强强53生态系统的物质循环生态系统的物质循环 为什么维持生态系统所需的大量物质，例如氧、水、为什么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，亿万年来却没有被生命活动所消耗氮、碳和许多其他物质，亿万年来却没有被生命活动所消耗完？完？注意：注意： 1.物质物质：组成生物体的：组成生物体的C、H、O、N、P、S等基本元素。而不是单质，也不是化合物。等基本元素。而不是单质，也不是化合物。2.范围范围：是指地球上最大的生态系统：是指地球上最大的生态系统生生物圈。其中的物质循环带有全球性，所以物圈。其中的物质循环带有全球性，所以又叫生物地球化学循环。又叫生物地球化学循环。生物群落生物群落4.特点特点：具有全球性，反复利用，循环流动：具有全球性，反复利用，循环流动.3.循环：无机环境循环：无机环境元素元素元素元素伴随着复杂的物质变化和能量变化伴随着复杂的物质变化和能量变化.3.循环：无机环境循环：无机环境元素元素3.循环：无机环境循环：无机环境元素元素3.循环：无机环境循环：无机环境元素元素3.循环：无机环境循环：无机环境生物群落生物群落元素元素3.循环：无机环境循环：无机环境3.循环：无机环境循环：无机环境3.循环：无机环境循环：无机环境元素元素3.循环：无机环境循环：无机环境元素元素3.循环：循环：无机环境无机环境【思考思考】目前碳循环出现的障碍是什么？目前碳循环出现的障碍是什么？大气中大气中CO2含量升高。含量升高。 温室效应的控制不只是某一个国家的事情，温室效应的控制不只是某一个国家的事情，为此为此1997年年12月月11日联合国在日本东京有关日联合国在日本东京有关温室气体的排放签署了京都议定书，这基温室气体的排放签署了京都议定书，这基于物质循环具有于物质循环具有_的特点。的特点。下图是一幅下图是一幅1989年世界环境日主题的宣传画年世界环境日主题的宣传画全球性全球性社会热点：温室效应社会热点：温室效应1 1、温室气体：、温室气体：COCO2 2 2 2 ( (主要主要) )过多过多2 2、COCO2 2增多的原因增多的原因化石燃料的大量燃烧化石燃料的大量燃烧森林、草原等植被的破坏森林、草原等植被的破坏3 3、温室效应的危害、温室效应的危害极地冰川加速融化极地冰川加速融化沿海城市被淹没沿海城市被淹没农田减少，粮食减产农田减少，粮食减产4.4.缓解温室效应的措施缓解温室效应的措施开发新能源开发新能源增大绿化面积增大绿化面积 在农田中大量使用在农田中大量使用DDTDDT杀虫剂为什么杀虫剂为什么会殃及南极的企鹅会殃及南极的企鹅? ? 生物圈是地球上的最大的生态系统生物圈是地球上的最大的生态系统,生态系统中生态系统中的物质循环带有全球性的物质循环带有全球性.能量流动与物质循环能量流动与物质循环生态系统的存在是靠物质循环和能量生态系统的存在是靠物质循环和能量流动来维持的。流动来维持的。生态系统的能量流动和物质循环都是生态系统的能量流动和物质循环都是通过食物链和食物网的渠道实现的，通过食物链和食物网的渠道实现的，二者相互依存，又相辅相承，使生态二者相互依存，又相辅相承，使生态系统形成密不可分的统一整体。系统形成密不可分的统一整体。能量流动和物质循环又有本质上的区别：能量流动和物质循环又有本质上的区别：能量流经生态系统各个营养级时是能量流经生态系统各个营养级时是逐逐级递减，级递减，而且运动是而且运动是单向的、不是循单向的、不是循环的，最终散失在环境中。环的，最终散失在环境中。物质循环是带有全球性的，在生物群物质循环是带有全球性的，在生物群落与无机环境间物质可以落与无机环境间物质可以反复出现，反复出现，反复利用，循环运动，不会消失。反复利用，循环运动，不会消失。能量流动与物质循环能量流动与物质循环项目项目能量流动能量流动物质循环物质循环形式形式特点特点范围范围联系联系有机物有机物元素元素单向流动、单向流动、逐级递减逐级递减反复利用、反复利用、循环流动循环流动生态系统的生态系统的各营养级各营养级生物圈生物圈1.在生物群落中流动渠道都是食物链（网）在生物群落中流动渠道都是食物链（网）2.两者都是同时进行、相互依存、不可分割。两者都是同时进行、相互依存、不可分割。3.物质是能量的载体，能量是物质循环的物质是能量的载体，能量是物质循环的动力动力物质循环的概念：组成生物体的化学元素，物质循环的概念：组成生物体的化学元素，特点：具有全球性，往复循环。特点：具有全球性，往复循环。