3. 文 字 资 料 3: 课 堂 练 习 4. 挂 图 : 生 态 系 统 能 量 流 动 示 意 图 ; 赛 达 伯 格 湖 的 能 量 流 动 图 解 5. 视 频 1: 生 态 农 业 6. 视 频 2: 草 原 生 态 系 统 的 食 物 链 以 及 能 量 流 动 ( 如 果 没 有 视

示 范 教 案 从 容 说 课 本 节 教 学 可 以 从 问 题 探 讨 引 入, 在 学 生 讨 论 时, 教 师 应 作 必 要 的 提 示 : 生 命 活 动 离 不 开 能 量, 生 物 需 要 不 断 地 从 外 界 获 取 能 量 才 能 维 持 生 存 ; 在 生 物 获 得 的 能 量 中 只 有 一 部 分 储 存 于 生 物 体 内 ; 由 于 能 量 沿 食 物 链 流 动 过 程 中 逐 级 递 减, 因 而 能 量 相 同 的 食 物, 动 物 性 食 品 比 例 越 高, 意 味 着 消 耗 的 总 能 量 越 多 在 学 生 讨 论 的 基 础 上, 教 师 引 出 生 态 系 统 能 量 流 动 的 基 本 涵 义 然 后, 提 出 怎 样 研 究 生 态 系 统 的 能 量 流 动 在 进 行 能 量 流 动 的 分 析 教 学 时, 要 提 醒 学 生 注 意 : 研 究 能 量 流 动 可 以 在 个 体 水 平 上, 也 可 以 在 群 体 水 平 上 研 究 生 态 系 统 中 能 量 流 动 一 般 在 群 体 水 平 上, 这 种 将 群 体 视 为 一 个 整 体 进 行 研 究 是 系 统 科 学 常 用 的 研 究 方 法 理 解 能 量 流 动 的 分 析 方 法 有 助 于 学 生 学 习 本 节 后 面 的 内 容 研 究 能 量 在 沿 着 食 物 链 从 一 个 种 群 流 动 到 另 一 个 种 群 时, 需 要 考 虑 能 量 被 利 用 和 未 被 利 用 等 多 方 面 的 能 量 值, 以 某 动 物 种 群 捕 食 种 群 A 为 例, 可 用 下 列 能 量 流 动 的 分 析 过 程 表 示 可 以 借 助 于 某 一 具 体 的 食 物 链, 让 学 生 分 析 能 量 流 动 的 过 程 教 师 可 概 括 :( 1) 几 乎 所 有 生 态 系 统 的 能 量 源 头 都 是 太 阳 能 植 物 通 过 光 合 作 用 固 定 太 阳 能, 这 是 生 态 系 统 繁 荣 的 基 础 从 能 量 的 角 度 来 看, 植 物 的 多 少 决 定 了 生 物 种 类 和 数 量 在 气 候 温 暖 降 雨 充 沛 的 地 方, 植 物 格 外 繁 茂, 各 种 生 物 就 会 非 常 繁 荣, 热 带 雨 林 就 是 这 样 的 情 况 ; 在 气 候 寒 冷 降 雨 很 少 的 地 方, 植 物 很 难 生 长, 各 种 生 物 的 数 量 都 很 少, 显 得 荒 凉 而 冷 寂 ( 2) 能 量 沿 着 食 物 链 流 动 时, 每 一 营 养 级 都 有 输 入 传 递 转 化 和 散 失 的 过 程 ( 3) 生 物 的 遗 体 残 骸 粪 便 是 分 解 者 能 量 的 来 源 能 量 在 生 态 系 统 中 是 如 何 流 动 的, 这 是 许 多 生 态 学 家 关 注 的 问 题 而 对 此 问 题 的 回 答, 仅 仅 作 定 性 的 阐 释 是 不 够 的, 必 须 基 于 科 学 实 验, 用 实 验 数 据 来 说 明 问 题, 由 此 引 出 林 德 曼 的 研 究 在 学 习 林 德 曼 的 研 究 时, 重 点 应 放 在 如 何 整 理 数 据 分 析 数 据, 进 而 得 出 科 学 结 论 上 可 采 用 资 料 分 析 的 建 议 教 师 要 引 导 学 生 用 数 据 来 分 析 能 量 流 动 的 特 点, 在 学 生 归 纳 总 结 的 基 础 上, 教 师 阐 述 生 态 系 统 能 量 流 动 具 有 的 两 个 特 点 能 量 是 科 学 中 的 核 心 概 念, 学 生 在 学 习 本 节 时, 应 结 合 物 理 学 知 识, 回 答 思 考 与 讨 论 中 的 问 题 关 于 研 究 能 量 流 动 的 实 践 意 义 的 教 学, 可 从 分 析 桑 基 鱼 塘 着 手 教 师 应 向 学 生 说 明 : 人 们 在 利 用 生 态 系 统 的 资 源 的 过 程 中, 期 望 的 高 效 与 持 续 常 常 会 发 生 矛 盾 如 何 根 据 客 观 规 律 来 调 整 生 态 系 统 中 的 能 量 流 动 关 系, 以 满 足 人 类 的 需 求, 是 一 个 必 须 解 决 的 重 要 问 题, 教 师 可 进 一 步 引 导 学 生 讨 论 一 些 实 例 教 学 重 点 1. 生 态 系 统 能 量 流 动 的 过 程 和 特 点 2. 研 究 能 量 流 动 的 实 践 意 义 教 学 难 点 生 态 系 统 能 量 流 动 的 过 程 和 特 点 教 具 准 备 1. 文 字 资 料 1: 生 态 系 统 数 量 金 字 塔 2. 文 字 资 料 2: 能 量 流 动 分 析 图

3. 文 字 资 料 3: 课 堂 练 习 4. 挂 图 : 生 态 系 统 能 量 流 动 示 意 图 ; 赛 达 伯 格 湖 的 能 量 流 动 图 解 5. 视 频 1: 生 态 农 业 6. 视 频 2: 草 原 生 态 系 统 的 食 物 链 以 及 能 量 流 动 ( 如 果 没 有 视 频 资 料, 可 以 用 文 字 资 料 图 像 资 料 或 课 件 来 代 替 ) 课 时 安 排 2 课 时 第 1 课 时, 学 习 能 量 流 动 的 过 程 和 特 点 第 2 课 时, 学 习 能 量 流 动 的 意 义 和 调 查 的 汇 总 报 告 三 维 目 标 1. 分 析 生 态 系 统 能 量 流 动 的 过 程 和 特 点 2. 概 述 研 究 能 量 流 动 的 实 践 意 义 3. 尝 试 调 查 农 田 生 态 系 统 中 的 能 量 流 动 情 况 4. 学 会 用 系 统 的 方 法 来 分 析 问 题, 以 及 掌 握 能 量 流 动 过 程 中 数 据 的 分 析 和 处 理 5. 掌 握 能 量 金 字 塔 和 数 量 金 字 塔 模 型 的 建 构 6. 通 过 分 析 能 量 流 动 的 示 意 图, 掌 握 能 量 流 动 的 过 程 7. 通 过 赛 达 伯 格 湖 能 量 流 动 的 图 解 和 必 要 的 数 据 处 理, 掌 握 能 量 流 动 的 特 点 8. 学 会 能 量 金 字 塔 和 数 量 金 字 塔 模 型 的 构 建, 进 一 步 理 解 能 量 流 动 的 特 点 9. 就 研 究 能 量 流 动 的 实 践 意 义, 与 学 生 一 起 探 讨 并 通 过 调 查, 培 养 学 生 的 实 践 能 力 观 察 能 力 交 流 能 力 和 分 析 解 决 问 题 的 能 力 10. 关 注 农 业 的 发 展 和 生 态 农 业 的 建 设 教 学 过 程 第 1 课 时 导 入 新 课 [ 师 ] 同 学 们 好! 上 节 课 我 们 学 习 了 生 态 系 统 的 一 些 基 本 知 识, 现 在 请 大 家 回 答 几 个 问 题 (1) 生 态 系 统 具 备 的 必 要 条 件 有 哪 些? (2) 最 大 的 生 态 系 统 是 什 么? (3) 生 态 系 统 的 结 构 包 括 什 么? (4) 硝 化 细 菌 是 生 态 系 统 的 什 么 成 分? (5) 生 态 系 统 的 营 养 结 构 是 什 么? (6) 生 态 系 统 的 什 么 是 沿 着 食 物 链 和 食 物 网 进 行 的? [ 生 1] 生 态 系 统 具 备 的 必 要 条 件 是 :( 1) 要 有 生 物 群 落 和 无 机 环 境 ( 2) 两 者 要 有 联 系 [ 生 2] 生 物 圈 [ 生 3](1) 生 态 系 统 的 成 分 ( 2) 食 物 链 和 食 物 网 [ 生 4] 生 产 者 [ 生 5] 食 物 链 和 食 物 网 [ 生 6] 物 质 循 环 和 能 量 流 动 推 进 新 课 [ 师 ] 不 错, 看 来 大 家 课 后 复 习 得 不 错 好, 下 面 我 们 一 起 来 学 习 生 态 系 统 的 能 量 流 动 这 也 是 生 态 系 统 的 基 本 功 能 之 一 大 家 先 看 课 本 问 题 探 讨, 请 大 家 把 问 题 探 讨 中 的 生 物 连 成 一 条 食 物 链 ( 学 生 看 书, 讨 论 ) [ 师 ] 谁 来 在 黑 板 上 写 一 下? [ 生 ] [ 师 ] 好 的, 那 这 里 有 几 条 食 物 链?

