师：同学们，上节课我们通过碳循环的学习，初步了解了生态系统物质循环的概念和特点。这节课我们进一步拓展。本节课学习目标有：分析铅循环的过程、特点及成因，理解生物富集现象的概念与特点；尝试探究土壤微生物的分解作用；归纳总结能量流动和物质循环的关系。
同学们，有听过铅这种元素吗？铅是一种对人体肾脏、神经系统等均有毒害作用的重金属，在儿童中，铅中毒症状尤为明显。此外，铅对于动植物、微生物的生长也有毒害作用。在生活中，我们可能接触到哪些含铅的物品呢？比如香烟、劣质的玩具、汽车尾气、铅酸电池、工业废气、部分陶瓷，还有含铅的油漆等等。
铅这种有害物质所进行的物质循环过程和碳、氮元素的循环过程是否相同呢？我们一起来看看。铅本来是以比较稳定的形态存在于环境中，但人类活动加速了铅的循环，改变了铅在环境中的分布。比如，当煤燃烧、有色金属冶炼时，铅会以直径不足0.5微米的微小颗粒排入大气，通过沉降或者降雨进入土壤和水体中，然后被生物体吸收。比如植物的根从土壤中吸收铅，叶片也会摄入吸附的铅；水中生活的植物、浮游动物会直接吸收水中的铅；动物饮用了含铅的水，也会直接摄入铅。
进入生物体内的铅能够形成比较稳定的化合物，分布于生物体的多种组织细胞中，导致铅不容易被生物体排出体外，从而积累在体内，最终导致铅在体内的浓度超过环境浓度，这种现象叫做生物富集。
下面我们看一则材料，在某一湖泊生态系统中，对其水体和多种水生生物体内的铅进行检测，得到图中的数据。不难看出，与水体的铅浓度相比，图中的浮游生物、鱼、水鸟等不同生物体内的铅浓度都比水体中的铅浓度要高。因此我们可以说铅在这些不同的生物体内都发生了富集。如果我们将不同生物体内的铅浓度进行对比，会发现浮游生物、鱼和水鸟体内的铅浓度是逐渐增加的，而这三者刚好在一条食物链当中。
当含铅的生物被更高营养级的动物捕食后，铅在生物体内的浓度便沿着食物链不断升高。如果人食用了被铅污染的动植物，铅也会进一步积累在人体中，引起中毒现象。
回到之前的铅循环图，由于铅沿着食物链逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端，也就是最高营养级中，那铅如何完成循环呢？铅的循环与碳循环不一样，无法通过呼吸作用返回大气，只能在生物体死后被分解者分解才能回到非生物环境。此外，铅还可以通过大气、水、生物迁移等途径扩散到世界各地，因此生物富集现象也是全球性的。
那么除了铅这种重金属以外，还有没有其他的有害物质也会发生富集作用呢？在元素周期表中我们能找到，比如镉、汞等，还有一些放射性物质，比如铯137和镭226。这些放射性物质同样具有生物富集现象。此外，像DDT、666这些杀虫剂是人工合成的有机化合物，它们进入生物体后难以分解，不容易排出体外，因此也会造成生物富集现象。
总的来说，生物富集现象指的是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，使其在机体内的浓度超过环境浓度的现象。生物富集具有以下特点：一是具有全球性；二是有害物质在生物体内的浓度会沿着食物链不断升高。
生物富集现象会产生哪些影响呢？有害物质的生物富集会危害动植物、微生物以及人类的生存。为了减少这些物质的危害，我们可以：一、开发新技术、新材料，减少铅等有害物质的使用和排放；二、实施垃圾分类，减少有害物质的污染，避免接触这些有害物质；三、利用某些生物能够富集有害物质的特征进行生物修复。比如某些景天科植物对铅具有良好的富集作用，因此可以利用这些植物修复一些被铅污染的土地。
在物质循环的过程中，分解者也有着非常重要的作用。在土壤中生活着各种各样的细菌、真菌和放线菌，动植物的遗体残骸中的有机物就在土壤中被分解成小分子。下面我们一起通过实验来探究土壤中的微生物的分解作用。
在进行生物学实验时，我们可以按照提出问题、做出假设、设计实验方案、进行实验、分析结果、得出结论，最后进行表达交流的顺序来开展研究。
关于提出问题，我们可以有多种角度和问法，包括从现象、本质或者外部因素等角度来提问。针对现象，比如可以提出“落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的吗？”针对本质，可以提“在分解的过程中物质比如淀粉发生了什么样的变化呢？”又或者针对外部因素，可以提“温度、湿度对微生物分解速度有什么影响？”希望同学们都能尝试提出自己的问题，并进行实验探究。
下面针对刚刚提的前两个问题进行实验方案的设计，重点要关注自变量、因变量以及无关变量是如何设计的。
问题一：落叶是在土壤微生物的作用下腐烂吗？我们就想看一看，如果没有了微生物叶片还会腐烂吗？我们设置两个组，一个是对照组，一个是实验组。同学们需要注意的是，对照组是不做任何处理，接近自然状态的组，而实验组则是人为控制实验变量的组。因此，对照组含有土壤微生物，实验组不含土壤微生物。对照组的土壤不做任何处理，保持自然状态。实验组的土壤要用塑料袋包好，放在60摄氏度的恒温箱中处理一个小时，尽可能排除掉土壤中微生物的作用，然后分别放进相同的落叶。一段时间后检测两组中的落叶的腐烂程度。实验要注意保持无关变量相同且适宜，实验组在处理时尽可能要避免土壤理化性质的改变，落叶放入两组土壤的深度也要保持相同。