2019-2020年高中生物 第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng) 第1課時(shí)示范教案 新人教版.doc

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2019-2020年高中生物 第2節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng) 第1課時(shí)示范教案 新人教版 本節(jié)教學(xué)可以從“問(wèn)題探討”引入，在學(xué)生討論時(shí)，教師應(yīng)作必要的提示：生命活動(dòng)離不開(kāi)能量，生物需要不斷地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儲(chǔ)存于生物體內(nèi)；由于能量沿食物鏈流動(dòng)過(guò)程中逐級(jí)遞減，因而能量相同的食物，動(dòng)物性食品比例越高，意味著消耗的總能量越多。 在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上，教師引出生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的基本涵義。然后，提出怎樣研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。在進(jìn)行“能量流動(dòng)的分析”的教學(xué)時(shí)，要提醒學(xué)生注意：研究能量流動(dòng)可以在個(gè)體水平上，也可以在群體水平上。研究生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)一般在群體水平上，這種將群體視為一個(gè)整體進(jìn)行研究是系統(tǒng)科學(xué)常用的研究方法。理解能量流動(dòng)的分析方法有助于學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)后面的內(nèi)容。 研究能量在沿著食物鏈從一個(gè)種群流動(dòng)到另一個(gè)種群時(shí)，需要考慮能量被利用和未被利用等多方面的能量值，以某動(dòng)物種群捕食種群A為例，可用下列“能量流動(dòng)的分析”過(guò)程表示。 可以借助于某一具體的食物鏈，讓學(xué)生分析“能量流動(dòng)的過(guò)程”。教師可概括：（1）幾乎所有生態(tài)系統(tǒng)的能量源頭是太陽(yáng)能。植物通過(guò)光合作用，把太陽(yáng)光能固定下來(lái)，這是生態(tài)系統(tǒng)繁榮的基礎(chǔ)。提醒學(xué)生注意：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?yàn)橄乱粻I(yíng)養(yǎng)級(jí)消費(fèi)的能量。所以，從能量的角度來(lái)看，植物的多少?zèng)Q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(huì)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(zhǎng)，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(dòng)時(shí)，每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)都有輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程。（3）生物的遺體殘骸是分解者能量的來(lái)源。 能量在生態(tài)系統(tǒng)中是如何流動(dòng)的，這是許多生態(tài)學(xué)家關(guān)注的問(wèn)題。而對(duì)此問(wèn)題的回答，僅僅作定性的闡釋是不夠的，必須基于科學(xué)實(shí)驗(yàn)，用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明問(wèn)題，由此引出林德曼的研究。 在學(xué)習(xí)“林德曼的研究”時(shí)，重點(diǎn)應(yīng)放在如何整理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，進(jìn)而得出科學(xué)結(jié)論上?？刹捎谩百Y料分析”的建議。教師要引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)據(jù)來(lái)分析能量流動(dòng)的特點(diǎn)，在學(xué)生歸納總結(jié)的基礎(chǔ)上，教師闡述生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)具有的兩個(gè)特點(diǎn)。 “能量”是科學(xué)中的核心概念，學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)時(shí)，應(yīng)結(jié)合物理學(xué)知識(shí)，回答“思考與討論”中的問(wèn)題。 關(guān)于研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義的教學(xué)，可從分析“?；~(yú)塘”著手。教師應(yīng)向?qū)W生說(shuō)明：人們?cè)诶蒙鷳B(tài)系統(tǒng)的資源的過(guò)程中，期望的“高效”與“持續(xù)”常常會(huì)發(fā)生矛盾。如何根據(jù)客觀規(guī)律來(lái)調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)關(guān)系，以滿足人類的需求，是一個(gè)必須解決的重要問(wèn)題，教師可進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生討論一些實(shí)例。 