[ 生 ]2 条 [ 师 ] 正 确, 生 产 者 是 [ 生 ] 玉 米 [ 师 ] 对, 那 么 人 是 第 几 营 养 级? [ 生 ] 第 2 3 营 养 级 [ 师 ] 请 思 考 : 玉 米 的 作 用 是 什 么? [ 生 ] 通 过 光 合 作 用 把 太 阳 能 固 定 成 化 学 能, 储 存 在 有 机 物 中, 并 沿 着 食 物 链 传 递 [ 师 ] 很 好 这 里 首 先 补 充 一 个 知 识 点 : 流 入 生 态 系 统 中 的 能 量 就 是 指 生 产 者 固 定 的 太 阳 能 总 量 但 这 仅 限 于 自 然 生 态 系 统 人 工 生 态 系 统 的 能 量 还 包 括 人 为 提 供 的 [ 师 ] 那 么 玉 米 被 母 鸡 吃 掉 以 后, 玉 米 中 的 能 量 到 哪 去 了? [ 生 ] 应 该 转 化 成 母 鸡 自 身 组 成 物 质 中 的 能 量 了 [ 师 ] 很 好, 但 是 有 没 有 能 量 散 失 掉 呢? [ 生 ] 有, 玉 米 呼 吸 作 用 要 散 失 一 部 分 热 能 [ 师 ] 非 常 正 确, 这 里 还 要 补 充 一 点, 还 有 一 部 分 能 量 流 入 到 分 解 者 体 内 一 切 生 命 活 动 都 伴 随 着 能 量 的 变 化 生 态 系 统 的 能 量 流 动 就 是 指 生 态 系 统 中 能 量 的 输 入 传 递 转 化 和 散 失 的 过 程 [ 师 ] 那 么, 问 题 探 讨 中 的 讨 论 应 该 如 何 回 答 呢? 并 说 明 你 选 择 的 理 由? [ 生 1] 选 2, 因 为 除 了 玉 米 母 鸡, 还 可 以 吃 到 鸡 蛋 [ 生 2] 选 1, 因 为 如 果 拿 玉 米 喂 鸡 的 话, 玉 米 中 的 能 量 要 损 失 掉 一 部 分 [ 生 3] 选 1 和 选 2 都 不 对, 我 认 为 先 吃 鸡, 同 时 播 种 玉 米, 等 玉 米 植 株 成 熟, 结 出 玉 米 吃 玉 米 [ 师 ] 大 家 说, 谁 的 正 确? [ 生 ] 生 2 [ 师 ] 确 实 是 选 1 那 生 1 的 错 误 在 哪 里 呢? [ 生 ] 鸡 蛋 中 的 能 量 也 来 自 于 母 鸡, 能 量 不 会 无 故 增 加 [ 师 ] 很 好, 那 生 3 呢? [ 生 ] 他 没 考 虑 到 岛 上 没 有 任 何 食 物, 等 玉 米 长 出 来 时, 他 早 就 饿 死 了 所 以 肯 定 不 行 [ 师 ] 不 错, 这 点 忽 略 了 但 他 的 想 法 值 得 鼓 励, 如 果 条 件 允 许, 这 个 做 法 确 实 不 错 最 后 我 来 说 明 一 下 生 命 活 动 离 不 开 能 量, 生 物 需 要 不 断 从 外 界 获 取 能 量 才 能 维 持 生 存 ; 在 生 物 获 得 的 能 量 中 只 有 一 部 分 储 存 于 生 物 体 内 ; 由 于 能 量 沿 食 物 链 流 动 过 程 中 要 散 失 掉 一 部 分, 因 而 能 量 相 同 的 食 物, 动 物 性 食 品 比 例 越 高, 意 味 着 消 耗 的 总 能 量 越 多 等 我 们 学 完 了 这 节 内 容, 你 就 会 更 加 清 楚 地 理 解 选 1 的 理 由 了 那 么, 下 面 我 们 就 来 学 习 本 节 的 主 要 内 容 能 量 流 动 的 过 程 和 特 点 大 家 想 想 我 们 应 该 怎 样 来 研 究 生 态 系 统 的 能 量 流 动 呢? 提 示 : 能 量 流 动 的 渠 道 是 食 物 链 和 食 物 网 [ 生 1] 以 食 物 链 为 主 线 来 研 究 生 态 系 统 的 能 量 流 动 [ 生 2] 以 系 统 科 学 的 方 法 来 研 究 生 态 系 统 的 能 量 流 动, 也 就 是 把 相 同 营 养 结 构 的 生 物 看 作 一 个 整 体 来 研 究 [ 师 ] 非 常 好 下 面 我 们 先 来 看 一 下 课 本 有 关 能 量 流 动 的 分 析 能 量 流 动 的 分 析 : 能 量 流 经 一 个 种 群 的 情 况 可 以 用 下 图 表 示 :

如 果 将 这 个 种 群 作 为 一 个 整 体 来 研 究, 则 左 图 可 以 简 化 成 右 图 形 式, 从 中 可 以 看 出 分 析 能 量 流 动 的 基 本 思 路 [ 师 ] 从 图 中 很 清 楚 地 可 以 看 出 能 量 流 经 一 个 个 体 或 种 群 时 的 变 化 在 生 态 系 统 中, 生 物 种 类 繁 多, 大 家 认 为 哪 个 研 究 起 来 更 简 单? [ 生 ] 以 种 群 为 单 位 研 究 [ 师 ] 是 的 研 究 能 量 流 动 可 以 在 个 体 水 平 上, 也 可 以 在 群 体 水 平 上 研 究 生 态 系 统 中 能 量 流 动 一 般 在 群 体 水 平 上, 这 种 将 群 体 视 为 一 个 整 体 进 行 研 究 是 系 统 科 学 常 用 的 研 究 方 法 能 量 流 动 过 程 的 分 析 第 一 个 要 点 是 在 群 体 水 平 上 研 究 那 么 接 下 来, 第 二 个 要 点 就 是 刚 才 大 家 所 回 答 的, 以 食 物 链 为 主 线 来 研 究 现 在 请 大 家 思 考 : 在 群 体 水 平 上 画 出 食 物 链, 并 思 考 其 中 能 量 的 流 动 过 程 ( 学 生 看 书, 讨 论 ) 谁 来 画 一 下? [ 生 ] [ 师 ] 不 错 他 不 但 画 出 了 食 物 链, 而 且 还 表 明 了 能 量 的 流 动 情 况 下 面, 问 大 家 几 个 问 题, 请 思 考 课 件 展 示 : 1. 能 量 是 怎 样 输 入 生 态 系 统 的? 2. 能 量 流 动 的 渠 道 是 什 么? 3. 能 量 是 如 何 散 失 的? 4. 能 量 是 如 何 进 入 分 解 者 体 内 的? 5. 初 级 消 费 者 粪 便 中 的 能 量 包 括 在 初 级 消 费 者 同 化 的 能 量 中 吗? 为 什 么? 6. 