課 題第五章 生態系統及其穩定 第2節 生態系統的能量流動
教 學
目 標1.分析生態系統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.嘗試調查農田生態系統中的能量流動情況教方學法講述與學生練習、討論相結合
教
材
分
析重點生態系統能量流動的過程和特點。
難點 能量流動過程、特點
教具多媒體、實物投影儀
程檢查學案
討論與總結
一、生態系統的能量流動
1．概念：生態系統中能量的輸入、傳遞和散失的過程。
2．過程
（1） 起點：從生產者固定太陽能開始，
（2）過程
（3）特點：單向流動，逐級第減
（4）研究目的：設法調整生態系統的能量流動方向，使能量流向使能量持續高效流向對人類最益的部分。
程〖講述〗（1）幾乎所有生態系統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，這是生態系統繁榮的基礎。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，每一營養級都有輸入、傳遞、轉化和散失的過程；（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。能量在生態系統中流動、轉化后，一部分儲存在生態系統（生物體有機物）中，而另一部分被利用、散發至無機環境中，兩者之和與流入生態系統的能量相等。
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
營養級流入能量流出能量
（輸入后一個營養級）出入比
生產者464.662.813.52%
植食性動物62.812.620.06%
肉食性動物12.6
分解者14.6
3.流入某一營養級的能量主要有以下去向：一部分通過該營養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）下一營養級。所以，流入某一營養級的能量不可能百分之百地流到下一營養級。
4.生態系統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；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.生態系統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。但是有時候會出現倒置的塔形。例如，在海洋生態系統中，由于生產者（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，該數量金字塔的塔形也會發生倒置。
〖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，通過能量多級利用，充分利用流經各營養級的能量，提高生產效益。
〖調查〗參考調查點：稻田生態系統
組成成分： （1） 非生物的物質和能量； （2） 生產者： 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.生產者主體是水稻，其他生產者有雜草、浮游植物等。農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、植食性魚數量較多時也會對水稻生長構成危害。農民采取噴灑農藥、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。農民通過禁捕，或適量放養等措施，實現生態農業的目標。
5.農民對秸稈的傳統處理方式有焚燒或填埋等；現代農業提出了綜合利用思想，例如，秸稈可作為多種工業原材料，還可以用來生產沼氣，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.通過稻田養魚等措施，實現立體化生態農業；通過建造沼氣池，實現能量的多級利用。
〖技能訓練〗分析和處理數據
〖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）。
典型例題
例1 一個池塘有生產者（浮游植物）、初級消費者（植食性魚類）、次級消費者（肉食性魚類）、分解者（微生物）。其中生產者固定的全部能量為a，流入初級消費者、次級消費者、分解者的能量依次為b、c、d，下列表述正確的是
A．a=b+d B．a＞b+d C．a＜b+d D．a＜c+d
解析 一個生態系統中，流經該系統的總能量是生產者固定的太陽能。該生態系統中生產者固定的全部能量是a，即流經該系統的各個營養級的總能量是a，數值是最大的。這些能量一部分在生產者的呼吸作用中以熱能形式散失到環境中，一部分用于自身的生長、發育、繁殖。在后一部分能量中，一部分隨植物遺體和殘枝敗葉等被分解者分解釋放出來，還有一部分沿著食物鏈流入初級消費者，除小部分能量隨動物糞便排出體外，其余被初級消費者同化。能量依次沿食物鏈單向流動、逐級遞減傳遞下去。本題正確答案是B。
目標檢測
1．在浮游植物→小魚→海豹→虎鯨這條食物鏈中，若虎鯨增加1kg體重，至少消耗浮游植物的量為
A、1kg B、10kg C、125kg D、1000kg
2．右圖是生態系統中碳循環圖解，圖中甲、乙、丙各是：
A、甲是生產者，乙是消費者，丙是分解者
B、乙是生產者，甲是消費者，丙是分解者
C、丙是生產者，乙是消費者，甲是分解者
D、甲是生產者，丙是消費者，乙是分解者
3．下列除哪項外．均為對生態系統內能量流動特征的描述：
A、食物鏈和食物網是能量流動的渠道
B、食物鏈中初級消費者越多，次級消費者獲得的能量越多
C、單向流動，逐級遞減
D、食物鏈越短，可供養的消費者越多
4．某池塘生態系統全部生產者所固定的大陽能總值為a，全部消費者所利用的能量總值為b，全部分解者所利用的能量總值為c．那么，a、 b、c三者之間的關系為：
A、a>b，b=c B、a=b+c C、a>b+c D、a
①此生態系統中處于第三營養級的種類有
。兩者既有捕食關系又有競爭關系的種類是____________________________。
②當除去全部海星一年后，與對照地區相 比，該處生物種類組成發生了很大的變化，其中_________成為優勢種，而石鱉和石械數量大為減少，其原因是_______________________。
參考答案
1．C 2．B 3．A 4．C
7．海星、荔枝螺、�？� 海星和荔枝螺 ②藤壺 藤壺大量繁殖，占據了巖石表面，使海藻不能生長，石鱉和石槭因失去食物而數量減少。
作
業
教
學
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