教學(xué)重點(diǎn) 1.生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過(guò)程和特點(diǎn)。 2.研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義。 教學(xué)難點(diǎn) 生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過(guò)程和特點(diǎn)。 教具準(zhǔn)備 1.文字資料1：生態(tài)系統(tǒng)數(shù)量金字塔。 2.文字資料2：能量流動(dòng)分析圖。 3.文字資料3：課堂練習(xí)。 4.掛圖：生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)示意圖；賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解。 5.視頻1：生態(tài)農(nóng)業(yè)。 6.視頻2：草原生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈以及能量流動(dòng)。 （如果沒(méi)有視頻資料，可以用文字資料、圖像資料或課件來(lái)代替） 課時(shí)安排 2課時(shí)。 第1課時(shí)，學(xué)習(xí)能量流動(dòng)的過(guò)程和特點(diǎn)。 第2課時(shí)，學(xué)習(xí)能量流動(dòng)的意義和調(diào)查的匯總報(bào)告。 三維目標(biāo) 1.分析生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過(guò)程和特點(diǎn)。 2.概述研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義。 3.嘗試調(diào)查農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)情況。 4.學(xué)會(huì)用系統(tǒng)的方法來(lái)分析問(wèn)題，以及掌握能量流動(dòng)過(guò)程中數(shù)據(jù)的分析和處理。 5.掌握能量金字塔和數(shù)量金字塔模型的建構(gòu)。 6.通過(guò)分析能量流動(dòng)的示意圖，掌握能量流動(dòng)的過(guò)程。 7.通過(guò)賽達(dá)伯格湖能量流動(dòng)的圖解和必要的數(shù)據(jù)處理，掌握能量流動(dòng)的特點(diǎn)。 8.學(xué)會(huì)能量金字塔和數(shù)量金字塔模型的構(gòu)建，進(jìn)一步理解能量流動(dòng)的特點(diǎn)。 9.就研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義，與學(xué)生一起探討。并通過(guò)調(diào)查，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、觀察能力、交流能力和分析、解決問(wèn)題的能力。 10.認(rèn)同物質(zhì)與能量是一個(gè)統(tǒng)一的整體，確立辯證唯物主義自然觀。 11.關(guān)注農(nóng)業(yè)的發(fā)展和生態(tài)農(nóng)業(yè)的建設(shè)。 教學(xué)過(guò)程 第1課時(shí) 導(dǎo)入新課 師 同學(xué)們好！上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了生態(tài)系統(tǒng)的一些基本知識(shí)，現(xiàn)在請(qǐng)大家回答幾個(gè)問(wèn)題。 （1）生態(tài)系統(tǒng)具備的必要條件有哪些？ （2）最大的生態(tài)系統(tǒng)是什么？ （3）生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括什么？ （4）硝化細(xì)菌是生態(tài)系統(tǒng)的什么成分？ （5）生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)是什么？ （6）生態(tài)系統(tǒng)的什么是沿著食物鏈和食物網(wǎng)進(jìn)行的？ 生1 生態(tài)系統(tǒng)具備的必要條件是：（1）要有生物群落和無(wú)機(jī)環(huán)境。（2）兩者要有聯(lián)系。 生2 生物圈。 生3 （1）生態(tài)系統(tǒng)的成分。（2）食物鏈和食物網(wǎng)。 生4 生產(chǎn)者。 生5 食物鏈和食物網(wǎng)。 生6 物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)。 推進(jìn)新課 師 不錯(cuò)，看來(lái)大家課后復(fù)習(xí)得不錯(cuò)。好，下面我們一起來(lái)學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。這也是生態(tài)系統(tǒng)的基本功能之一。 師 大家先看課本93頁(yè)“問(wèn)題探討”，請(qǐng)大家把問(wèn)題探討中的生物連成一條食物鏈。 （學(xué)生看書(shū)，討論） 師 誰(shuí)來(lái)在黑板上寫一下？ 生 圖5-2-1 師 好的，那這里有幾條食物鏈？ 生 2條。 師 正確，生產(chǎn)者是—— 生 玉米。 師 對(duì)，那么人是第幾營(yíng)養(yǎng)級(jí)？ 生 第2、3營(yíng)養(yǎng)級(jí)。 師 請(qǐng)思考：玉米的作用是什么？ 