初 级 消 费 者 同 化 的 能 量 有 哪 几 个 去 向? [ 生 1] 通 过 生 产 者 的 光 合 作 用 固 定 太 阳 能 [ 师 ]( 提 示 ) 还 有 很 少 数 是 通 过 细 菌 的 化 能 合 成 作 用 固 定 的 化 学 能 [ 生 2] 食 物 链 和 食 物 网 [ 生 3] 通 过 呼 吸 作 用 散 失 [ 生 4] 通 过 粪 便 遗 体 残 骸 等 形 式 [ 生 5] 不 包 括 因 为 粪 便 是 没 有 被 消 费 者 吸 收 的 食 物 残 渣, 而 同 化 的 能 量 是 指 被 吸 收 后, 储 存 在 消 费 者 自 身 组 成 物 质 中 的 能 量 [ 师 ] 这 一 点 大 家 特 别 要 注 意, 也 就 是 说 初 级 消 费 者 摄 入 的 能 量 不 等 于 其 同 化 的 能 量 [ 生 6]3 个 去 向 ( 1) 呼 吸 作 用 散 失 ( 2) 被 分 解 者 利 用 ( 3) 被 下 一 个 营 养 级 摄 食 [ 师 ] 几 乎 所 有 生 态 系 统 的 能 量 源 头 都 是 太 阳 能 输 入 第 一 营 养 级 的 能 量, 一 部 分 在 生 产 者 的 呼 吸 作 用 中 以 热 能 的 形 式 散 失 掉 ; 一 部 分 用 于 生 产 者 的 生 长 发 育 和 繁 殖 等 生 命 活 动, 储 存 在 植 物 体 的 有 机 物 中 构 成 植 物 体 有 机 物 中 的 能 量, 一 部 分 随 枯 枝 败 叶 等 被 分 解 者 分 解 而 释 放 出 来 ; 另 一 部 分 则 被 初 级 消 费 者 摄 入 体 内, 这 样, 能 量 就 流 入 了 第 二 营 养 级 能 量 流

入 第 二 营 养 级 后 的 变 化, 刚 才 我 们 已 经 讨 论 过 了, 能 量 在 第 三 四 营 养 级 的 变 化, 与 第 二 营 养 级 大 致 相 同 课 本 生 态 系 统 能 量 流 动 示 意 图 简 洁 地 说 明 了 能 量 流 动 的 过 程 简 单 地 说 就 是, 一 个 营 养 级 所 同 化 的 能 量 = 呼 吸 散 失 的 能 量 + 被 分 解 者 利 用 的 能 量 + 被 下 一 个 营 养 级 摄 入 的 能 量 这 个 公 式 是 不 是 可 以 应 用 于 所 有 营 养 级? [ 生 ] 不 是 最 高 营 养 级 能 量 的 去 向 只 有 两 个 : 一 是 呼 吸 散 失 的 能 量 ; 二 是 被 分 解 者 利 用 的 能 量 [ 师 ] 很 好 那 下 面 我 来 设 计 一 张 图, 可 以 很 细 致 地 描 绘 出 能 量 在 种 群 之 间 的 流 动 情 况 课 件 展 示 : 研 究 能 量 在 沿 着 食 物 链 从 一 个 种 群 流 动 到 另 一 种 群 时, 需 要 考 虑 能 量 被 利 用 和 未 被 利 用 等 多 方 面 的 能 量 值, 以 某 动 物 种 群 捕 食 种 群 A 为 例, 看 下 列 能 量 流 动 的 分 析 过 程 : 补 充 : 1. 被 捕 食 的 是 没 有 被 下 一 个 营 养 级 摄 食, 仍 旧 以 上 一 个 营 养 级 的 形 式 存 在 的 2. 未 食 入 的 是 指 没 有 被 摄 食 进 去 的, 如 食 物 的 碎 屑, 动 物 的 骨 头 毛 发 等, 植 物 的 秸 秆 等, 其 会 被 分 解 者 利 用 3. 未 同 化 的 是 指 粪 便, 粪 便 会 被 分 解 者 利 用 4. 从 这 里 可 以 看 出, 其 实 在 自 然 界 中, 对 一 个 种 群 来 说, 其 同 化 的 能 量 去 向 还 包 括 未 被 捕 食 的, 也 可 以 说 是 未 利 用 的 [ 师 ] 现 在, 相 信 大 家 对 生 态 系 统 中 的 能 量 流 动 的 过 程 应 该 十 分 清 楚 了 最 后 我 还 要 强 调 一 下, 大 家 不 但 要 知 道 每 一 个 营 养 级 所 同 化 能 量 的 去 向, 而 且 还 应 该 对 每 一 个 营 养 级 能 量 的 摄 入 同 化 散 失 等 过 程 非 常 清 楚 下 面 大 家 看 一 下 课 本 中 的 思 考 与 讨 论 根 据 能 量 流 动 的 过 程 和 食 物 链 上 营 养 级 的 关 系 思 考 一 下, 可 以 相 互 讨 论 谁 来 回 答 一 下 第 1 题? [ 生 ] 遵 循 因 为 对 于 整 个 生 态 系 统 来 说, 输 入 的 能 量 = 散 失 的 能 量 + 储 存 的 能 量 [ 师 ] 是 的 能 量 在 生 态 系 统 中 流 动 转 化 后, 一 部 分 储 存 在 生 态 系 统 ( 生 物 体 有 机 物 ) 中, 而 另 一 部 分 被 利 用 散 发 至 无 机 环 境 中, 两 者 之 和 与 流 入 生 态 系 统 的 能 量 相 等 那 第 2 题 呢? [ 生 ] 不 能 我 认 为 根 据 食 物 链 中 的 捕 食 关 系, 能 量 的 流 动 应 该 是 单 向 的 而 且 通 过 呼 吸 作 用 散 失 的 热 能, 也 不 可 能 再 被 生 产 者 重 新 利 用 [ 师 ] 很 好 能 量 流 动 的 特 点 之 一 就 是 单 向 流 动, 它 不 能 循 环 利 用 能 量 在 生 态 系 统 中 的 流 动, 很 大 部 分 被 各 个 营 养 级 的 生 物 利 用, 通 过 呼 吸 作 用 以 热 能 的 形 式 散 失 散 失 到 空 间 的 热 能 不 能 再 回 到 生 态 系 统 参 与 流 动, 因 为 至 今 尚 未 发 现 以 热 能 作 为 能 源 合 成 有 机 物 的 生 物 那 么 能 量 流 动 还 有 什 么 特 点 呢? 我 们 接 着 看 能 量 在 生 态 系 统 中 是 如 何 流 动 的, 这 是 许 多 生 态 学 家 关 注 的 问 题 而 对 此 问 题 的 回 答, 仅 仅 作 定 性 的 阐 释 是 不 够 的, 必 须 基 于 科 学 实 验, 用 实 验 数 据 来 说 明 问 题 下 面 就 是 美 国 科 学 家 林 德 曼 对 一 个 结 构 相 对 简 单 的 天 然 湖 泊 赛 达 伯 格 湖 的 能 量 流 动 的 定 量 分 析

