2.3.3生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)

概念：是指組成生物體的C、H、O、N、P、S等元素都不斷進(jìn)行著從無(wú)機(jī)環(huán)境

到生物群落，又從生物群落

到無(wú)機(jī)環(huán)境

的循環(huán)過(guò)程，就是生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)無(wú)機(jī)環(huán)境生物群落C、H、O、N、P、S等元素思考1、碳在無(wú)機(jī)環(huán)境中的存在形式主要是____________，碳在生物體內(nèi)的存在

形式主要是___________？呼吸作用食物鏈（網(wǎng)）CO2光合作用(主)化能合成作用思考2、碳從無(wú)機(jī)環(huán)境進(jìn)入生物群落主要是通過(guò)什么途徑？思考3、碳通過(guò)哪些途徑從生物群落返回到無(wú)機(jī)環(huán)境？思考4、碳在生物群落內(nèi)部通過(guò)什么渠道進(jìn)行傳遞？生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)(碳循環(huán))有機(jī)物微生物分解化石燃料燃燒無(wú)機(jī)環(huán)境生物群落光合作用、化能合成作用呼吸作用微生物分解作用煤、石油燃燒C漢水丑生侯偉作品遺體和排出物攝食燃燒生產(chǎn)者消費(fèi)者分解者化石燃料呼吸作用呼吸作用光合作用大氣中的CO2庫(kù)水圈中的CO2庫(kù)分解作用非生物環(huán)境生物群落

生產(chǎn)者大氣中的CO2庫(kù)消費(fèi)者分解者A：生產(chǎn)者B：分解者ABCDEFC：大氣中的CO2庫(kù)D：初級(jí)消費(fèi)者E：次級(jí)消費(fèi)者F：三級(jí)消費(fèi)者碳循環(huán)示意圖碳在生物群落內(nèi)以有機(jī)物的形式進(jìn)行傳遞。碳在生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境之間的循環(huán)主要是以二氧化碳的形式進(jìn)行的。碳循環(huán)具有全球性。海洋和大氣之間能進(jìn)行二氧化碳的交換，從而溝通陸地生態(tài)系統(tǒng)和水域生態(tài)系統(tǒng)中的碳循環(huán)。生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)(碳循環(huán))大氣中的溫室氣體(CO2、CH4、N2O等)相當(dāng)于保溫層。大氣中CO2越多，地球上的溫度升高就越快，這種現(xiàn)象就叫做“溫室效應(yīng)”。在自然生態(tài)系統(tǒng)中，碳排放與碳匯保持平衡。工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)使碳排放大于碳匯，從而使大氣中的CO2增加。非生物環(huán)境生物群落呼吸作用、分解作用光合作用、化能合成作用化石燃料燃燒增加生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)（碳循環(huán)失衡——溫室效應(yīng))氣溫升高，加快極地冰川融化，海平面上升，洪災(zāi)、旱災(zāi)不斷，土地荒漠化加劇，威脅人類和生物的生存。減少煤、石油等化石燃料的燃燒開(kāi)發(fā)新的潔凈能源，如核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等植樹(shù)造林(森林碳匯)直接從空氣中捕集并封存增加碳匯減少碳排放大氣中的N2工業(yè)固氮閃電固氮生物固氮尿素及動(dòng)植物遺體硝化細(xì)菌土壤微生物反硝化細(xì)菌氮循環(huán)氮氧化物氮肥NO3—NO3—NH4+PCBs（多氯聯(lián)苯）濃度銀鷗蛋124ppm鱒魚(yú)4.83ppm胡瓜魚(yú)1.04ppm浮游動(dòng)物0.123ppm浮游植物0.025ppm分解者能夠分解有機(jī)物，消費(fèi)者能夠加快物質(zhì)循環(huán)的過(guò)程。那么，是不是所有物質(zhì)都能較快地回歸到非生物環(huán)境呢？生物體從周圍環(huán)境吸收、積蓄某種元素或難以降解的化合物，使其在機(jī)體內(nèi)濃度超過(guò)環(huán)境濃度的現(xiàn)象，稱作生物富集。富集的元素或化合物隨食物鏈的傳遞，最終積累在食物鏈的頂端。因此，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，富集的元素或化合物的含量也越高（生物放大）。在湖泊里種植大量蘆葦，蘆葦可以吸收水中的有毒物質(zhì)，而且蘆葦抗毒能力非常強(qiáng)，然后將蘆葦進(jìn)行封存，防止有毒物質(zhì)重新進(jìn)入環(huán)境。某些有益的物質(zhì)(黃金、鉭等珍貴稀有物質(zhì))也可沿食物鏈濃縮，這就為人類從生物體中提取某些稀有物質(zhì)或元素提供一種方法。項(xiàng)目物質(zhì)循環(huán)能量流動(dòng)特點(diǎn)循環(huán)往復(fù)、全球性單向傳遞、逐級(jí)遞減、不可循環(huán)范圍聯(lián)系能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的關(guān)系生物群落各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間生物圈①同時(shí)進(jìn)行、相互依存不可分割②能量的固定、轉(zhuǎn)移、儲(chǔ)存、釋放離不開(kāi)物質(zhì)的合成和分解③物質(zhì)是能量流動(dòng)的載體④能量是物質(zhì)反復(fù)循環(huán)的動(dòng)力⑤生態(tài)系統(tǒng)的各種成分，由于物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)而緊密的聯(lián)系在一起，形成統(tǒng)一的整體探究土壤微生物的分解作用1.土壤的處理2.落葉的處理洗凈、干燥后稱重，放入葉袋挖坑，10～20cm深處埋入葉袋12d后取出，沖洗，干燥后稱重3.埋入落葉4.觀察結(jié)果不宜采用劇烈條件殺死土壤微生物，以免改變土壤的理化性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)可以設(shè)置3組重復(fù)，以增加可信度。對(duì)照組不做處理實(shí)驗(yàn)組60℃1h參考案例1、落葉是在土壤微生物的作用下腐爛的嗎？自變量因變量無(wú)關(guān)變量對(duì)照組：不做處理的土壤(自然狀態(tài))實(shí)驗(yàn)組：滅菌處理的土壤(排除微生物作用)落葉是否腐爛(比較腐爛程度)兩組落葉的量、土壤的量等。（保證適宜且相同）參考案例2、探究土壤微生物對(duì)淀粉的分解作用1.制備土壤浸出液2.制備淀粉糊3.混合、培養(yǎng)4.顯色反應(yīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%的淀粉糊（需滅菌）將土壤浸出液與淀粉糊混合，室溫培養(yǎng)7d取樣，分別滴加碘液和斐林試劑檢測(cè)，觀察記錄分出一半滅菌對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組（土壤浸出液）靜置質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%的淀粉糊（需滅菌）將土壤浸出液與淀粉糊混合，室溫培養(yǎng)7d取樣，分別滴加碘液和斐林試劑檢測(cè)，觀察記錄分出一半滅菌對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組（土壤浸出液）自變量因變量無(wú)關(guān)變量對(duì)照組：滅菌處理的浸出液、蒸餾水(空白對(duì)照)實(shí)驗(yàn)組：土壤浸出液(含土壤微生物)淀粉是否被水解(用碘液或斐林試劑檢測(cè))蒸餾水和土壤浸出液的量，兩組所處的溫度等(適宜且相等)碳達(dá)峰碳中和2030年2060年碳排放在由升轉(zhuǎn)降的過(guò)程中，碳排