高三生物生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教案
高三生物生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教案一
一、教學目標
1.分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。
2.概述研究能量流動的實踐意義。
3.嘗試調(diào)查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動情況。
二、教學重點和難點
生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。
三、教學方法
講述法、探討法
四、課時安排
1
五、教學過程
〖引入〗以“問題探討”引入,學生思考回答,老師提示。
〖提示〗:應該先吃雞,再吃玉米(即選擇1)。若選擇2,則增加了食物鏈的長度,能量逐級遞減,最后人獲得的能量較少。
〖問題〗以“本節(jié)聚焦”引起學生再次的思考。
〖板書〗第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動
生態(tài)系統(tǒng)的能量流動:生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程
一、能量流動的過程
〖講述〗(1)幾乎所有生態(tài)系統(tǒng)的能量源頭是太陽能。植物通過光合作用,把太陽光能固定下來,這是生態(tài)系統(tǒng)繁榮的基礎。注意:植物光合作用固定的能量減去呼吸作用消耗的能量,才是能夠為下一營養(yǎng)級消費的能量。所以,從能量的角度來看,植物的多少決定了生物種類和數(shù)量。在氣候溫暖、降雨充沛的地方,植物格外繁茂,各種生物就會非常繁榮,熱帶雨林就是這樣的情況;在氣候寒冷、降雨很少的地方,植物很難生長,各種生物的數(shù)量都很少,顯得荒涼而冷寂;(2)能量沿著食物鏈流動時,每一營養(yǎng)級都有輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過程;(3)生物的遺體殘骸是分解者能量的來源。
〖思考與討論1〗學生思考回答,老師提示。
〖提示〗1.遵循能量守恒定律。能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動、轉(zhuǎn)化后,一部分儲存在生態(tài)系統(tǒng)(生物體有機物)中,而另一部分被利用、散發(fā)至無機環(huán)境中,兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等。
2.不能,能量流動是單向的。
〖板書〗二、能量流動的特點
〖資料分析〗學生思考回答,老師提示。
1和2
營養(yǎng)級 流入能量 流出能量
(輸入后一個營養(yǎng)級) 出入比
生產(chǎn)者 464.6 62.8 13.52%
植食性動物 62.8 12.6 20.06%
肉食性動物 12.6
分解者 14.6
3.流入某一營養(yǎng)級的能量主要有以下去向:一部分通過該營養(yǎng)級的呼吸作用散失了;一部分作為排出物、遺體或殘枝敗葉不能進入下一營養(yǎng)級,而為分解者所利用;還有一部分未能進入(未被捕食)下一營養(yǎng)級。所以,流入某一營養(yǎng)級的能量不可能百分之百地流到下一營養(yǎng)級。
4.生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的;能量在流動過程中逐級遞減。
〖講述〗生命活動離不開能量,生物需要不斷從外界獲取能量才能維持生存;在生物獲得的能量中只有一部分貯存于生物體內(nèi);由于能量沿食物鏈流動過程中逐級遞減,因而能量相同的食物,動物性食品比例越高,意味著消耗的總能量越多。
〖板書〗能量流動的特點:
1. 生態(tài)系統(tǒng)中能量流動是單向的;
2. 能量在流動過程中逐級遞減。
〖旁欄思考題〗學生思考回答,老師提示。
〖提示〗一般情況下,也是金字塔形。但是有時候會出現(xiàn)倒置的塔形。例如,在海洋生態(tài)系統(tǒng)中,由于生產(chǎn)者(浮游植物)的個體小,壽命短,又會不斷地被浮游動物吃掉,所以某一時刻調(diào)查到的浮游植物的量可能低于浮游動物的量。當然,總的來看,一年中流過浮游植物的總能量還是比流過浮游動物的要多。與此同理,成千上萬只昆蟲生活在一株大樹上,該數(shù)量金字塔的塔形也會發(fā)生倒置。
〖板書〗三、研究能量流動的實踐意義
〖思考與討論2〗學生思考回答,老師提示。
〖提示〗“?;~塘”的設計理念是從人類所需出發(fā),通過能量多級利用,充分利用流經(jīng)各營養(yǎng)級的能量,提高生產(chǎn)效益。
