【教学课件】第2节 生态系统的能量流动 第2课时 示范课件1

第2节生态系统的能量流动（第2课时）第3章生态系统及其稳定性新课引入1．生态系统的能量流动具有什么特点呢？2．生态系统能量传递效率是多少？3．为什么生态系统中能量流动一般不超过5个营养级？4．假设第一营养级的能量是A，第五营养级最多可以5．获得多少能量？最少可以获得多少能量？单向流动，逐级递减10%~20%营养级越多，在能量流动过程中散失消耗的能量越多A×（10%）4=A/10000A×（20%）4=A/625一、生态金字塔学生活动阅读课本57~58页生态金字塔的内容，认识能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔。一、生态金字塔1．能量金字塔单位时间内各营养级所得到的能量数值转换成面积图形，并将图形按照营养级的次序排列，得到的金字塔图形，叫作能量金字塔。2．生物量金字塔用类似的方法表示各个营养级生物量（每个营养级所容纳的有机物的总干重）之间的关系，得到的图形叫作生物量金字塔。3．数量金字塔

表示各营养级的生物个体的数目比值关系，得到的叫作数量金字塔。一、生态金字塔学生活动根据赛达伯格湖能量流动的数据，构建能量金字塔的模型。名称生态系统组成成分该营养级能量/[J/(cm2.a)]P生产者464.4C1植食性动物62.8C2肉食性动物12.6肉食性动物第三营养级植食性动物第二营养级一、生态金字塔C2C1P生产者第一营养级1．能量金字塔一、生态金字塔名称某草地温带森林P150000002000C120000001500000C29000001200000C31020名称某湖泊某海峡P964C11121C24-

资料1：夏季某两个生态系统的生物个体数量统计表，单位为个/hm2。

资料2：夏季两个生态系统生物量统计表，单位为g/m-2。根据数据分别建构两个生态系统的数量金字塔和生物量金字塔，并与同学进行交流。学生活动一、生态金字塔C3（四）C2（第三营养级）C1（第二营养级）P（第一营养级）

夏季草地生态系统的生物个体数量统计表，单位为个/hm2。2．数量金字塔一、生态金字塔

夏季温带森林生态系统的生物个体数量统计表，单位为个/hm2。？2．数量金字塔

当生产者个体比消费者个体大得多时，数量金字塔经常是倒置的。例如：树→虫子→鸟PC1C2C3一、生态金字塔C2（三）C1（第二营养级）P（第一营养级）

夏季湖泊生态系统生物量统计表，单位为g/m-2。3．生物量金字塔一、生态金字塔

夏季某海峡生态系统生物量统计表，单位为g/m-2。3．生物量金字塔PC1

当生产者个体小，寿命短，生物量金字塔有可能倒置。举例：海洋生态系统中，浮游植物个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量很可能低于第二营养级的生物量，出现倒置的情况。？一、生态金字塔能量金字塔是否会出现倒置的情况？否。能量流动过程中，单向流动，逐级递减，流经第一营养级的能量还是比流经第二营养级的能量多，因此能量金字塔仍是正置的金字塔形。二、研究能量流动的实践意义学生活动阅读课本58页“研究能量流动的实践意义”，总结能量流动的意义并举出例子。二、研究能量流动的实践意义1．帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。农田生态系统中的间种套作；蔬菜大棚中的多层育苗；稻一萍一蛙等立体农业生产方式。二、研究能量流动的实践意义2．帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。草场上，放养的牲畜过少，就不能充分利用牧草所能提供的能量；草场放养的牲畜过多，就会造成草场的退化，使畜产品的产量下降。只有合理确定草场的载畜量才能保持畜产品的持续高产。二、研究能量流动的实践意义3．帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。将秸秆用作饲料喂牲畜，可获得肉、蛋、奶等；将牲畜的粪便作为沼气池发酵的原料，可以生产沼气提供能源；沼气池中的沼渣还可以作为肥料还田，实现对能量的多级利用，从而提高能量的利用率。二、研究能量流动的实践意义学生活动阅读教材的“思维训练”，按要求进行计算。根据结果，画出能量流经该玉米的图解，标明能量利用、散失或储存的比例。二、研究能量流动的实践意义这些玉米的含碳量折合成葡萄糖是6687.5kg。计算公式：（12+18）/12×2675=6687.5这些葡萄糖储存的能量是1.07×108kJ。计算公式：EG=MG×1.6×104=1.07×108补充：C的相对分子质量为12，糖类化学式（CH2O）相对分子质量为30，每千克葡糖糖中的能量为1.6×104kJ。二、研究能量流动的实践意义这些玉米呼吸作用消耗的能量是3.272×107kJ。计算公式：△E呼=△MG×1.6×104这些玉米在整个生长季节所固定的太阳能总量是1.3972×108kJ。计算公式：E固=EG+△E呼呼吸作用消耗的能量占所固定太阳能的比例是23.4%；二、研究能量流动的实践意义块玉米田的太阳能利用效率是1.64%计算公式：η=1.3972×108/8.5×109玉米种群太阳能：8.5×109kJ利用：1.3972×108kJ，1.64%呼吸作用：3.272×107kJ，23.4%储存：