生 通過(guò)光合作用把太陽(yáng)能固定成化學(xué)能，儲(chǔ)存在有機(jī)物中，并沿著食物鏈向下傳遞。 師 很好。這里首先補(bǔ)充一個(gè)知識(shí)點(diǎn)：流入生態(tài)系統(tǒng)中的能量就是指生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能總量。但這里要補(bǔ)充一點(diǎn)，這僅限于自然生態(tài)系統(tǒng)。人工生態(tài)系統(tǒng)的能量還包括人為提供的。 師 那么玉米被母雞吃掉以后，玉米中的能量到哪去了？ 生 應(yīng)該轉(zhuǎn)化成母雞自身組成物質(zhì)中的能量了。 師 很好，但是有沒(méi)有能量散失掉呢？ 生 有，玉米呼吸作用要散失一部分熱能。 師 非常正確，這里還要補(bǔ)充一點(diǎn)，還有一部分能量流入到分解者體內(nèi)。 師 一切生命活動(dòng)都伴隨著能量的變化。沒(méi)有能量的輸入，也就沒(méi)有生命和生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)就是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和散失的過(guò)程。 師 那么，“問(wèn)題探討”中的討論應(yīng)該如何回答呢？可以參照剛才大家回答的問(wèn)題。 （學(xué)生討論） 師 誰(shuí)來(lái)回答一下，并說(shuō)明你選擇的理由？ 生1 選2，因?yàn)槌擞衩住⒛鸽u，我們還可以吃到雞蛋。 生2 選1，因?yàn)槿绻糜衩孜闺u的話，玉米中的能量要流失掉一部分。 生3 選1和選2都不對(duì)，我認(rèn)為先吃雞，同時(shí)播種玉米，等玉米植株成熟，結(jié)出玉米吃玉米。 師 大家說(shuō)，誰(shuí)的正確？ 生 生2。 師 確實(shí)是選1。那生1的錯(cuò)誤在哪里呢？ 生 雞蛋中的能量也來(lái)自于母雞，能量不會(huì)無(wú)故增加。 師 很好，那生3呢？ 生 他沒(méi)考慮到島上沒(méi)有任何食物，等玉米長(zhǎng)出來(lái)時(shí)，他早就餓死了。所以肯定不行。 師 不錯(cuò)，這點(diǎn)忽略了。但他的想法值得鼓勵(lì)，如果條件允許，這個(gè)做法確實(shí)不錯(cuò)。最后我來(lái)說(shuō)明一下。 師 生命活動(dòng)離不開(kāi)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儲(chǔ)存于生物體內(nèi)；由于能量沿食物鏈流動(dòng)過(guò)程中要散失掉一部分，因而能量相同的食物，動(dòng)物性食品比例越高，意味著消耗的總能量越多。 師 等我們學(xué)習(xí)完了這節(jié)知識(shí)，你就會(huì)更加清楚地理解選1的理由了。那么，下面我們就來(lái)學(xué)習(xí)本節(jié)的主要內(nèi)容——能量流動(dòng)的過(guò)程和特點(diǎn)。我們先來(lái)學(xué)習(xí)能量流動(dòng)的過(guò)程。大家想想我們應(yīng)該怎樣來(lái)研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)呢？ 提示：能量流動(dòng)的渠道是食物鏈和食物網(wǎng)。 生1 以食物鏈為主線來(lái)研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。 生2 以系統(tǒng)科學(xué)的方法來(lái)研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，也就是把相同營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的生物看作一個(gè)整體來(lái)研究。 師 非常好。下面我們先來(lái)看一下課本93頁(yè)的能量流動(dòng)的分析。 能量流動(dòng)的分析：能量流經(jīng)一個(gè)種群的情況可以用圖522表示如下： 圖5-2-2 如果將這個(gè)種群作為一個(gè)整體來(lái)研究，則左圖可以簡(jiǎn)化成右圖形式，從中可以看出分析能量流動(dòng)的基本思路。 師 從圖中很清楚地可以看出能量流經(jīng)一個(gè)個(gè)體或種群時(shí)的變化。在生態(tài)系統(tǒng)中，生物種類繁多，大家認(rèn)為哪個(gè)研究起來(lái)更簡(jiǎn)單？ 生 以種群為單位研究。 師 是的。研究能量流動(dòng)可以在個(gè)體水平上，也可以在群體水平上。研究生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)一般在群體水平上，這種將群體視為一個(gè)整體進(jìn)行研究是系統(tǒng)科學(xué)常用的研究方法。 師 能量流動(dòng)過(guò)程的分析第一個(gè)要點(diǎn)是在群體水平上研究，我們知道了。那么接下來(lái)，第二個(gè)要點(diǎn)就是剛才大家所回答的，以食物鏈為主線來(lái)研究。現(xiàn)在請(qǐng)大家思考：在群體水平上畫出食物鏈，并思考其中能量的流動(dòng)過(guò)程。大家可以參照書(shū)本94頁(yè)的內(nèi)容。 （學(xué)生看書(shū)，討論） 師 誰(shuí)來(lái)畫一下？ 生 圖5-2-3 師 不錯(cuò)。他不但畫出了食物鏈，而且還表明了能量的流動(dòng)情況。下面，問(wèn)大家?guī)讉€(gè)問(wèn)題，請(qǐng)思考。 課件展示： 1.能量是怎樣輸入生態(tài)系統(tǒng)的？ 2.能量流動(dòng)的渠道是什么？ 3.能量是如何散失的？ 4.能量是如何進(jìn)入分解者體內(nèi)的？ 5.初級(jí)消費(fèi)者糞便中的能量包括在初級(jí)消費(fèi)者同化的能量中嗎？