〖調(diào)查〗參考調(diào)查點:稻田生態(tài)系統(tǒng)
組成成分: (1) 非生物的物質(zhì)和能量; (2) 生產(chǎn)者: 水稻、雜草、浮游植物等;(3)消費者:田螺、泥鰍、黃鱔、魚、青蛙、浮游動物、昆蟲、鳥類等;(3)分解者:多種微生物。
〖問題提示〗1.生產(chǎn)者主體是水稻,其他生產(chǎn)者有雜草、浮游植物等。農(nóng)民主要通過噴灑除草劑,或人工除草的方式抑制雜草的生長。
2.初級消費者有:田螺、浮游動物、植食性昆蟲、植食性魚、鳥類等。一般而言,植食性昆蟲和鳥類等往往對水稻生長構成危害,田螺、植食性魚數(shù)量較多時也會對水稻生長構成危害。農(nóng)民采取噴灑農(nóng)藥、豎稻草人等措施防止或減少這些動物的危害。
3.次級消費者有:泥鰍、黃鱔、肉食性魚、青蛙等。一般而言,這些消費者對水稻生長利大于害。農(nóng)民通過禁捕,或適量放養(yǎng)等措施,實現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)的目標。
5.農(nóng)民對秸稈的傳統(tǒng)處理方式有焚燒或填埋等;現(xiàn)代農(nóng)業(yè)提出了綜合利用思想,例如,秸稈可作為多種工業(yè)原材料,還可以用來生產(chǎn)沼氣,以充分利用其中的能量。
6.主要通過合理密植的方法提高作物的光能利用效率。
7.通過稻田養(yǎng)魚等措施,實現(xiàn)立體化生態(tài)農(nóng)業(yè);通過建造沼氣池,實現(xiàn)能量的多級利用。
〖技能訓練〗分析和處理數(shù)據(jù)
〖提示〗這些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6 687.5 kg,計算公式是(12+18)/12×2 675,這些葡萄糖儲存的能量是1.07×1011 kJ(計算公式是EG=MG×1.6×107);
這些玉米呼吸作用消耗的能量是3.272×1010 kJ(計算公式為ΔE呼=ΔMG×1.6×107);
這些玉米在整個生長季節(jié)所固定的太陽能總量是1.397 2×1011 kJ(計算公式為E固=EG+ΔE呼),呼吸作用消耗的能量占所固定太陽能的比例是23.4%;
這塊玉米田的太陽能利用效率是1.64%(計算公式為η=1.397 2×1011/8.5×1012)。
〖小結〗見板書。
〖作業(yè)〗練習一二。
〖提示〗
基礎題
1.A。2.D。3.B。
拓展題
⑴略(2)圖b所示生態(tài)系統(tǒng)中流向分解者的能量,還有一部分可以以生活能源或食物中化學能的形式被人類再度利用,因此,該生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)了能量的多級、充分利用,提高了能量的利用率。
2.不能。在一個封閉的系統(tǒng)中,物質(zhì)總是由有序朝著無序的方向(熵增加)發(fā)展。硅藻能利用獲取的營養(yǎng)通過自身的新陳代謝作用釋放能量,依靠能量完成物質(zhì)由無序向有序的轉(zhuǎn)化,維持其生命活動。
高三生物生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教案二
一、知識結構
過程
特點
研究的實踐意義
二、教學目標
1、分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。
2、概述研究能量流動的實踐意義。
3、嘗試調(diào)查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動情況。
三、教學重點及解決方法
[教學重點]
生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。
[解決方法]
?、沤柚谀骋痪唧w的食物鏈,讓學生分析能量流動的過程。
?、平處熞龑W生用數(shù)據(jù)來分析能量流動的特點,在學生歸納總結的基礎上,教師闡述生態(tài)系統(tǒng)能量流動具有的兩個特點。
2、教學難點及解決方法
[教學難點]
同上。
[解決方法]
同上。
四、課時安排
2課時。
五、教學方法
討論法、講解法。
六、教具準備
圖片。
七、學生活動
1、學生討論、閱讀、交流相關內(nèi)容。
2、開展調(diào)查活動。
八、教學程序
(一)明確目標
(二)重點、難點的學習與目標完成過程
第1課時
提出問題:
1、在已學過的生物學知識中與能量相關的概念有哪些?
2、請用概念圖的形式,建立這些概念之間的聯(lián)系。
分析、組織討論:
1、就一個生物個體(如人)而言,能量是如何輸入、儲存和散失?
2、如果考慮一個種群,我們?nèi)绾窝芯磕芰康妮斎搿Υ婧蜕⑹?