1.07×108kJ，76.64%散失阅读教材59页的探究实践，思考下列问题：以稻田生态系统为例，生态系统的组成成分包括什么？非生物的物质和能量；生产者，包括水稻、杂草、浮游植物等；消费者，包括蜘蛛、田螺、鱼（如泥鳅、黄鳝）、青蛙、浮游动物、昆虫、鸟类等；分解者，包括多种微生物。三、调查农田生态系统中能量流动情况学生活动1．当地农田生态系统中生产者的主体是什么？还有哪些种类的生物是生产者？生产者主体是水稻，其他生产者有杂草、浮游植物等。农民主要通过喷酒除草剂或人工除草的方式抑制杂草的生长。2．农民是用什么方法抑制其他生产者的数量的？农民主要通过喷酒除草剂或人工除草的方式抑制杂草的生长。三、调查农田生态系统中能量流动情况3．初级消费者有哪些？其中哪些是对农业生产有益的？哪些是有害的？对这些初级消费者，农民分别采取了哪些措施？初级消费者有田螺、浮游动物、植食性的昆虫和鸟等。一般而言，植食性的昆虫和鸟等对水稻生长构成危害，田螺数量较多时也会对水稻生长构成危害。农民采取喷酒农药、竖稻草人等措施防止或减少这些动物的危害。三、调查农田生态系统中能量流动情况4．次级消费者有哪些？它们与农作物是什么关系？次级消费者有肉食性鱼、青蛙和蜘蛛等。一般而言，这些消费者对水稻生长的利大于害。农民通过禁捕，或适量放养等措施，实现生态农业的目标。5．养殖动物的饲料来源有哪些？生产者植物一般作为饲料来源。三、调查农田生态系统中能量流动情况6．农民对作物杆是如何处理的？农民对秸秆的传统处理方式有焚烧或填埋等；现代农业生态工程提出了综合利用思想。例如，秸秆可作为多种工业原材料，还可以用来生产沼气，以充分利用其中的能量。7．人们通过什么方式来提高光能利用率？主要通过合理密植的方法提高作物的光能利用效率。三、调查农田生态系统中能量流动情况8．怎样才能使该生态系统中的能量得到更充分的利用？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。三、调查农田生态系统中能量流动情况三、调查农田生态系统中能量流动情况1．活动目标（1）通过调查当地农田生态系统，明确当地农田生态系统的组成成分，评述当地农田生态系统中能量流动的情况；（2）调查农产品的种类和产量、化肥和农药的施用情况，分析当地农田生态系统中的经济效益；（3）尝试绘制当地农田生态系统能量流动的流程图，结合生态系统能量流动的基本原理，为了使能量持续高效地流向对人类有益的部分，对所调查的农田生态系统提出能量流动方面的改进建议。三、调查农田生态系统中能量流动情况2．实施方法动物分类图鉴、植物分类图鉴、铁锹、锄头、水桶、天平、调查表、笔记本等，有条件的学生可用小型录音机、录音笔、数码相机、摄像机等采访工具材料用具三、调查农田生态系统中能量流动情况2．实施方法1）根据调查对象的选择范围采用典型的调查法；2）根据调查手段采用访谈法；3）根据具体解决的问题采用文献分析法或实地调查法；4）建议农村学生采用实地调查法。难点突破三、调查农田生态系统中能量流动情况2．实施方法农业生态系统的构成以村界为边界，由山地、果园、林地、农田、畜禽和人口等五个亚系统构成了综合农业生态系统。确定调查对象三、调查农田生态系统中能量流动情况2．实施方法对于当前季节农田生态系统中的生产者、初级消费者和次级消费者状况，可以进行实地调查，对其他不同季节的调查可以考虑多去几次，也可以考虑用访谈法解决。制定调查计划三、调查农田生态系统中能量流动情况2．实施方法课题研究小组在教师的带领下，与稻田主人一起去稻田进行调查，首先对当季稻田中的主要农作物进行识别，具体农作物的名称可以查询植物分类图鉴或者询问农业技术人员。对其他季节农作物的种植情况以及抑制杂草生长的方法，可以询问稻田主人。对消费者的调查应该选择1m×1m的范围仔细搜寻。对其他实地调查不易得到的数据可以全部采取访谈的方式获得。实际调查方法三、调查农田生态系统中能量流动情况2．实施方法对收集的资料和数据进行分析。如生产者的调查统计见下表。分析整理数据生产者调查实地调查其他季节农作物的名称

其他生产者名称

抑制其他生产者的方法

三、调查农田生态系统中能量流动情况2．实施方法整理调查结果，尽可能详尽地画出该农业生态系统的食物链和食物网，写一篇有关农业生态系统能量流动情况的调查分析报告。撰写调查报告课堂小结能量高低营养级低高数目多少营养级低高有机物多少营养级低高能量金字塔数量金字塔生物量金字塔特殊例子：树→虫→鸟特殊例子：浮游植物1．生态学中常以金字塔形象地说明营养级与能量、生物个体数量、生物量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。生态金字塔有能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔三种类型。下列有关叙述正确的是（

）课堂检测A．该金字塔可表示树林中树（①）、害虫（②）和食虫鸟（③）之间的个体数量关系B．如果图示表示能量金字塔，则能量的流动方向只能是③→②→①C．该金字塔可表示浮游植物（①）和浮游动物（②）的生物量之间的关系D．在城市生态系统中该金字塔中的①表示生产者固定的太阳能课堂检测C课堂检测2．如图是某湖泊的能量金字塔，下列相关描述不正确的是（

）BA．a、b、c、d分别表示不同的营养级B．a、b、c、d之间形成一条a到d的食物链