挂 图 : 赛 达 伯 格 湖 的 能 量 流 动 图 解 图 中 数 字 为 能 量 数 值, 单 位 是 J/(cm 2 a )( 焦 每 平 方 厘 米 年 ) 图 中 未 固 定 是 指 未 被 固 定 的 太 阳 能, 未 利 用 是 指 未 被 自 身 呼 吸 作 用 消 耗, 也 未 被 后 一 个 营 养 级 和 分 解 者 利 用 的 能 量 为 研 究 方 便 起 见, 这 里 将 肉 食 性 动 物 作 为 一 个 营 养 级 [ 师 ] 请 大 家 仔 细 观 察 赛 达 伯 格 湖 的 能 量 流 动 图 解, 并 认 真 思 考 课 本 资 料 分 析 中 的 问 题 资 料 分 析 中 的 流 出 该 营 养 级 的 能 量 就 是 指 流 入 下 一 个 营 养 级 的 能 量 数 据 能 很 好 地 说 明 问 题 在 这 里 大 家 要 重 视 生 物 学 中 对 数 据 的 整 理 处 理 和 分 析, 以 及 数 据 在 说 明 生 物 学 现 象 和 规 律 的 过 程 中 的 重 要 性 数 据 在 孟 德 尔 遗 传 规 律 的 发 现 中 的 作 用 我 们 已 经 学 习 过 了 [ 师 ] 第 (1) 题 和 第 (2) 题 谁 来 写 一 下? [ 生 ] 营 养 级 流 入 能 量 流 出 能 量 ( 输 入 后 一 个 营 养 级 ) 出 入 比 生 产 者 464.6 62.8 13.52% 植 食 性 动 物 62.8 12.6 20.06% 肉 食 性 动 物 12.6 分 解 者 14.6 [ 师 ] 很 好 但 有 一 个 小 错 误, 分 解 者 不 属 于 营 养 级 这 点 大 家 一 定 要 注 意 大 家 看 一 下 在 相 邻 的 两 个 营 养 级 之 间, 能 量 传 递 效 率 是 多 少? [ 生 ]13.52% 和 20.06% [ 师 ] 也 就 是 说, 输 入 到 一 个 营 养 级 的 能 量 不 可 能 100% 传 递 到 下 一 个 营 养 级, 能 量 在 食 物 链 流 动 的 过 程 中 是 逐 级 减 少 的 一 般 来 说, 相 邻 的 两 个 营 养 级 之 间, 能 量 传 递 效 率 是 10%~ 20% 这 就 是 能 量 流 动 的 一 个 特 点 : 逐 级 递 减 第 3 个 问 题 呢? [ 生 ] 流 入 某 一 营 养 级 的 能 量 除 了 流 向 下 一 个 营 养 级, 还 有 以 下 去 向 : 一 部 分 通 过 该 营 养 级 的 呼 吸 作 用 散 失 了 ; 一 部 分 作 为 排 出 物 遗 体 或 残 枝 败 叶 不 能 进 入 下 一 营 养 级, 而 为 分 解 者 所 利 用 ; 还 有 一 部 分 未 能 进 入 ( 未 被 捕 食 或 未 利 用 ) 下 一 营 养 级 所 以, 流 入 某 一 营 养 级 的 能 量 不 可 能 百 分 之 百 地 流 到 下 一 营 养 级 [ 师 ] 很 好 那 我 来 问 几 个 问 题 :1. 对 某 一 营 养 级 输 入 的 能 量 和 输 出 的 能 量 有 什 么 关 系? 用 数 据 说 明 2. 图 中 所 有 的 箭 头 全 部 都 是 单 向 的, 说 明 了 什 么 问 题? [ 生 1] 相 等 营 养 级 输 入 能 量 输 出 能 量 ( 包 括 所 有 去 向 ) 生 产 者 464.6 62.8+12.5+293+96.3=464.6 植 食 性 动 物 62.8 12.6+2.1+18.8+29.3=62.8 肉 食 性 动 物 12.6 7.5+5.0+ 微 量 =12.6 [ 师 ] 是 的 这 很 好 地 说 明 能 量 流 动 符 合 能 量 守 恒 定 律 [ 生 2] 说 明 了 能 量 流 动 是 单 向 的, 不 可 逆 转, 也 不 可 循 环 流 动 [ 师 ] 很 好 这 就 是 能 量 流 动 的 另 一 个 特 点 单 向 流 动 比 如 狼 可 以 吃 兔 子, 获 得 兔 子 的 能 量, 但 兔 子 不 能 吃 狼, 获 得 狼 的 能 量 在 食 物 链 中, 能 量 只 能 从 低 营 养 级 向 高 营 养 级 流 动

[ 师 ] 第 4 个 问 题 总 结 的 规 律 就 是 : 生 态 系 统 中 能 量 流 动 是 单 向 的 ; 能 量 在 流 动 过 程 中 逐 级 递 减 下 面 我 们 观 看 一 段 视 频, 可 以 让 大 家 更 形 象 地 了 解 生 态 系 统 的 能 量 流 动 看 的 时 候, 大 家 思 考 我 们 可 以 构 建 一 个 什 么 样 的 模 型 来 更 加 直 观 地 体 现 能 量 流 动 的 特 点 参 照 课 本 某 一 个 湖 的 能 量 金 字 塔 图 多 媒 体 播 放 视 频 : 草 原 生 态 系 统 的 食 物 链 以 及 能 量 流 动 ( 学 生 观 看, 思 索 ) [ 师 ] 好, 视 频 片 段 很 清 楚 地 说 明 了 生 态 系 统 的 能 量 流 动 的 过 程 和 特 点, 那 谁 来 构 建 模 型? [ 生 1] 能 量 金 字 塔 [ 师 ] 不 错 可 以 看 出 能 量 的 流 动 是 逐 级 递 减 的, 大 家 看 书 96 页 和 图 59, 并 思 考 图 59 下 面 的 问 题 [ 师 ] 能 量 金 字 塔 比 较 直 观 地 体 现 了 能 量 流 动 的 特 点, 金 字 塔 越 高, 塔 尖 部 分 就 越 小, 也 就 意 味 着 能 量 越 少 所 以 食 物 链 的 营 养 级 一 般 不 超 过 4~5 级, 因 为 能 量 太 少 就 无 法 维 持 生 物 的 生 存 了 那 下 面 的 问 题 谁 来 回 答? [ 生 2] 数 量 金 字 塔 一 般 也 是 金 字 塔 形, 但 有 例 外 [ 师 ] 很 好 这 就 是 数 量 金 字 塔 ( 用 生 物 个 体 数 量 表 示 ) 或 生 物 量 金 字 塔 ( 用 生 物 的 质 量 表 示 ) 一 般 是 金 字 塔 形, 有 时 候 会 出 现 倒 置 的 塔 形 例 如, 在 海 洋 生 态 系 统 中, 由 于 生 产 者 ( 浮 游 植 物 ) 的 个 体 小, 寿 命 短, 又 会 不 断 地 被 浮 游 动 物 吃 掉, 所 以 某 一 时 刻 调 查 到 的 浮 游 植 物 的 生 物 量 ( 用 质 量 来 表 示 ), 可 能 低 于 浮 游 动 物 的 生 物 量 ( 用 质 量 来 表 示 ), 这 时 生 物