小結:
生態(tài)系統(tǒng)存在著:生產(chǎn)者→初級消費者→次級消費者的營養(yǎng)結構。提出問題:⑴能量是怎樣輸入生態(tài)系統(tǒng)的?⑵能量流動的渠道是什么?⑶能量流動的過程是怎樣的?
小結:在生態(tài)系統(tǒng)中,能量的形式不斷轉(zhuǎn)換,如太陽輻射能通過綠色植物的光合作用轉(zhuǎn)變?yōu)閮Υ嬗谟袡C物化學鏈中的化學能;動物通過消耗自身體內(nèi)儲存的化學能變成爬、跳、飛、游的機械能。在這些過程中,能量既不能憑空產(chǎn)生,也不會消滅,只能按嚴格的當量比例由一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式。因此,對于生態(tài)系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換和傳遞過程,都可以根據(jù)熱力學第一定律進行定量計算,并列出能量平衡表。
提示:能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流動,很大部分被各個營養(yǎng)級的生物利用,通過呼吸作用以熱的形式散失。散失到空間的熱能不能再回到生態(tài)系統(tǒng)參與流動。因為至今尚未發(fā)現(xiàn)以熱能作為能源合成有機物的生物。
引入:賽達伯格湖的能量流動。
簡介林德曼研究的背景,說明定量研究的重要性,并指導學生閱讀教材中賽達伯格湖的能量流動圖解。
提出問題:
1、請用表格的形式,將圖中的數(shù)據(jù)進行整理。例如,可以將每一營養(yǎng)級上的能量“流入”和“流出”整理成一份清單。
2、分析每一營養(yǎng)級上能量的“流入”和“流出”是否平衡。
3、分析流到下一營養(yǎng)級的能量占流入該營養(yǎng)級能量的百分比。
4、流入某一營養(yǎng)級的能量,為什么不能百分之百地流到下一營養(yǎng)級?
5、通過以上分析,你能總結出什么規(guī)律?
小結:林德曼的研究發(fā)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有兩個明顯的特點。
引出:能量金字塔。
討論:“問題探討”中的素材,引出“研究能量流動的實踐意義”。
提出問題:在我國農(nóng)村,很早以前就已有生態(tài)農(nóng)業(yè)的思想,“桑基魚塘”就是其中的一個例子。這種方法是:利用桑葉喂蠶,蠶沙(蠶糞)養(yǎng)魚,魚塘泥肥桑,在桑、蠶、魚之間形成了一個良性循環(huán),隨著社會的發(fā)展,“?;~塘”也不斷改進和完善。
請設計一個改進“桑基魚塘”的方案,使能量更充分地有效地得到利用。
(三)總結
通過學習生態(tài)系統(tǒng)的能量流動,我們知道生態(tài)系統(tǒng)必須不斷地從外界獲取能量。能量是一切生命活動的動力,是生態(tài)系統(tǒng)存在的基礎。能量流動維持各個營養(yǎng)級的生命和繁衍,使得一個生態(tài)系統(tǒng)得以存在和發(fā)展。
(四)作業(yè)布置
教材P98練習。
(五)板書設計
第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動
一、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的含義及能量流動分析的基本思路
1、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的含義
2、分析能量流動的基本思路
二、能量流動的過程
1、起點:從生產(chǎn)者固定太陽能開始
2、數(shù)量:流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量,是生產(chǎn)者所固定的全部太陽能
3、渠道:食物鏈和食物網(wǎng)
4、過程:
三、能量流動的特點
1、單向流動(為什么?)
2、逐級遞減(為什么?)
能量呈現(xiàn)金字塔型(生物數(shù)量呢?)
四、研究能量流動的實踐意義
第2課時
復習提問:1、簡述能量流動的過程。2、能量流動有何特點?調(diào)查當?shù)剞r(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動情況
一、目的要求
1、調(diào)查當?shù)氐霓r(nóng)田生態(tài)系統(tǒng),明確它的組成成分。
2、分析農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的情況,并作出評價。
3、對所調(diào)查的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)提出能量流動方面的改進建議。
二、活動建議
農(nóng)村的同學要進行實地調(diào)查,城市的同學可以通過詢問親友、電話訪談、搜集資料、走訪農(nóng)業(yè)部門等方式進行調(diào)查。
調(diào)查過程中要注意對以下問題進行分析
1、當?shù)剞r(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者的主體是什么?還有哪些種類的生物是生產(chǎn)者?農(nóng)民是用什么方法抑制其他生產(chǎn)者的數(shù)量的?
