3.2生態系統的能量流動-2新教材?人教版?選擇性必修2【教學過程】TeachingProcess1.概念圖3.教學總結、綜合2.課堂教

學內容4.課堂練習鞏固典型習題規律總結科學方法思維訓練生態系統的能量流動3.能量流動的特點（1）單向流動：

在生態系統中，能量流動只能沿著______由___營養級流向____營養級，不可_____，也不能_________；食物鏈低高逆轉循環流動①各營養級的生物都會因自身呼吸作用散失掉一部分能量。②各營養級能量都要有一部分流入分解者。③各營養級生物都不能全部被下一營養級捕食,各個營養級能量都有一部分未利用。原因：（2）逐級遞減：（能量傳遞效率為10%～20%）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。原因：①生物之間的捕食關系是長期自然選擇的結果，一般不可逆轉；

②各營養級呼吸作用散失的熱能無法再利用。單向流動、逐級遞減一.生態系統的能量流動思維訓練：分析和處理數據1926年，一位生態學家研究了一塊玉米田的能量流動情況，得到如下數據。

1.這塊田共收割玉米約10000株，質量為6000kg。通過對玉米植株的化學成分進行分析，計算出其中共含碳2675kg。2.據他估算，這些玉米在整個生長過程中通過細胞呼吸消耗的葡萄糖共2045kg。

請根據以上數據計算：

這些玉米的含碳量折合成葡萄糖是多少？這些葡萄糖儲存的能量是多少？3.1kg葡萄糖儲存1.6×104kJ能量。4.在整個生長季節，入射到這塊玉米田的太陽能為8.5×109kJ.=2675×180(C6H12O6)÷72(C6)6687.5kg1.07×108kJ6687.5×1.6×104kJ=這些玉米呼吸作用消耗的能量是多少？2045×1.6×104kJ=3.272×107kJ這些玉米在整個生長季節所固定的太陽能總量是多少？呼吸作用消耗的能量占所固定太陽能的比例是多少？1.07×108kJ+3.272×107kJ=1.3972×108kJ3.272×107÷1.3972×108=23.4%這塊玉米田的太陽能利用效率是多少？1.3972×108÷8.5×109=1.64%一.生態系統的能量流動3.能量流動的特點處理數據

根據計算結果，畫出能量流經該玉米種群的圖解，圖解中應標明各環節能量利用和散失的比例：思維訓練：分析和處理數據一.生態系統的能量流動3.能量流動的特點請同學們將賽達伯格湖的能量流動數據，用相應面積或體積的圖形表示，并按營養級由低到高排列。一.生態系統的能量流動4.生態金字塔模型構建5：構建生態系統能量流動金字塔模型（1）能量金字塔一.生態系統的能量流動4.生態金字塔模型構建5：構建生態系統能量流動金字塔模型生態學家調查了不同生態系統中的生物個體數量和生物量（調查數據中排除了微生物和土壤動物）,所得數據如下列表格所示。P代表生產者，C1、C2、C3依次代表初級、次級和三級消費者。（2）數量金字塔一.生態系統的能量流動4.生態金字塔模型構建5：構建生態系統能量流動金字塔模型草原（夏季）數量金字塔（個體/0.1ha）草150萬植食性動物20萬肉食性動物19萬肉食性動物210名稱某草地溫帶森林P150000002000C120000001500000C29000001200000C31020（3）生物量金字塔一.生態系統的能量流動4.生態金字塔模型構建5：構建生態系統能量流動金字塔模型名稱某湖泊某海峽P8094C13721C211-（3）生物量金字塔一.生態系統的能量流動4.生態金字塔模型構建5：構建生態系統能量流動金字塔模型一般情況下，生物量金字塔是上窄下寬的金字塔形，但是有時候會出現倒置的金字塔形。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生物量可能低于浮游動物的生物量。當然，總的來看，年中浮游植物的總的生物量還是比浮游動物的要多。思考1：生物量金字塔在什么情況下，可能是上寬下窄倒置的金字塔形呢？能量金字塔、數量金字塔、生物量金字塔統稱為生態金字塔。