量 金 字 塔 的 塔 形 就 颠 倒 过 来 了 当 然, 这 不 是 说 流 过 生 产 者 这 一 环 节 的 能 量 要 比 流 过 消 费 者 这 一 环 节 的 能 量 少 事 实 上, 一 年 中 流 过 浮 游 植 物 的 总 能 量 还 是 比 流 过 浮 游 动 物 的 要 多 与 此 同 理, 成 千 上 万 只 昆 虫 生 活 在 一 株 大 树 上 时, 该 数 量 金 字 塔 的 塔 形 也 会 发 生 倒 置 [ 师 ] 能 量 金 字 塔 永 远 是 正 金 字 塔 形 ; 数 量 或 生 物 量 金 字 塔 一 般 为 正 金 字 塔 形, 少 数 情 况 也 可 倒 置 课 堂 小 结 [ 师 ] 好 了, 现 在 生 态 系 统 能 量 流 动 的 过 程 和 特 点 我 们 都 清 楚 了 通 过 学 习 生 态 系 统 的 能 量 流 动, 我 们 知 道 生 态 系 统 必 须 不 断 地 从 外 界 获 取 能 量 能 量 是 一 切 生 命 活 动 的 动 力, 是 生 态 系 统 存 在 的 基 础 能 量 流 动 维 持 各 个 营 养 级 的 生 命 和 繁 衍, 使 得 一 个 生 态 系 统 得 以 存 在 和 发 展 现 在 我 们 可 以 再 看 一 下 课 本 开 头 的 问 题 探 讨, 这 时 就 不 难 得 出 选 1 的 答 案 了 从 这 里 也 可 以 看 出, 研 究 能 量 流 动 可 以 帮 我 们 更 好 地 利 用 能 量, 有 时 还 可 以 挽 救 生 命 呢 可 见, 研 究 能 量 流 动 的 实 践 意 义 是 非 常 重 要 的 这 部 分 的 内 容 我 们 下 节 课 再 讨 论 第 2 课 时 导 入 新 课 [ 师 ] 同 学 们 好! 上 节 课 我 们 学 习 了 生 态 系 统 能 量 流 动 的 过 程 和 特 点, 现 在 我 们 先 复 习 一 下 请 问 : 1. 生 态 系 统 能 量 的 源 头 是 什 么? 2. 太 阳 能 是 怎 样 进 入 到 生 物 群 落 的? 3. 能 量 沿 什 么 渠 道 传 递? 4. 每 一 营 养 级 同 化 的 能 量 有 哪 几 个 去 向? 5. 能 量 流 动 的 特 点 是 什 么? [ 生 1] 太 阳 能 [ 生 2] 通 过 生 产 者 的 光 合 作 用 把 太 阳 能 固 定 成 化 学 能, 储 存 在 生 产 者 的 有 机 物 中 [ 生 3] 食 物 链 和 食 物 网 [ 生 4] 四 个 去 向 :( 1) 未 利 用 ( 2) 呼 吸 散 失 ( 3) 被 下 一 个 营 养 级 摄 食 ( 4) 被 分 解 者 利 用 [ 生 5](1) 单 向 流 动 ( 2) 逐 级 递 减 推 进 新 课 [ 师 ] 不 错 那 下 面 我 们 一 起 来 学 习 研 究 能 量 流 动 的 实 践 意 义, 人 们 在 利 用 生 态 系 统 的 资 源 的 过 程 中, 期 望 的 高 效 与 持 续 常 常 会 发 生 矛 盾 如 何 根 据 客 观 规 律 来 调 整 生 态 系 统 中 的 能 量 流 动 关 系, 以 满 足 人 类 的 需 求, 是 一 个 必 须 解 决 的 重 要 问 题 先 请 大 家 看 思 考 与 讨 论, 在 考 虑 题 目 中 的 问 题 时, 同 时 想 想 能 不 能 把 桑 基 鱼 塘 这 个 生 态 系 统 的 结 构 模 型 构 建 起 来? 可 以 回 忆 一 下 我 们 第 一 节 生 态 系 统 的 模 型 构 建 ( 学 生 思 考, 讨 论 ) [ 师 ] 谁 来 构 建 一 下 这 个 模 型? [ 生 ] [ 师 ] 不 错 那 课 本 中 的 问 题 如 何 回 答 呢? [ 生 ] 桑 基 鱼 塘 的 设 计 理 念 是 从 人 类 所 需 出 发, 通 过 能 量 多 级 利 用, 充 分 利 用 流 经 各 营 养 级 的 能 量, 提 高 生 产 效 益 [ 师 ] 不 错 研 究 生 态 系 统 的 能 量 流 动, 可 以 帮 助 人 们 科 学 规 划 设 计 人 工 生 态 系 统, 使 能 量 得 到 最 有 效 的 利 用 生 态 农 业 的 建 设 就 是 其 中 最 重 要 的 应 用, 生 态 农 业 利 用 的 生 态 学 原 理 就 是 能 量 的 多 级 利 用 和 物 质 的 循 环 再 生 下 面 大 家 想 想 能 不 能 对 思 考 与 讨 论 中 桑 基 鱼 塘 作

进 一 步 的 改 进, 使 能 量 能 被 更 加 有 效 地 利 用 ( 学 生 思 考, 讨 论 ) [ 生 ] [ 师 ] 不 错 另 外, 我 们 还 可 以 用 塘 泥 鱼 粪 和 人 粪 来 发 酵 产 生 沼 气, 作 为 能 源 可 见, 研 究 生 态 系 统 的 能 量 流 动, 还 可 以 帮 助 人 们 合 理 地 调 整 生 态 系 统 的 能 量 流 动 的 关 系, 使 能 量 持 续 高 效 地 流 向 对 人 类 最 有 益 的 部 分 大 家 可 以 看 一 下 课 本 中 关 于 能 量 流 动 的 实 践 意 义 的 介 绍 ( 学 生 看 书 ) [ 师 ] 学 习 了 能 量 流 动 的 意 义, 我 们 最 好 能 应 用 到 生 活 中, 而 不 是 纸 上 谈 兵 课 本 中 的 调 查 正 好 给 了 我 们 这 个 机 会, 上 节 课 作 为 作 业 已 经 布 置 给 大 家 了, 大 家 做 好 了 吗? [ 生 ] 做 好 了 [ 师 ] 好, 下 面 哪 个 小 组 的 组 长 来 做 一 下 陈 述? 时 间 10 分 钟 可 以 借 助 多 媒 体 其 他 小 组 认 真 听 好, 待 会 儿 可 以 进 行 补 充 小 组 1: 1. 调 查 目 的 (1) 调 查 当 地 的 农 田 生 态 系 统, 明 确 它 的 组 成 成 分 (2) 分 析 当 地 农 田 生 态 系 统 中 的 能 量 流 动 情 况, 并 作 出 评 价 (3) 对 能 量 流 动 提 出 改 进 建 议 2. 调 查 对 象 稻 田 生 态 系 统 3. 调 查 方 法 实 地 调 查 ; 走 访 农 民 ; 资 料 查 询 4. 