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(共37张PPT)
《第2节 生态系统的能量流动》
学习目标
能够概述能量流动过程并理解其概念。（生命观念、科学思维）
能够分析能量流动特点。（生命观念、科学思维）
能够用生态金字塔表征各营养级间的能量、生物量、数量关系。（科学思维）
能够举例说出研究能量流动的意义。（科学思维、社会责任）
尝试调查当地某生态系统的能量流动情况。（科学思维、社会责任）
能够对生态学实践应用做出合理的分析与判断。（生命观念、科学思维、社会责任）
当你看到雪山脚下这幽静、清澈的湖水，你想到了什么？
是像诗人一样感慨“湖光秋月两相和，潭面无风镜未磨”，还是感叹这方水土养育了多少生命，还是感到应该及时在湖边树立一个“小心落水”的标语。而林德曼却思考的是“能量如何流经赛达伯格湖”？
任务一：建构能量流经第一营养级的概念图【学习任务1】。
任务三：思考最高营养级的能量流动过程，并比较第一、第二、最高营养级能量的输入与输出的异同（口述）。
请同学们仔细阅读教材45页“科学方法”和55页第1、第2自然段包括图3-5，依次完成以下3个任务。（8分钟）
任务二：解构能量流经第二营养级的概念图，完成【学习任务2】。
【建构解构】
小组交流2分钟，代表展示互评，老师讲解。
项目 第一营养级 第二营养级 最高营养级
输入 固定的太阳能 同化量 同化量
输出 自身呼吸作用消耗、流向下一营养级、分解者分解 自身呼吸作用消耗、分解者分解
【学习任务1】
【学习任务2】
【学习任务3】
一
任务四：假设三角形分别代表第一、二、三、四营养级，根据教材55页图3-6，判断蓝、粉、黄各部分所代表的能量去向，选小组代表用教具板演并阐述能量在各营养级之间流动的过程。
【演示表达】
一
任务五：把湖泊生态系统看成一个整体，能量流动过程有哪些环节？总结能量流动概念。
生态系统中能量的_____、_____、_____和_____的过程。
输入
传递
转化
散失
任务六：分析概念图，探寻能量流动的规律（特点），并分析其原因。
【数据分析】
任务七：分析赛达伯格湖的数据，完成以下思考题。
某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)，你知道各个字母代表什么能量吗？
能量流动模型训练
生产者的同化量
生产者呼吸量
流向分解者
未利用
流向下
一营养级
【对点训练】
1.逐级递减
2.单向流动
能量在沿食物链（网）流动的过程中逐级减少
不可逆：生物间的捕食关系是一定的
不循环：散失的热能不能被生物体再利用
【小结】
除了用图中数字表示外，你还能用什么方法表示生态系统能量流动逐级递减的特点呢？
传递效率10%～20%
任务一：请同学们按照赛达伯格湖的能量流动数据，按传递效率20%计算第四、第五营养级的同化量，完成【学习任务1】。
任务二：请同学们将赛达伯格湖的能量流动数据，用相应面积表示，并按营养级由低到高排列，模拟制作拉花的过程制作能量金字塔。
请同学们仔细阅读教材57页-58页“生态金字塔”的相关内容，依次完成以下2个任务。
【生态金字塔】
小组交流2分钟，代表展示讨论结果。
构建生态系统能量流动金字塔模型
。
用能量流动的原理, 解释谚语“一山不容二虎”隐含的道理。
营养级越高，可利用的能量就越少;老虎一般在最高营养级，流经老虎的能量已减到很小的程度。
【知识迁移】
新沪科版
某学校附近的一块玉米田进行了实地调查，对样方中各种动植物的分析结果见下表。
（1）画出该农田生态系统的食物网。
（2）根据样方中各个营养级的生物数量和其质量，绘制数量金字塔和生物量金字塔。
【数据分析+模型建构】
美国生态学家奥德姆，提出的弗罗里达州银泉生态系统生物量金字塔
营养级
第四营养级
第三营养级
第二营养级
第一营养级
干重g/m2
1.5
11
37
809
营养级
第四营养级
第三营养级
一般来说植物的总干重通常大于植食性动物的总干重，而植食性动物的总干重也大于肉食性动物的总干重。
生产者（浮游植物）的个体小、寿命短、又会被不断吃掉。
【生物量金字塔】
原因：如果消费者的个体小而生产者的个体大，则会呈现倒置金字塔。
请想一想：数量金字塔能什么情况下会出现倒置现象呢？
营养级
第二营养级
第一营养级
个体数量
第三营养级
个体数量
第四营养级
【数量金字塔】
能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔统称为生态金字塔。