2、初級消費者有哪些?其中哪些是對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有益的?哪些是有害的?對這些初級消費者,農(nóng)民分別采用了哪些措施?
3、次級消費者有哪些?它們與農(nóng)作物是什么關系?
4、養(yǎng)殖動物的飼料來源是怎樣的?
5、農(nóng)民對作物秸桿是如何處理的?
6、人們通過什么方式來提高光能利用效率?
7、怎樣才能使該生態(tài)系統(tǒng)中的能量得到更充分的利用?
三、撰寫調(diào)查報告
整理調(diào)查結果,盡可能詳盡地畫出該農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈和食物網(wǎng),寫一篇有關農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)能量流動情況的調(diào)查分析報告。
四、交流
就調(diào)查報告的主要內(nèi)容與農(nóng)民進行交流。農(nóng)民對你們的建議持什么態(tài)度?如果實施你們的建議,他們有什么現(xiàn)實困難?
根據(jù)和農(nóng)民溝通交流的情況,對調(diào)查報告作進一步修改。
(三)總結
(四)作業(yè)布置
1、撰寫調(diào)查報告。
2、教材P97技能訓練。
(五)板書設計
調(diào)查當?shù)剞r(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動情況
目的要求
↓
活動
↓
撰寫調(diào)查報告
↓
交流
高三生物生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教案三
一、知識目標
1、使學生理解能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的兩大功能量之一。
2、使學生了解生態(tài)系統(tǒng)能量流動的概念,掌握生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。
3、使學生體會研究人員研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義。
二、能力目標
通過引導學生定量地分析某個具體生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程和特點,培養(yǎng)學生分析、綜合和推理的思維能力。
三、情感目標
通過討論“研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義”這一教學內(nèi)容,使學生理解科學是第一生產(chǎn)力的觀點。
教學建議
教材分析
這部分教學內(nèi)容主要從“生態(tài)系統(tǒng)中能量的流動過程”、“生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的特點”和“人類研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義”這三個方面來闡明生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動問題。
生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點是本節(jié)的重點內(nèi)容之一;能量流動具有單向性和逐級遞減的原因是本節(jié)的難點之一。充分利用“賽達.伯格湖中能量流動定量分析”這一經(jīng)典的生態(tài)學實驗,是突破這一難點的關鍵,同時也是這部分教學內(nèi)容的精華所在,因為在指導學生討論這個實驗數(shù)據(jù)的過程中,可初步訓練學生的分析、推理能力。
“研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義”這一教學內(nèi)容,緊密聯(lián)系人類的生產(chǎn)生活實際,充分體現(xiàn)了“科學、技術、社會”觀點。
重難點分析
重點:生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。
(1)能量是一切生命活動的動力,也是生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的基礎。生物圈中每一個完整的生態(tài)系統(tǒng)都是一個能量輸入、傳遞和輸出的系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量單向傳遞的全過程,叫做能量流動。這是生態(tài)系統(tǒng)功能的一個重要體現(xiàn)。
(2)指導學生分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程和特點的過程,也就是培養(yǎng)學生分析綜合和推理的思維能力的過程;同時,生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程,滲透著物質(zhì)運動和物質(zhì)普遍聯(lián)系的辯證觀點,是滲透辯證唯物主義觀點教育的極好素材。
(3)研究能量流動的過程和特點,一方面可以鞏固前面學習的食物鏈和食物網(wǎng)的知識,另一方面,也為研究生態(tài)系統(tǒng)的目的——服務于人類自身(能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?打好基礎。
難點:(1)生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點