為什么？ 6.初級(jí)消費(fèi)者同化的能量有哪幾個(gè)去向？ 生1 通過(guò)生產(chǎn)者的光合作用固定太陽(yáng)能。 師 （提示）還有很少數(shù)是通過(guò)細(xì)菌的化能合成作用固定的化學(xué)能。 生2 食物鏈和食物網(wǎng)。 生3 通過(guò)呼吸作用散失。 生4 通過(guò)糞便、遺體殘骸等形式。 生5 不包括。因?yàn)榧S便是沒(méi)有被消費(fèi)者吸收的食物殘?jiān)?。而同化的能量是指被吸收后，?chǔ)存在消費(fèi)者自身組成物質(zhì)中的能量。 師 這一點(diǎn)大家特別要注意，也就是說(shuō)初級(jí)消費(fèi)者攝入的能量不等于其同化的能量。 生6 3個(gè)去向。（1）呼吸作用散失。（2）被分解者利用。（3）被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝食。 師 大家回答得非常好。下面我來(lái)總結(jié)一下。 師 幾乎所有生態(tài)系統(tǒng)的能量源頭是太陽(yáng)能。植物通過(guò)光合作用，把1%太陽(yáng)光能固定下來(lái)，這是生態(tài)系統(tǒng)繁榮的基礎(chǔ)。輸入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，一部分在生產(chǎn)者的呼吸作用中以熱能的形式散失掉；一部分用于生產(chǎn)者的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng)，儲(chǔ)存在植物體的有機(jī)物中。構(gòu)成植物體有機(jī)物中的能量，一部分隨枯枝敗葉等被分解者分解而釋放出來(lái)；另一部分則被初級(jí)消費(fèi)者攝入體內(nèi)，這樣，能量就流入了第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)。能量流入第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)后的變化，剛才我們已經(jīng)討論過(guò)了，能量在第三、四營(yíng)養(yǎng)級(jí)的變化，與第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)大致相同。 師 課本的圖57簡(jiǎn)潔地說(shuō)明了能量流動(dòng)的過(guò)程。簡(jiǎn)單說(shuō)就是，一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化的能量=呼吸散失的能量+被分解者利用的能量+被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝入的能量。 師 這個(gè)公式是不是可以應(yīng)用于所有營(yíng)養(yǎng)級(jí)？ 生 不是。最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的去向只有兩個(gè)：一是呼吸散失的能量；二是被分解者利用的能量。 師 很好。那下面我來(lái)設(shè)計(jì)一張圖，可以很細(xì)致地描繪出能量在種群之間的流動(dòng)情況。 課件展示： 研究能量在沿著食物鏈從一個(gè)種群流動(dòng)到另一種群時(shí)，需要考慮能量被利用和未被利用等多方面的能量值，以某動(dòng)物種群捕食種群A為例，看下列“能量流動(dòng)的分析”過(guò)程： 能量流動(dòng)的分析 師 （補(bǔ)充） 1.被捕食的是沒(méi)有被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝食，仍舊以上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的形式存在的。 2.未食入的是指沒(méi)有被攝食進(jìn)去的，如食物的碎屑，動(dòng)物的骨頭、毛發(fā)等，植物的秸稈等。其會(huì)被分解者利用。 3.未同化的是指糞便，其會(huì)被分解者利用。 4.從這里可以看出，其實(shí)在自然界中，對(duì)一個(gè)種群來(lái)說(shuō)，其同化的能量去向還包括未被捕食的，也可以說(shuō)是未利用的。 師 現(xiàn)在，相信大家對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)的過(guò)程應(yīng)該十分清楚了。最后我還要強(qiáng)調(diào)一下，大家不但要知道每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化能量的去向，而且還應(yīng)該對(duì)每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的攝入、同化、散失等過(guò)程非常清楚。 師 下面大家看一下課本94頁(yè)“思考與討論”。根據(jù)能量流動(dòng)的過(guò)程和食物鏈上營(yíng)養(yǎng)級(jí)的關(guān)系思考一下，可以相互討論。 師 誰(shuí)來(lái)回答一下第1題？ 生 遵循。因?yàn)閷?duì)于整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，輸入的能量=散失的能量+儲(chǔ)存的能量。 師 是的。能量在生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)、轉(zhuǎn)化后，一部分儲(chǔ)存在生態(tài)系統(tǒng)（生物體有機(jī)物）中，而另一部分被利用、散發(fā)至無(wú)機(jī)環(huán)境中，兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等。 圖5-2-4 師 那第2題呢？ 