。蔗糖是怎么来的?动植物的遗体、遗物中的碳又是怎样回到无机环境中去的?这些现象体现了什么? 提示:蔗糖来自绿色植物,绿色植物通过光合作用把空气中的二氧化碳合成含碳有机物,这些有机物再合成蔗糖。动植物的遗体、遗物中的有机物被分解者分解成简单的无机物回归无机环境。这些现象体现了生态系统中物质是循环的。 一 二 三 二、碳循环 1.循环形式:碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的。 2.图解 一 二 三 (1)①~⑥表示的生理过程分别是:①光合作用,②呼吸作用,③呼吸作用,④捕食,⑤分解作用,⑥燃烧。 (2)A、B、C、D表示的生物类群是:A.生产者,B.分解者,C.次级消费者,D.初级消费者。 一 二 三 三、能量流动和物质循环的关系 1.区别:物质循环的特点不同于能量流动,无机环境中的物质可以被生物群落反复利用,而能量流动是单向的、逐级递减的,是不循环的。 2.联系:生态系统的主要功能是进行能量流动和物质循环,二者同时进行,彼此相互依存,不可分割。 能量的固定、储存、转移和释放,都离不开物质的合成和分解等过程。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,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。 一 二 一、物质循环的概念和特点 1.概念 (1)参与循环的物质:是组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素,而不是指由这些元素组成的单质或化合物。 (2)循环的具体形式:组成生物体的基本元素在生物群落与无机环境之间的往返运动,是伴随着复杂的物质变化和能量转化而进行的,并不是单纯的元素的移动。 (3)概念中所说的“生态系统”指的是地球上最大的生态系统——生物圈。 一 二 2.特点 (1)全球性:物质循环的范围是生物圈,因此生态系统的物质循环又叫生物地球化学循环。 (2)反复利用,循环往返:物质在无机环境与生物群落之间反复利用、循环往返。 一 二 3.物质循环与能量流动的关系 两者同时进行,相互依存,不可分割: (1)能量流动不能离开物质循环而单独进行,能量的固定、储存和释放,离不开物质的合成和分解。 (2)物质是能量的载体,使能量能沿着食物链(网)流动;能量作为动力,使物质能不断在生物群落和无机环境之间循环往返。 (3)生态系统中的各种组成成分——非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,正是通过能量流动和物质循环才联系在一起的,形成一个统一整体。 一 二 二、生态系统的碳循环 1.碳循环过程 (1)存在形式:碳在无机环境中的存在形式是碳酸盐和CO2,在生物群落中的存在形式是含碳有机物。 (2)循环形式:在生物群落与无机环境间的循环形式为CO2;在群落内部的流动形式为含碳有机物。 (3)进入生物群落的方式:CO2进入生物群落是通过自养型生物完成的,主要是绿色植物的光合作用,也有化能合成作用。 (4)返回无机环境的方式:生物群落中的有机碳通过生物的呼吸作用和微生物的分解作用被彻底分解成CO2和H2O等,归还到无机环境中。此外,古代动植物遗体中的碳可通过化石燃料的燃烧返回无机环境中。 一 二 特别提醒碳在无机环境与生物群落之间传递时,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.碳循环平衡的破坏——温室效应 (1)大气中CO2的来源 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:煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧,使大气中的CO2浓度增高,是形成“温室效应”的最主要原因。 一 二 (2)大气中CO2含量持续增加的原因 ①工厂、汽车、飞机、轮船等对化石燃料的大量使用,向大气中排放大量的CO2。 ②人类对森林、草原等植被大面积地破坏,如对森林的不合理砍伐、毁林开荒,对草原的过度放牧、毁草开荒等,大大降低了植被对大气中CO2的调节能力。 ③海洋环境污染,导致浮游植物大量减少,大大降低了海洋对大气中CO2的调节能力。 一 二 (3)温室效应的形成:CO2等气体含量增加是决定地球温度及气候的关键因素。CO2能吸收太阳辐射的红外线。当太阳的辐射能量大量透射到地球表面时,使地球变暖,这种热能又以红外线的形式向太空辐射,再次被CO2吸收,