?、倌芰勘旧硎且粋€抽象的概念,能量流動也是抽象的,在學生原有的認知結構中,對于能量的認識不是很充分,對于能量流動的過程和特點更是生疏,因而成為認知上的難點。教師引導學生分析時,應首先提示學生“能量是一切生命活動的動力”,生態(tài)系統(tǒng)存在和發(fā)展的基礎也需要能量,再引導學生分析生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入、傳遞和輸出過程。
?、趯τ谀芰苛鲃犹攸c的分析,引導學生從具體的能量流動過程分析出抽象的能量流動特點,組織學生分析必須有很好的切入點,采用設計合理的問題或提示分析的角度的方式引導學生分析能量流動的特點,教師在組織教學時要仔細考慮。
(2)能量金字塔的概念
能量金字塔是生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞效率的一種直觀表示方法,能量金字塔概念的提出是教學的難點,教師可以從如何直觀表示生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞效率的角度提出能量金字塔的概念,既有利于對能量金字塔概念的理解,又有利于對生態(tài)系統(tǒng)傳遞效率知識的理解。
教法建議
(1)“生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失的過程”,學生對這一概念的認識,是建立在對生態(tài)系統(tǒng)結構的理解基礎上的,因此進入這部分學習之前,復習生態(tài)系統(tǒng)結構的有關概念是必要的,特別是要讓學生理解:制約生態(tài)系統(tǒng)結構組成的重要因素之一是群落成員間的營養(yǎng)關系,即食物鏈和食物網(wǎng)。
(2)在“能量流動的過程”的教學中,可給出學生某個具體的捕食食物鏈,教師精心設計一些問題,讓學生分析、討論能量在食物鏈中的輸入、傳遞、散失過程,使學生易于理解能量流動的概念和能量流動的過程
(3)在“能量流動的特點”教學中,要充分利用一些經(jīng)典的生態(tài)學實驗,除了教材中提供的“Cedar Bog湖的能流分析”,還可補充一些其他生態(tài)學家所做的實驗加以分析、討論,然后讓學生把各營養(yǎng)級中的能量通過能量金字塔的形式描繪出來。這樣便于使學生理解:能量流動過程的定量分析,是研究能量流動規(guī)律的關鍵;定量實驗在研究生態(tài)學問題中的重要性。在學生分析、討論這些實驗數(shù)據(jù)的基礎上,概括出生態(tài)系統(tǒng)能量流動的兩個特點。
(4)在“研究能量流動的意義”的教學中,要特別注意與人類的生產(chǎn)生活實踐相聯(lián)系,可引導學生分析一些具體問題的基礎上,最終讓學生概括出:研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動規(guī)律,為的是能合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關系,使能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠郑瑫r還要保證生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。
教學設計方案(一)
教學目的
1、握生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。
2、解研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義。
教學重點
生態(tài)系統(tǒng)能量流動的過程和特點。
教學難點
生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點及其形成原因。
教學方法
引導探索、談話、討論相結合。
課時安排
一課時。
教學過程
復習:生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構是什么?
(回答:是食物鏈和食物網(wǎng)。)
復習:如果我們寫一個一般的食物鏈,就是:生產(chǎn)者→初級消費者→次級消費者,這么寫的意思是什么?
學生:是后一營養(yǎng)級以前一營養(yǎng)級為食的現(xiàn)象,后一營養(yǎng)級從前一營養(yǎng)級獲得了物質(zhì)和能量,物質(zhì)和能量就從前一營養(yǎng)級流動到后一營養(yǎng)級。我們現(xiàn)在就學習生態(tài)系統(tǒng)的能量是怎樣流動的。
提問:那么,能量是怎樣輸入生態(tài)系統(tǒng)的?能量流動的渠道是什么?能量流動的過程是怎樣的?請同學們閱讀教材“能量流動的過程”一段,并思考這些問題。
(在同學們閱讀后,分別請幾位同學總結這幾個問題。)
講述:生態(tài)系統(tǒng)流動的能量來自太陽能,即生態(tài)系統(tǒng)中能量的源頭是太陽。但并不是所有的太陽能都參與生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動,必須是輸入到生態(tài)系統(tǒng)的第一營養(yǎng)級的能量才能開始在生態(tài)系統(tǒng)中流動。怎樣輸入?依賴于生產(chǎn)者的光合作用把太陽能轉(zhuǎn)變成化學能。生產(chǎn)者固定的太陽能總量就是流經(jīng)這個生態(tài)系統(tǒng)的總能量。它沿著食物鏈流動。
提問:輸入生態(tài)系統(tǒng)的能量是怎樣流動的?或者說,生產(chǎn)者固定的太陽能流向什么方向?