调 查 结 果 ( 问 题 1~6) (1) 生 产 者 主 体 是 水 稻, 其 他 生 产 者 有 杂 草 浮 游 植 物 等 农 民 主 要 通 过 喷 洒 除 草 剂, 或 人 工 除 草 的 方 式 抑 制 杂 草 的 生 长 (2) 初 级 消 费 者 有 田 螺 浮 游 动 物 植 食 性 昆 虫 植 食 性 鱼 鸟 类 等 一 般 而 言, 植 食 性 昆 虫 和 鸟 类 等 往 往 对 水 稻 生 长 构 成 危 害, 田 螺 植 食 性 鱼 数 量 较 多 时 也 会 对 水 稻 生 长 构 成 危 害 农 民 采 取 喷 洒 农 药 竖 稻 草 人 等 措 施 防 止 或 减 少 这 些 动 物 的 危 害 (3) 次 级 消 费 者 有 泥 鳅 黄 鳝 肉 食 性 鱼 青 蛙 等 一 般 而 言, 这 些 消 费 者 对 水 稻 生 长 利 大 于 害 农 民 通 过 禁 捕, 或 适 量 放 养 等 措 施, 实 现 生 态 农 业 的 目 标 (4) 大 多 数 为 购 买 的 合 成 饲 料 (5) 农 民 对 秸 秆 的 传 统 处 理 方 式 有 焚 烧 或 填 埋 等 (6) 主 要 通 过 合 理 密 植 的 方 法 提 高 作 物 的 光 能 利 用 效 率 5. 汇 总 分 析 该 农 田 的 食 物 链 或 食 物 网 :

该 稻 田 生 态 系 统 的 能 量 来 源 : 太 阳 能 固 定 太 阳 能 的 生 产 者 : 水 稻 杂 草 浮 游 植 物 能 量 流 动 的 渠 道 : 食 物 链 和 食 物 网 能 量 的 存 在 状 况 有 : (1) 储 存 在 生 物 体 中 (2) 被 分 解 者 利 用 (3) 呼 吸 散 失 (4) 储 存 在 作 物 的 秸 秆 动 物 的 粪 便 中, 还 未 被 微 生 物 分 解 利 用 该 稻 田 生 态 系 统 能 量 利 用 基 本 上 还 是 符 合 人 们 的 意 愿 的 但 对 害 虫 的 防 治 还 不 理 想, 对 秸 秆 的 处 理 也 不 好 6. 结 论 和 建 议 (1) 对 杂 草 和 浮 游 植 物 的 去 除, 可 以 养 殖 一 些 对 应 的 植 食 性 的 鱼 类 即 所 谓 的 稻 田 养 鱼 (2) 对 害 虫 的 防 治, 可 以 尝 试 生 物 防 治, 即 用 它 的 天 敌 如 青 蛙, 所 以 要 保 护 青 蛙 (3) 对 秸 秆 的 利 用, 可 以 做 成 饲 料 或 发 酵 产 生 沼 气, 而 不 是 简 单 地 焚 烧 或 掩 埋 (4) 动 物 的 粪 便 除 了 肥 田, 还 可 以 进 行 发 酵 (5) 根 据 生 态 学 的 基 本 原 理, 尽 量 地 做 到 能 量 的 多 级 利 用 农 民 对 我 们 的 提 议 持 欢 迎 态 度, 但 他 们 认 为 有 些 执 行 起 来 还 是 比 较 困 难 的 如 : 稻 田 养 鱼, 秸 秆 和 动 物 粪 便 的 利 用 最 后, 我 们 根 据 农 民 的 实 际 困 难 作 出 一 些 修 改 : (1) 对 杂 草 和 浮 游 植 物 的 去 除, 因 为 农 民 的 习 惯 以 及 条 件 的 限 制, 如 水 的 缺 少, 还 是 用 除 草 剂 或 人 工 除 草, 但 要 注 意 除 草 剂 的 浓 度 (2) 对 秸 秆, 可 以 与 饲 料 加 工 厂 联 系, 由 他 们 来 收 购 (3) 对 害 虫 的 防 治, 尽 量 少 使 用 农 药, 而 用 它 的 天 敌 青 蛙 对 青 蛙 除 了 保 护, 还 要 尽 量 多 地 消 灭 它 的 天 敌 蛇 (4) 泥 鳅 黄 鳝 要 适 量 的 捕 捉 (5) 尽 量 使 更 多 的 能 量 流 向 水 稻 [ 师 ] 好 调 查 得 不 错, 那 其 他 小 组 还 有 补 充 吗? 小 组 2: 调 查 的 方 法 还 可 以 咨 询 当 地 农 业 部 门, 以 得 到 比 较 科 学 的 改 进 方 法 小 组 3: 在 稻 田 生 态 系 统 中 还 有 无 机 环 境 和 分 解 者, 对 它 们 我 们 也 要 关 注 因 为 它 们 也 影 响 着 水 稻 的 产 量 小 组 4: 植 食 性 的 鱼 类 食 性 比 较 单 一, 一 般 只 吃 浮 游 植 物, 所 以 可 以 稻 田 养 鱼 小 组 1 的 食 物 网 有 差 错 [ 师 ] 大 家 说 得 很 好 当 然, 在 不 同 的 地 方, 有 不 同 的 情 况 当 地 农 民 可 以 因 地 制 宜 地 采 取 相 应 措 施, 来 使 能 量 尽 可 能 多 地 流 向 对 人 类 最 有 益 的 部 分 条 件 允 许 的 地 方, 可 以 通 过 稻 田 养 鱼 等 措 施, 实 现 立 体 化 生 态 农 业 ; 通 过 建 造 沼 气 池, 实 现 能 量 的 多 级 利 用 [ 师 ] 希 望 大 家 平 时 能 把 生 物 学 的 知 识 应 用 于 生 活 中, 使 生 活 更 美 好 大 家 如 果 有 兴 趣, 还 可 以 去 调 查 其 他 的 生 态 系 统, 如 果 园 蔬 菜 园 地 等 有 困 难 或 需 要 帮 助 可 以 找 老 师 下 面

我 们 再 一 起 来 训 练 一 下 数 据 的 分 析 和 处 理 ( 学 生 思 考, 讨 论 ) [ 师 ] 谁 来 回 答 一 下?( 如 回 答 不 出, 教 师 可 以 作 必 要 的 提 醒 ) [ 生 1] 这 些 玉 米 的 含 碳 量 折 合 成 葡 萄 糖 是 6 687.5 kg, 这 些 葡 萄 糖 储 存 的 能 量 是 1.07 10 11 kj [ 生 2] 这 些 玉 米 呼 吸 作 用 消 耗 的 能 量 是 3.272 10 10 kj [ 生 3] 这 些 玉 米 在 整 个 生 长 季 节 所 固 定 的 太 阳 能 总 量 是 1.397 2 10 11 kj 呼 吸 作 用 消 耗 的 能 量 占 所 固 定 太 阳 能 的 比 例 是 23.4% [ 生 4] 这 块 玉 米 田 的 太 阳 能 利 用 效 率 是 1.64% [ 师 ] 非 常 正 确 看 来 大 家 对 数 据 的 分 析 和 处 理 掌 握 得 不 错 如 果 人 从 玉 米 得 到 的 能 量 是 1.397 2 10 10 kj, 那 么 能 量 的 传 递 效 率 是 多 少? [ 生 ]10% [ 师 ] 如 果 被 分 解 者 利 用 的 能 量 是 3.6 10 9 kj, 那 么 输 入 到 分 解 者 的 比 例 是 多 少? [ 生 ]2.576 6% [ 师 ] 正 确 那 玉 米 所 固 定 的 太 阳 能 总 量 除 了 提 供 给 人 分 解 者 呼 吸 散 失 之 外, 还 剩 下 多 少? [ 生 ]8.942 8 10 10 kj [ 师 ] 那 这 部 分 应 该 就 是 未 利 用 的, 也 就 是 储 存 在 秸 秆 等 中 的 能 量 占 玉 米 所 固 定 的 太 阳 能 总 量 的 比 例 是 多 少? [ 生 ]64% [ 师 ] 好 的 那 你 能 把 处 理 的 数 据 用 图 来 表 示 吗? [ 生 ] 可 以 [ 师 ] 那 你 来 写 一 下 参 照 课 本 赛 达 伯 格 湖 的 能 量 流 动 图 解 [ 生 ] [ 师 ] 不 错 这 块 玉 米 地 提 供 给 人 的 能 量 只 有 10%, 太 少 了 你 认 为 可 能 的 原 因 是 什 么? 