生 不能。我認(rèn)為根據(jù)食物鏈中的捕食關(guān)系，能量的流動(dòng)應(yīng)該是單向的。而且通過(guò)呼吸作用散失的熱能，也不可能再被生產(chǎn)者重新利用。 師 很好。能量流動(dòng)的特點(diǎn)之一，就是單向流動(dòng)，它不能循環(huán)利用。能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流動(dòng)，很大部分被各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物利用，通過(guò)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(dòng)，因?yàn)橹两裆形窗l(fā)現(xiàn)以熱能作為能源合成有機(jī)物的生物。 師 那么能量流動(dòng)還有什么特點(diǎn)呢？我們接著看。能量在生態(tài)系統(tǒng)中是如何流動(dòng)的，這是許多生態(tài)學(xué)家關(guān)注的問(wèn)題。而對(duì)此問(wèn)題的回答，僅僅作定性的闡釋是不夠的，必須基于科學(xué)實(shí)驗(yàn)，用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)明問(wèn)題。下面就是美國(guó)科學(xué)家林德曼對(duì)一個(gè)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的天然湖泊——賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)的定量分析。 掛圖： 圖5-2-5 賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)圖解 圖中數(shù)字為能量數(shù)值，單位是J/（cm2a）（焦每平方厘米年）。圖中“未固定”是指未被固定的太陽(yáng)能，“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)和分解者利用的能量。為研究方便起見(jiàn)，這里將肉食性動(dòng)物作為一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí) 師 請(qǐng)大家仔細(xì)觀察圖525，并認(rèn)真思考課本95頁(yè)“資料分析”中的問(wèn)題。資料分析中的“流出”該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量就是指流入下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量。 師 數(shù)據(jù)能很好地說(shuō)明問(wèn)題。在這里大家要重視生物學(xué)中對(duì)數(shù)據(jù)的整理、處理和分析，以及數(shù)據(jù)在說(shuō)明生物學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律的過(guò)程中的重要性。數(shù)據(jù)在孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的發(fā)現(xiàn)中的作用我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)了。 師 第（1）題和第（2）題誰(shuí)來(lái)寫一下？ 生 營(yíng)養(yǎng)級(jí) 流入能量 流出能量（輸入后一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)） 出入比 生產(chǎn)者 464.6 62.8 13.52% 植食性動(dòng)物 62.8 12.6 20.06% 肉食性動(dòng)物 12.6 分解者 14.6 師 很好。但有一個(gè)小錯(cuò)誤，分解者不屬于營(yíng)養(yǎng)級(jí)。這點(diǎn)大家一定要注意。大家看一下在相鄰的兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間，能量傳遞效率是多少？ 生 13.52%和20.06%。 師 也就是說(shuō)，輸入到一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量不可能100%傳遞到下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，能量在食物鏈流動(dòng)的過(guò)程中是逐級(jí)減少的。一般來(lái)說(shuō)，相鄰的兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間，能量傳遞效率是10%~20%。這就是能量流動(dòng)的一個(gè)特點(diǎn)：逐級(jí)遞減。 師 第3個(gè)問(wèn)題呢？ 生 流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量除了流向下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，還有以下去向：一部分通過(guò)該營(yíng)養(yǎng)級(jí)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(jìn)入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，而為分解者所利用；還有一部分未能進(jìn)入（未被捕食或未利用）下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。