实例：碳循环实例：碳循环与能量流动的关系：物质是能量流动的载体与能量流动的关系：物质是能量流动的载体能量是物质循环的动力能量是物质循环的动力生产者生产者消费者消费者分解者分解者泥炭、泥炭、煤、石油煤、石油大气中的大气中的CO2库库在生态系统碳循环中，既能使在生态系统碳循环中，既能使CO2进入生物群落，进入生物群落，又能将其释放到大气中的生物是（又能将其释放到大气中的生物是（ ） A分解者分解者 B植食动物植食动物 C肉食动物肉食动物 D绿色植物绿色植物 D 施用农药施用农药DDT的地区，虽然占陆地面积的一的地区，虽然占陆地面积的一小部分，可是在远离施药地区的南极动物体内也小部分，可是在远离施药地区的南极动物体内也发现了发现了DDT，这种现象说明了，这种现象说明了（ ） A、DDT是挥发性物质是挥发性物质 B、DDT已加入了全球性的物质地化循环已加入了全球性的物质地化循环 C、考察队将、考察队将DDT带到了南极带到了南极 D、南极动物也偶尔到施用农药的地区寻食、南极动物也偶尔到施用农药的地区寻食B下图示某农场部分物质循环示意图，据此回答：下图示某农场部分物质循环示意图，据此回答：（1）该生态系统可否称为生态农业？）该生态系统可否称为生态农业？ ，判断的，判断的依据是依据是。（2）若要充分利用生产者固定的太阳能，就要改进该）若要充分利用生产者固定的太阳能，就要改进该系统，请提出你的修改意见。系统，请提出你的修改意见。是是具有能量的多级利用具有能量的多级利用用猪粪、鸡粪饲养蚯蚓或蝇蛆喂鸡，用玉米秸秆发用猪粪、鸡粪饲养蚯蚓或蝇蛆喂鸡，用玉米秸秆发酵做猪饲料，或用猪粪、鸡粪和不能做饲料的玉米酵做猪饲料，或用猪粪、鸡粪和不能做饲料的玉米秸秆发酵制沼气等。秸秆发酵制沼气等。下图示某农场部分物质循环示意图，据此回答：下图示某农场部分物质循环示意图，据此回答：（3）该系统的主要成分是）该系统的主要成分是，该系统的，该系统的稳稳定性较低。定性较低。（4）该系统物质循环特点是）该系统物质循环特点是。（5）若人也是该系统的一员，请在右上图中用箭头标）若人也是该系统的一员，请在右上图中用箭头标出该系统的能量流动的过程。出该系统的能量流动的过程。 玉米抵抗力玉米抵抗力物质的大量输入和输出物质的大量输入和输出（1）生态系统的碳循环是指碳元素在）生态系统的碳循环是指碳元素在_之间之间不断循环的过程不断循环的过程（2）大气中的）大气中的CO2可以在绿色植物的可以在绿色植物的_ （在（在ac中选中选 择择 ）中合成有机物；含碳有机物在）中合成有机物；含碳有机物在_和和_ （ 在在ac中选择）可以分解为中选择）可以分解为CO2生物群落与生物群落与无机环境无机环境a ab bc c5、下图为生态系统碳循环示意图，其中甲、乙、丙表示、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。生态系统中的三种成分。（3）甲代表）甲代表_,乙代表乙代表_,丙代表丙代表_（4）X与甲中图示生物类群的能量来源不同，与甲中图示生物类群的能量来源不同，X代表的生代表的生物为物为_（5）丙成分除了有图中所示生物外，还有）丙成分除了有图中所示生物外，还有_和和_等生物。这些生物与丙中图示生物不同，等生物。这些生物与丙中图示生物不同，Y的细的细胞结构最主要的特点是胞结构最主要的特点是_ 硝化细菌等硝化细菌等 生产者生产者消费者消费者分解者分解者有核膜包围的细胞核有核膜包围的细胞核真菌真菌 蚯蚓蚯蚓 碳循环的基本模式：COCO2 2生产者生产者消费者消费者分解者分解者光合作用捕食环境环境呼吸作用环境环境呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用碳循环碳循环化化泥碳泥碳煤煤大气中大气中CO2CO2碳化作用碳化作用石油石油水生植物水生植物光合作用光合作用腐烂腐烂燃料燃料呼吸呼吸作用作用光合光合作用作用腐烂腐烂扩散扩散氮循环氮循环磷循环沉积型循环沉积物中的磷沉积物中的磷（约为土壤和海洋中千倍以上）（约为土壤和海洋中千倍以上）陆地陆地海洋海洋死死有机物有机物土壤中的土壤中的无机磷无机磷活有机物活有机物死死有机物有机物深海的磷深海的磷活有机物活有机物捕鱼捕鱼鸟粪鸟粪悬浮在水中随河水带走悬浮在水中随河水带走摄取摄取排泄排泄死亡死亡下下,沉沉分解分解沉积沉积溶解于水溶解于水上升风化上升风化开采开采摄取摄取排泄死亡排泄死亡上涌上涌硫循环陆地陆地海洋海洋沉积物（沉积物（CaSO4,FeS2）溶解的溶解的SO42-SO2H2SSCaSO4FeS2死有机物死有机物活有机物活有机物SO42-降水降水SO2,SO42-扩散扩散海浪海浪SO42-大气大气上升，分化上升，分化SO2FeS2死有机物死有机物活有机物活有机物SO42-H2SS分解分解化肥工业化肥工业SO42-摄取摄取扩散扩散火山活动火山活动H2S ,SO2,SO42-植物摄取植物摄取SO2,SO42-降水降水SO2,SO42-化石化石燃烧燃烧 SO2H2S ,SO2,SO42-