講述:生產(chǎn)者固定的太陽能有三個去處:一部分被自身的生命活動消耗了,即被呼吸作用分解了;儲存在體內(nèi)的能量一部分被初級消費者攝食同化流入下一營養(yǎng)級,沒被初級消費者利用的枯枝落葉和初級消費者攝食未消化而排出的糞便中的這一部分被分解者釋放出來。簡單他說,生產(chǎn)者固定的太陽能的三個去處是:呼吸消耗,下一營養(yǎng)級同化,分解者分解。對于初級消費者所同化的能量,也是這三個去處。并且可以認為,一個營養(yǎng)級所同化的能量=呼吸散失的能量十分解者釋放的能量十被下一營養(yǎng)級同化的能量。但對于最高營養(yǎng)級的情況有所不同。
提問:生態(tài)系統(tǒng)中能量流動有什么特點?形成這些特點的原因是什么?相鄰兩個營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率是多少?教材107頁也有兩個問題,請同學們帶著這些問題閱讀教材“能量流動的特點”一段,閱讀完后,可以討論一下這些問題。
(待同學們閱讀完后)現(xiàn)在請一位同學概括一下能量流動的特點。
是單向流動和逐級遞減。為什么是這樣呢?請繼續(xù)回答。
講述:對于單向流動來講,是說能量只能從前一營養(yǎng)級流向后一營養(yǎng)級,而不能反向流動,可以理解為肉食動物以植食動物為食,植食動物不能以肉食動物為食。植物與植食動物的關系也是如此。
對于逐級遞減來講,也是教材的第二個問題,一個營養(yǎng)級同化的能量,不能百分之百流向下一營養(yǎng)級,除了自身呼吸消耗外,還有一部分未被下一營養(yǎng)級利用。這就決定了能量越流越少。
在賽達伯格湖,第二營養(yǎng)級只獲得第一營養(yǎng)級同化能量的13.5%,第三營養(yǎng)級只獲得第二營養(yǎng)級同化能量的20%,能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率只有10%~20%,那么,其余80%~90%的能量哪里去了?請一位同學回答這個問題。
講述:對,被呼吸消耗,被分解者釋放,還有一大部分未被利用。未被利用的,可以理解為后一營養(yǎng)級不能利用的(如荒地中的草根)和后一營養(yǎng)級能利用而未利用的(如羊不可能將草地的草吃凈。這些未利用的能量除少量被分解者分解釋放外,它們或者進入別的生態(tài)系統(tǒng),如被河水沖向海洋,或者沉積在湖底成為有機質(zhì)沉積物,或者仍然是前一營養(yǎng)級的生存?zhèn)€體,保持了前一營養(yǎng)級的生產(chǎn)能力。
提問:在賽達伯格湖一個營養(yǎng)級所同化的能量,是怎樣分配的?
是未利用的>呼吸的>下一營養(yǎng)級同化的>分解者釋放的。
提問:能量金字塔是什么含義?如以生物個體數(shù)量表示有無例外?(請一位同學回答)
講述:研究能量流動的意義在于使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠?。比如草原怎樣放牧產(chǎn)畜量高而草原又不退化?農(nóng)作物怎樣才能給人類提供更多的產(chǎn)品?教材中提到的辦法就是一個好辦法。假如給你一個池塘,你該怎樣經(jīng)營,才能最大獲益?請大家討論。
(討論后請幾個同學闡述他們的結論)
現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)一種叫做“生態(tài)農(nóng)業(yè)”的農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式。這種經(jīng)營模式可以最小投入,得到最大收益。比如?;鶟O塘就是一例。(在此稍作解釋)
總結:通過學習生態(tài)系統(tǒng)的能量流動,我們知道生態(tài)系統(tǒng)必須不斷地從外界獲取能量。能量是一切生命的動力,是生態(tài)系統(tǒng)的基礎。能量流動維持各個營養(yǎng)級的生命和繁殖后代,使得一個生態(tài)系統(tǒng)得以存在和發(fā)展。
鞏固:
1.請從能量流動的角度解釋為什么食物鏈一般不超過五個營養(yǎng)級?
2.俗話說,“一山不容二虎”,有沒有道理?為什么?
(這兩個問題可啟發(fā)學生根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中能量逐級遞減的規(guī)律分析,得出隨著營養(yǎng)級的升高,可利用的能量往往減少到很小的程度,以至不足以維持下一個營養(yǎng)級的存在。)
板書設計
三、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動
1.能量來源:太陽
2.能量輸入:生產(chǎn)者的光合作用
3.能量流動的渠道:食物鏈(網(wǎng))
4.能量流動的過程:光→生產(chǎn)者→初級消費者
5.能量流動的特點。單向流動,逐級遞減
6.能量流動的傳遞效率: 10~20%
7.能量金字塔。
8.研究能量流動的意義