所以，流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量不可能百分之百地流到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。 師 很好。那我來(lái)問(wèn)幾個(gè)問(wèn)題：1.對(duì)某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)輸入的能量和輸出的能量有什么關(guān)系？用數(shù)據(jù)說(shuō)明。2.圖中所有的箭頭全部都是單向的，說(shuō)明了什么問(wèn)題？ 生1 相等。 營(yíng)養(yǎng)級(jí) 輸入能量 輸出能量（包括所有去向） 生產(chǎn)者 464.6 62.8+12.5+293+96.3=464.6 植食性動(dòng)物 62.8 12.6+2.1+18.8+29.3=62.8 肉食性動(dòng)物 12.6 7.5+5.0+微量=12.6 師 是的。這很好地說(shuō)明能量流動(dòng)符合能量守恒定律。 生2 說(shuō)明了能量流動(dòng)是單向的，不可逆轉(zhuǎn)，也不可循環(huán)流動(dòng)。 師 很好。這就是能量流動(dòng)的另一個(gè)特點(diǎn)——單向流動(dòng)。比如狼可以吃兔子，獲得兔子的能量，但兔子不能吃狼，獲得狼的能量。在食物鏈中，能量只能從低營(yíng)養(yǎng)級(jí)向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)流動(dòng)。 師 第4個(gè)問(wèn)題——總結(jié)的規(guī)律就是：生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)是單向的；能量在流動(dòng)過(guò)程中逐級(jí)遞減。 師 下面我們觀看一段視頻，可以讓大家更形象地了解生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)?？吹臅r(shí)候，大家思考我們可以構(gòu)建一個(gè)什么樣的模型來(lái)更加直觀地體現(xiàn)能量流動(dòng)的特點(diǎn)。參照書(shū)本圖59。 多媒體播放視頻：草原生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈以及能量流動(dòng)。 （學(xué)生觀看，思索） 師 好，視頻片段很清楚地說(shuō)明了生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的過(guò)程和特點(diǎn)，那誰(shuí)來(lái)構(gòu)建模型？ 生1 能量金字塔。 圖526 師 不錯(cuò)。可以看出能量的流動(dòng)是逐級(jí)遞減的，大家看書(shū)96頁(yè)和圖59，并思考圖59下面的問(wèn)題。 師 能量金字塔比較直觀地體現(xiàn)了能量流動(dòng)的特點(diǎn)，金字塔越高，塔尖部分就越小，也就意味著能量越少。所以食物鏈的營(yíng)養(yǎng)級(jí)一般不超過(guò)4~5級(jí)，因?yàn)槟芰刻倬蜔o(wú)法維持生物的生存了。那下面的問(wèn)題誰(shuí)來(lái)回答？ 生2 數(shù)量金字塔。一般也是金字塔形，但有例外。 圖5-2-7 師 很好。這就是數(shù)量金字塔（用生物個(gè)體數(shù)量表示）或生物量金字塔（用生物的質(zhì)量表示）。一般是金字塔形，有時(shí)候會(huì)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(gè)體小,壽命短,又會(huì)不斷地被浮游動(dòng)物吃掉,所以某一時(shí)刻調(diào)查到的浮游植物的生物量(用質(zhì)量來(lái)表示),可能低于浮游動(dòng)物的生物量(用質(zhì)量來(lái)表示),這時(shí)生物量金字塔的塔形就顛倒過(guò)來(lái)了。當(dāng)然,這不是說(shuō)流過(guò)生產(chǎn)者這一環(huán)節(jié)的能量要比流過(guò)消費(fèi)者這一環(huán)節(jié)的能量少。事實(shí)上,一年中流過(guò)浮游植物的總能量還是比流過(guò)浮游動(dòng)物的要多。與此同理,成千上萬(wàn)只昆蟲(chóng)生活在一株大樹(shù)上時(shí),該數(shù)量金字塔的塔形也會(huì)發(fā)生倒置。 師 能量金字塔永遠(yuǎn)是正金字塔形；數(shù)量或生物量金字塔一般為正金字塔形，少數(shù)情況也可倒置。 課堂小結(jié) 師 好了，現(xiàn)在生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的過(guò)程和特點(diǎn)我們都清楚了。通過(guò)學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)，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(dòng)的動(dòng)力，是生態(tài)系統(tǒng)存在的基礎(chǔ)。能量流動(dòng)維持各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生命和繁衍，使得一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)得以存在和發(fā)展?，F(xiàn)在我們可以再看一下書(shū)本開(kāi)頭的問(wèn)題探討，這時(shí)就不難得出選1的答案了。從這里也可以看出，研究能量流動(dòng)可以幫我們更好地利用能量，有時(shí)還可以挽救生命呢?？梢?jiàn)，研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義是非常重要的。那這部分的內(nèi)容下節(jié)課再討論。