如 何 解 决? [ 生 1] 杂 草 太 多, 而 使 玉 米 固 定 的 太 阳 能 减 少 除 草 [ 生 2] 害 虫 数 量 较 多, 用 生 物 防 治 杀 灭 害 虫 [ 生 3] 呼 吸 散 失 太 多, 可 以 用 温 室 大 棚 来 控 制 昼 夜 温 度, 降 低 呼 吸 作 用 [ 生 4] 未 利 用 的 部 分 太 多, 可 以 将 秸 秆 等 再 利 用, 达 到 使 能 量 尽 可 能 多 地 流 向 对 人 类 最 有 益 的 部 分 提 高 能 量 的 利 用 率 [ 师 ] 大 家 回 答 得 很 好 总 之, 我 们 学 习 生 态 系 统 能 量 流 动 的 目 的, 就 是 为 了 能 更 好 地 调 整 生 态 系 统 能 量 流 动 的 关 系, 使 生 态 系 统 更 加 稳 定, 使 人 类 能 持 续 高 效 地 从 生 态 系 统 获 得 能 量 [ 师 ] 最 后 大 家 想 想, 能 量 流 动 必 须 要 有 一 个 载 体, 这 个 载 体 是 什 么 呢? [ 生 ] 物 质, 因 为 能 量 是 储 存 在 物 质 中 的 [ 师 ] 很 好, 下 节 课 我 们 就 来 学 习 生 态 系 统 的 第 二 个 营 养 功 能 物 质 循 环 最 后 我 们 放 松 一 下, 一 起 来 看 一 段 生 态 农 业 的 片 段

( 多 媒 体 播 放 视 频 ) ( 学 生 观 看 视 频 ) 课 堂 小 结 这 节 课 我 们 就 讲 到 这 里, 希 望 课 后 大 家 认 真 复 习, 充 分 理 解 能 量 流 动 的 过 程 和 特 点, 能 更 多 地 应 用 于 现 实 生 活 中 布 置 一 下 课 后 的 作 业, 课 后 练 习 的 第 二 部 分 拓 展 题 写 在 作 业 本 上, 基 础 题 写 在 书 上 板 书 设 计 第 2 节 生 态 系 统 的 能 量 流 动 第 1 课 时 一 生 态 系 统 能 量 流 动 的 概 念 二 生 态 系 统 能 量 流 动 的 分 析 1. 以 种 群 或 营 养 级 为 对 象 来 研 究 2. 以 食 物 链 和 食 物 网 为 渠 道 来 研 究 三 生 态 系 统 能 量 流 动 的 过 程 1. 能 量 的 源 头 : 太 阳 能 2. 能 量 流 动 的 起 点 : 从 生 产 者 固 定 太 阳 能 开 始 3. 能 量 流 动 的 数 量 : 流 经 生 态 系 统 的 总 能 量 是 生 产 者 固 定 的 太 阳 能 总 量 ( 人 工 生 态 系 统 除 外 ) 4. 能 量 流 动 的 渠 道 : 食 物 链 和 食 物 网 5. 营 养 级 能 量 的 去 向 (1) 未 利 用 的 (2) 被 分 解 者 利 用 (3) 呼 吸 散 失 (4) 被 下 一 个 营 养 级 摄 食 四 能 量 流 动 的 特 点 1. 单 向 流 动 2. 逐 级 递 减 五 能 量 金 字 塔 和 数 量 金 字 塔 的 模 型 第 2 课 时 六 研 究 能 量 流 动 的 实 践 意 义 1. 可 以 帮 助 人 们 科 学 规 划 设 计 人 工 生 态 系 统, 使 能 量 得 到 最 有 效 的 利 用 2. 还 可 以 帮 助 人 们 合 理 地 调 整 生 态 系 统 的 能 量 流 动 的 关 系, 使 能 量 持 续 高 效 地 流 向 对 人 类 最 有 益 的 部 分 七 调 查 报 告 1. 调 查 目 的 2. 调 查 对 象 3. 调 查 方 法 4. 调 查 结 果 5. 汇 总 分 析 6. 结 论 和 建 议 八 数 据 的 分 析 和 处 理 活 动 与 探 究 活 动 与 探 究 的 题 目 : 调 查 当 地 农 田 生 态 系 统 中 的 能 量 流 动 情 况 ( 或 当 地 的 果 园 蔬 菜 种 植 地 ) 一 般 步 骤 : (1) 确 立 题 目 ( 调 查 目 的 ) (2) 组 成 调 查 小 组, 确 立 组 长 和 各 负 责 人 (3) 组 长 给 组 员 分 配 任 务, 各 组 员 分 头 调 查 各 自 任 务 ( 调 查 方 法 : 实 地 调 查 ; 走 访 农 民 ; 资 料 查 询 ; 咨 询 当 地 的 农 业 部 门 ) (4) 调 查 资 料 汇 总, 进 行 整 理 和 分 析 (5) 小 组 之 间 或 组 员 之 间 进 行 交 流, 提 出 建 议 (6) 撰 写 调 查 报 告 备 课 资 料

1. 怎 样 研 究 生 态 系 统 的 能 量 流 动 能 量 流 动 的 研 究 方 法 比 较 多, 这 里 仅 介 绍 四 种 主 要 方 法 1 直 接 观 察 法 这 是 一 种 十 分 简 单 的 方 法 在 某 种 情 况 下, 可 以 利 用 照 相 机 来 拍 摄 物 种 的 取 食 情 况 2 肠 胃 分 析 这 种 方 法 需 先 在 野 外 搜 集 所 研 究 的 动 物 可 能 取 食 的 食 物, 然 后 与 动 物 肠 胃 内 的 食 物 碎 片 作 比 较 分 析 鸟 类 取 食 昆 虫 的 蝙 蝠 和 小 型 哺 乳 动 物, 以 及 取 食 植 物 的 大 型 昆 虫 都 可 以 用 此 方 法 进 行 研 究 3 同 位 素 示 踪 分 析 在 一 些 消 费 者 中, 尤 其 是 在 许 多 昆 虫 和 节 肢 动 物 中 要 鉴 定 食 物 碎 片 是 很 困 难 的, 因 为 食 物 碎 片 太 小, 而 有 些 昆 虫 则 取 食 液 体 或 不 定 型 食 物 这 时, 就 可 以 使 用 同 位 素 示 踪 的 研 究 方 法 一 般 情 