思考2：哪種指標構建的金字塔能更客觀的表示生態系統能量傳遞規律，不出現倒置現象呢？一.生態系統的能量流動4.生態金字塔生態系統能量金字塔示意圖能量金字塔能更客觀、準確的表示能量在各營養級間的傳遞規律。一.生態系統的能量流動4.生態金字塔思考3：人類位于食物鏈的頂端，從能量金字塔來看，人口數量日益增長，這會對地球上現有的生態系統造成什么影響？一.生態系統的能量流動4.生態金字塔答案：人口數量日益增長，會要求低營養級有更多的能量流入人類所處的營養級，也就是說，人類所需要的食物會更多，將不得不種植或養殖更多的農畜產品，會給地球上現有的自然生態系統帶來更大的壓力。一.生態系統的能量流動4.生態金字塔5.研究能量流動的實踐意義應用生態金字塔原理分析，提出使該地生態系統中能量得到最大利用的改進建議。A.前期準備一.生態系統的能量流動探究·實踐：調查當地生態系統的能量流動情況。①明確該次調查活動的目的要求②選擇要調查的生態系統，確定邊界③確定小組分組名單，做好分工。④擬定具體的調查計劃。⑤準備好調查工具∶⑥實地調查∶需要準備當地動植物分類圖鑒（鐵鍬、水桶等工具）文獻調查、訪談調查∶記錄本、手機（拍照、記錄）和相關書籍資料某小組同學準備對當地稻田生態系統進行調查，他們設計的調查問題如下：5.研究能量流動的實踐意義一.生態系統的能量流動探究·實踐：調查當地生態系統的能量流動情況。A.前期準備①該稻田除水稻外，還有哪些生產者?農民用什么方法控制這些生產者的數量?②初級消費者有哪些?他們對水稻有利還是有害?對這些初級消費者農民分別采取了哪些措施?③次級消費者有哪些?他們與水稻是什么關系?④農民對水稻秸稈是如何處理的?⑤農民利用什么方法提高水稻的光能利用率?資料1：拍攝的稻田生態系統中部分生物的照片。資料2：當地農民對害蟲、雜草、秸稈的處理措施青蛙水稗草陌上菜跳蛛田螺鴨舌草稻螟蟲對水稻秸稈的處理：部分喂牛、部分焚燒

水稻的根在田中漚肥。對雜草與害蟲使用除草劑與殺蟲劑處理。5.研究能量流動的實踐意義一.生態系統的能量流動B.調查結果C.調查結果分析①通過查閱調查的圖片資料，分析該生態系統的組成成分有哪些？5.研究能量流動的實踐意義一.生態系統的能量流動稻田生態系統的組成成分∶非生物的物質與能量∶陽光、空氣、水分、熱、土壤、無機鹽等生產者∶水稻、鴨舌草、稗草等12種雜草、浮游植物消費者∶以水稻葉為食的昆蟲∶稍娛蟲、稻飛虱、黑尾葉蟬等

捕食害蟲的動物∶蜘蛛（包括圓蛛、跳蛛、小黑妹）、青蛙等

以浮游植物為食的動物∶浮游動物、底棲動物（田螺、搖蚊）分解者∶土壤中微生物、水中底棲動物∶田螺、搖蚊、蚯蚓等動物②繪制該生態系統的部分能量流動圖，思考稻田生態系統中生產者的主體是什么？其他生產者、初級消費者、次級消費者分別有哪些？它們與農作物是什么關系？有害還是有益？太陽能水稻稻飛虱稻螟蟲青蛙跳蛛鴨舌草水稗草C.調查結果分析5.研究能量流動的實踐意義一.生態系統的能量流動水稻田中的能量流動關系C.調查結果分析5.研究能量流動的實踐意義一.生態系統的能量流動③將害蟲與益蟲進行歸類，簡化表示該生態系統能量流動關系C.調查結果分析5.研究能量流動的實踐意義一.生態系統的能量流動④結合以上分析，提出提高稻田產量，使稻田能量最大限度流入人類的新措施。提高水稻光合效率、減少雜草的競爭、減少害蟲取食造成能量流失是否有將害蟲與雜草中能量通過二次轉化，被人類利用的方法呢？C.調查結果分析5.研究能量流動的實踐意義一.生態系統的能量流動對策1：稻--鴨共作稻田生態系統水稻田生態系統營養結構更加完善，系統的功能整合特性得到發揮？D.建議對策5.研究能量流動的實踐意義一.生態系統的能量流動如何有效利用水稻下層的光能，增加流向人類的能量呢？在空間上進行合理配置，增大流入生態系統的總能量、提高了能量利用率。措施2：稻--萍--鴨共作稻田生態系統D.建議對策5.研究能量流動的實踐意義一.生態系統的能量流動傳統農業對能量的利用飼料稻谷人類秸桿糞一級利用牛太陽能二級利用焚燒水稻還有進一步提高秸稈能量利用率的措施？D.建議對策5.研究能量流動的實踐意義一.生態系統的能量流動稻殼大米措施3：水稻秸稈養殖蘑菇、生產沼氣D.建議對策5.研究能量流動的實踐意義一.生態系統的能量流動實現能量多級利用，從而大大提高能量的利用率飼料稻谷人類秸桿糞一級利用牛太陽能二級利用焚燒水稻食用菌二級利用菌渣豬、羊三級利用沼氣池糞三級利用措施3：水稻秸稈養殖蘑菇、生產沼氣D.建議對策5.研究能量流動的實踐意義一.生態系統的能量流動思考1：鴨子在稻田中活動是否會對稻田生態系統產生負面影響呢？

