生态系统物质循环课件.ppt

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1、第五章、生态系统及其稳定性第三节生态系统的物质循环碳是地球上储量最丰富的元素之一。它广泛地分布于大气、海洋、地壳沉积岩和生物体中，并随地球的运动循环不止。同时碳又是有机化合物的基本成分，是构成生命体的基本元素。碳循环还与生命活动紧密相联。亿万年来，在地球的生物圈和大气圈中，碳通过生命的新陈代谢，往复循环、生生不息。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。一、碳循环⒈碳在自然界是一什么形式存在的？单质与化合物（无机物和有机物）。在无机环境中以碳单质、二氧化碳和碳酸盐的形式存在；在生物

2、群落主要以含碳有机物形式存在。大气中的CO2库动植物遗体排泄物呼吸作用呼吸作用微生物的分解作用自养生物光合作用燃烧？碳循环⑴形式——CO2⑵与循环有关的活动生产者的光合作用动植物的呼吸作用分解者的分解作用生产、生活的燃烧⑶循环具有全球性温室效应热量热量二、物质循环的概念无机环境生物群落⑴范围：⑵物质：⑶特点：生物圈（生物地球化学循环）组成生物体的化学元素往返运动（反复循环），并伴随有复杂的物质变化和能量转化三、能量流动与碳循环的关系区别能量流动：物质循环：联系①同时进行、彼此依存，不可分割②物质是能量的载体，能量是物质循环的动力单向不循环、逐级递减往返运动、反复利用探究阅读P

3、102“土壤微生物”的分解作用⒈提出问题⒉作出假设假设既可以是基于已有的知识和经验作出的解释，也可以是想象或猜测。⒊制订计划首先，要确定实验变量是什么？需要控制的变量有哪些？如何控制这些变量？其次，要确定探究的地点或场所（是在野外还是在实验室）第三设计实验方案落叶能在土壤中被分解，这究竟是土壤的物理化学因素的作用，还是土壤微生物的作用呢？⒋实施计划进行实验：实验的过程中要特别注意控制变量既对照实验的单一性原则，并及时做好相关的记录。⒌结果分析可以将实验过程和现象列表整理，进行对比分析，得出实验结论。并与假设比照，看你的实验结果是否支持你所作出的假设。⒍表达和交流实验组对照组自

4、然状态（土壤不做处理）土壤尽可能排除土壤微生物的作用，避免土壤理化性质的改变60℃恒温箱1h灭菌A2mL淀粉糊30mL土壤浸出液20℃放置7天B2mL淀粉糊30mL蒸馏水20℃放置7天A1+碘液A2+斐林试剂A1+碘液A2+斐林试剂动植物遗体碎屑、排泄物大气中的SO2石油等化石燃料燃烧火山爆发分解者降水土壤或水体中的SO42-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。生物固氮过程固氮基因→固氮酶N2+e+H++ATP固氮酶NH3+ADP+Pie+H+固氮酶ATPADPN2NH3

5、C2H2C2H4大气中的N2氮素化肥NO3-（亚）硝化细菌闪电固氮生物植物合成蛋白质吸收NH3动物捕食尸体及排泄物有机氮氨化作用（细菌、真菌）工厂损失到河流中反硝化细菌氮循环的有关概念氨化作用动植物的遗体、排出物和残落物中的有机氮被微生物分解后合成氨；硝化作用在有氧条件下，土壤中的氨或铵盐在硝化细菌的作用下最终氧化成硝酸盐；反硝化作用氧气不足时，土壤中的硝酸盐被反硝化细菌等多种微生物还原成亚硝酸盐，并进一步还原成分子态氮，分子态氮返回大气中；固氮作用生物体内有机氮的合成生物固氮工业固氮高能固氮闪电等高空瞬间放电所产生的高能，使空气中的氮与水中的氢结合，形成氨和硝酸，氨和硝酸则

6、由雨水带到地面植物铵盐或硝酸盐→蛋白质等有机氮动物植物体内的有机氮→动物体内的有机氮四、生物固氮在农业上的应用⒈土壤中氮素的补充施含氮肥料（化肥和农家肥）生物固氮生物固氮能提高农作物的产量和增强土壤的肥力。⒉生物固氮在农业生产上的应用实例拌种、种植豆科制作绿肥（田菁、苜蓿、紫云英等）关于屁屁的主要成分是氮，约占屁的23％～80％；其次是二氧化碳，约占20％；再次是氢、甲烷和氧等。美国太空总署经过仔细调查的结果，发现屁里面含有400种成分。其中主要的成分是氮、氢、二氧化碳、甲烷、氧等无臭气体，及微量的氨、硫化氢、吲哚、粪臭素、挥发性胺、挥发性脂肪酸等形成恶臭原因的气体。即使将产

7、生恶臭的全部气体集中起来，也只占屁量的不到1%。屁是肠道中的食物经细菌发酵时产生的气体。在大肠内，特别是大肠到直肠这一段，定居的细菌不少于100种，其数量约在100万亿个左右。它们参与食物的分解，以利于肠壁吸收。在分解的过程中，还会产生一些有害的物质和气体，这些气体集中起来就成为屁。一个成年人每天进入肠道的气体约有7～10升，大部分由肠壁血管吸收，从肠道排出的气体约有0.5升左右，这就是人在正常情况下每天放出的屁，其中包括在一定场合下经过克制而强忍不放的屁。没有放出的屁会被肠壁吸收，进入血液中，然后由尿