况 是 在 植 物 茎 基 部 打 孔, 用 同 位 素, 如 32 P 标 记 也 可 以 在 植 物 的 根 茎 部 周 围 挖 坑, 并 灌 满 水, 在 坑 底 部 的 植 物 根 部 划 许 多 裂 缝, 接 着 注 入 同 位 素 标 记 的 水 溶 液, 使 标 记 的 水 借 助 于 负 蒸 发 压 被 吸 入 植 物 体 内, 然 后 把 坑 封 闭 随 着 时 间 的 推 移, 同 位 素 就 移 到 植 物 体 的 各 个 部 分, 含 量 可 用 计 数 器 测 出 在 实 验 期 间, 也 可 以 搜 集 标 记 植 物 周 围 的 动 物, 显 然, 凡 带 有 标 记 的 动 物 一 定 吃 了 标 记 的 植 物 取 食 的 相 对 量 可 以 用 每 分 每 毫 克 干 重 来 表 示 一 旦 植 食 动 物 被 同 位 素 标 记 了, 它 就 可 以 用 类 似 的 方 法 来 识 别 4 利 用 血 清 技 术 生 物 之 间 营 养 关 系 的 一 种 极 敏 感 的 指 标 是 沉 淀 反 应 它 的 基 本 程 序 是 先 从 所 研 究 的 被 食 者 体 内 提 取 抗 原, 注 射 到 某 种 动 物 ( 如 兔 子 ) 体 内, 产 生 一 种 特 殊 的 抗 体, 然 后 用 这 种 抗 体 与 有 可 能 取 食 这 种 食 物 的 动 物 肠 内 物 质 相 互 作 用, 如 出 现 阳 性 反 应, 则 说 明 这 种 动 物 取 食 了 此 种 食 物 这 种 方 法 只 能 获 得 一 个 定 性 结 果, 而 且 在 某 一 时 间 内 只 能 检 验 一 种 食 物, 而 不 能 同 时 研 究 多 种 食 物 虽 然 这 种 方 法 受 到 很 多 因 素 的 限 制, 但 敏 感 性 极 高 2. 能 量 流 动 的 基 本 原 理 (1) 生 态 系 统 中 能 量 流 动 符 合 热 力 学 定 律 生 态 系 统 的 能 量 流 动 遵 循 热 力 学 第 一 定 律 和 热 力 学 第 二 定 律 热 力 学 第 一 定 律 指 出, 能 量 可 以 由 一 种 形 式 转 化 为 另 一 种 形 式 ; 在 转 化 过 程 中 是 按 严 格 的 适 量 比 例 进 行 的 能 量 既 不 能 消 灭, 也 不 能 凭 空 产 生 依 据 这 个 定 律 可 知, 一 个 系 统 的 能 量 发 生 变 化, 环 境 的 能 量 也 必 定 发 生 相 应 的 变 化, 如 果 体 系 的 能 量 增 加, 环 境 的 能 量 就 要 减 少, 反 之 亦 然 对 生 态 系 统 来 说 也 是 如 此 热 力 学 第 二 定 律 指 出, 在 封 闭 系 统 中, 一 切 过 程 都 伴 随 着 能 量 的 改 变 在 能 量 传 递 和 转 化 过 程 中, 除 了 一 部 分 可 以 继 续 传 递 和 做 功 的 能 量 ( 自 由 能 ) 外, 总 有 一 部 分 以 热 能 的 形 式 消 散 对 生 态 系 统 来 说, 当 能 量 以 食 物 的 形 式 在 生 物 之 间 传 递 时, 食 物 中 相 当 一 部 分 能 量 转 化 为 热 能 而 消 散, 其 余 则 用 于 合 成 新 的 组 织 而 作 为 潜 能 储 存 下 来 (2) 生 态 系 统 能 量 流 动 是 单 向 的 能 量 以 光 的 状 态 进 入 生 态 系 统 后, 就 不 能 再 以 光 的 形 式 存 在, 而 是 以 化 学 能 或 热 能 的 形 式 存 在 生 物 代 谢 过 程 产 生 的 热 能 也 不 能 再 转 化 为 生 物 的 化 学 能 从 总 的 能 量 流 动 途 径 而 言, 能 量 只 是 单 程 流 经 生 态 系 统, 是 不 可 逆 的 (3) 能 量 在 生 态 系 统 内 流 动 是 不 断 递 减 的 生 态 系 统 中 各 营 养 级 不 能 百 分 之 百 地 利 用 前 一 营 养 级 的 生 物 量 和 能 量, 总 要 耗 散 掉 一 部 分 耗 散 掉 的 能 量 包 括 热 能 不 能 被 生 物 采 食 到 或 摄 入 的 能 量 一 般 来 说, 能 量 在 相 邻 两 个 营 养 级 之 间 的 传 递 效 率 大 约 是 10%~20% (4) 能 量 流 动 速 率 不 同 生 态 系 统 中 能 量 流 动 速 率 与 生 态 系 统 类 型 和 不 同 生 物 有 密 切 关 系 3. 生 态 金 字 塔 与 能 量 金 字 塔 生 态 金 字 塔 包 括 三 种 类 型 : 能 量 金 字 塔 数 量 金 字 塔 和 生 物 量 金 字 塔 能 量 金 字 塔 是 以 各 营 养 级 所 固 定 的 总 能 量 来 表 示 的, 它 以 热 力 学 为 基 础, 较 好 地 反 映 了 生 态 系 统 内 能 量 流 动 的 本 质 数 量 金 字 塔 过 高 地 估 计 了 小 型 生 物 的 作 用, 而 生 物 量 金 字 塔 又 过 于 强 调 了 大 型 生 物 的 作 用, 而 能 量 金 字 塔 所 提 供 的 情 况 较 为 客 观 和 全 面 课 本 图 59 生 态 金 字 塔 的 四 种 类 型 能 量 金 字 塔 表 示 生 物 之 间 的 能 量 关 系, 把 植 物 干 物 质 和 动 物 干 物 质 都 换 算 成 能 量 单 位, 计 算 两 个 营 养 级 之 间 的 比 值, 表 示 能 量 传 递 的 有 效 程 度, 在 表 达 能 量 流 动 方 面, 有 更 明 了 的 效 果 例 如,4 hm 2 紫 花 苜 蓿 接 受 的 太 阳 辐 射 量, 每 年 为 2.646 10 10 kj, 苜 蓿 固 定 的 能 量 是 6.258 10 7 kj, 固 定 效 率 约 为 0.24%, 光 能 利 用 率 还 算 比 较 高 的 牛 吃 苜 蓿 获 得 的 能 量 为 4.998 10 6 kj, 牛 对 苜 蓿 的 转 化 率 为 8%, 人 吃 牛 肉 获 得 的 能 量 为 3.486 10 4 kj,

人 对 牛 肉 的 转 化 率 为 0.7% 左 右 在 能 量 金 字 塔 图 解 中, 各 层 的 长 度 一 般 是 取 所 代 表 数 值 的 对 数, 因 为 各 营 养 级 的 数 值 相 差 甚 大, 不 便 直 接 按 实 数 绘 出