放養鴨子數量維持在180只/公頃、合理調整鴨子活動時間、食物投放量。可維持底棲動物多樣性。同時鴨子的活動也不會對水稻造成踩踏。E.撰寫調查報告和交流5.研究能量流動的實踐意義一.生態系統的能量流動（1）研究生態系統的能量流動，可以幫助人們將生物在時間、空間上進行合理配置，增大流入某個生態系統的總能量。例如，間作套種、多層育苗、稻——萍——蛙等立體農業生產方式。間作套種多層育苗稻—萍—蛙5.研究能量流動的實踐意義一.生態系統的能量流動（2）研究生態系統的能量流動，可以幫助人們科學地規劃和設計人工生態系統，使能量得到最有效的利用；例如，秸稈喂牲畜；糞便制作沼氣；沼渣肥田，實現了對能量的多級利用，從而大大提高能量的利用率秸稈飼料沼氣池沼渣（≠能量的傳遞效率）5.研究能量流動的實踐意義一.生態系統的能量流動（3）研究生態系統的能量流動，還可以幫助人們合理地調整生態系統中的能量流動關系，使能量持續高效地流向對人類最有益的部分。

劃區輪牧

稻田除草、除蟲5.研究能量流動的實踐意義一.生態系統的能量流動練習與應用二、拓展應用1.下圖是兩個農業生態系統的模式圖。圖a中農作物為人類提供的食物、為家禽和家畜提供的飼料，都與圖b相同。(1)分析這兩幅圖，完成這兩個生態系統的能量流動圖解。練習與應用二、拓展應用1.下圖是兩個農業生態系統的模式圖。圖a中農作物為人類提供的食物、為家禽和家畜提供的飼料，都與圖b相同。(1)分析這兩幅圖，完成這兩個生態系統的能量流動圖解。練習與應用二、拓展應用1.下圖是兩個農業生態系統的模式圖。圖a中農作物為人類提供的食物、為家禽和家畜提供的飼料，都與圖b相同。(2)哪個生態系統的能量能夠更多地被人類所利用？為什么？【答案】圖b所示生態系統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，該生態系統實現了能量的多級、充分利用，提高了能量的利用率。練習與應用二、拓展應用2.將一塊方糖放入水中，方糖很快就會溶解，消失得無影無蹤。溶解在水中的方糖還能再自行變回原來的形狀嗎？為什么？生活在水中的硅藻，它們能利用溶解在水中的硅化物制造口己絢麗精致的外殼，而通常情況下水體中硅化物的含量極為微少，僅有百萬分之幾，這比方糖溶解后水中的含糖量低得多。硅藻依靠什么力量筑造自己的精美小“屋”呢？通過以上事例，你對能量在生態系統中的作用是否有了進一步的認識？【答案】不能。在一個封閉的系統中,物質總是由有序朝著無序(熵增加)的方向發展。硅藻能利用獲取的營養通過細胞呼吸釋放能量,依靠能量完成物質由無序向有序的轉化,維持其生命活動。能量的輸人對于生態系統有序性的維持來說是不可缺少的。練習與應用一、概念檢測1.下圖是一個農業生態系統模式圖，關于該系統的敘述，錯誤的是（

）A.沼氣池中的微生物是該生態系統的分解者B.微生物也能利用農作物通過光合作