请想一想：哪种指标构建的金字塔能更客观的表示生态系统能量传递规律，不出现倒置现象呢？
能量金字塔不会出现倒塔。一般不受生物个体大小、组成成分和代谢速率影响能更客观、准确的表示能量传递的特点和效率。
【生物量金字塔+数量金字塔】
人类位于食物链的顶端，从能量金字塔来看，人口数量日益增长，这会对地球上现有的生态系统造成什么影响？
【问题情景】
塔基的大小体现了进入生态系统能量的多少，决定着该生态系统承载供养生物的数量。
为了满足日益增长的人类的生活需求，要求低营养级（塔基）要有更多的能量输入。
如何解决？
塔基
任务二：调查当地玉米田生态系统的能量流动。应用生态金字塔原理分析，提出使该地生态系统中能量得到最大利用的改进建议。
（一）前期准备
任务二：调查当地玉米田生态系统的能量流动。应用生态金字塔原理分析，提出使该地生态系统中能量得到最大利用的改进建议。
（一）前期准备
（二）进行调查
(第2章第1节完成后开始进行）
任务二：调查当地玉米田生态系统的能量流动。应用生态金字塔原理分析，提出使该地生态系统中能量得到最大利用的改进建议。
（一）前期准备
（二）进行调查
(第2章第1节完成后开始进行）
（三）生态系统组成成分归类；
（第3章第1节完成）
任务二：调查当地玉米田生态系统的能量流动。应用生态金字塔原理分析，提出使该地生态系统中能量得到最大利用的改进建议。
（一）前期准备
（二）进行调查
(第2章第1节完成后开始进行）
（三）生态系统组成成分归类；
用熟悉的生物构建食物链、食物网；
分析种间关系（第3章第1节完成）
任务二：调查当地玉米田生态系统的能量流动。应用生态金字塔原理分析，提出使该地生态系统中能量得到最大利用的改进建议。
（四）根据调查结果， 小组讨论相关问题
【思考讨论】
任务三：玉米对太阳能的利用效率高吗？请同学们将教材59页“思维训练”中的相关数据填到表格里，并计算相关数值。
塔基
为了满足日益增长的人类的生活需求，要求低营养级（塔基）要有更多的能量输入。
【思维训练】
任务三：根据计算结果，画出能量流经该玉米种群的图解，图解中应标明各环节能量利用和散失的比例。
太阳能
玉米
思考：怎么才能让更多的太阳能流入该生态系统，提高能量利用率？
大豆玉米
辣椒玉米
花生玉米
学生可能从种群、种间两个角度考虑。
研究生态系统的能量流动，可以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。
例如: 间作套种、多层育苗、稻--萍--蛙等立体农业生产方式。
稻—萍—蛙
桑树园套种
葡萄园套种
蔬菜大棚中多层育苗
饲料
稻谷
人类
秸杆
粪
一级利用
牛
太阳能
二级利用
焚烧
玉米
部分焚烧 ；秸秆喂牲畜；粪便肥田
思考：传统农业对玉米秸秆是怎么利用的？
还有进一步提高秸秆能量利用率的措施？
玉米秸秆养殖蘑菇、生产沼气
饲料
稻谷
人类
秸杆
粪
一级利用
牛
太阳能
二级利用
焚烧
玉米
食用菌
二级利用
菌渣
猪、羊
三级利用
沼气池
粪
三级利用
研究生态系统的能量流动，可以帮助人们科学规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。实现能量多级利用，从而大大提高能量的利用率。
若你打算创立桑树园，你会如何设计该种植区域？
【迁移创新】
太阳能
玉米
玉米螟
赤眼蜂
麻雀
狗尾草
车前草
人
据图提出提高玉米田产量，使玉米田能量最大限度流入人类的措施。
减少杂草的竞争、减少害虫取食造成能量流失。
对杂草与害虫使用除草剂与杀虫剂处理。
放养数量鸡，合理调整鸡活动时间，不会对玉米造成踩踏。
太阳能
玉米
玉米螟
赤眼蜂
麻雀
狗尾草
车前草
人
结合以上分析，提出提高玉米田产量，使玉米田能量最大限度流入人类的措施。
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。
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。
间作、套作，多层育苗。
2. 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，实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。
沼气工程，桑基渔塘。
3. 帮助人们合理的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有益的部分。
根据草场的能量流动特点，确定载畜量。
研究能量流动的实践意义
【小结】
【板书设计】
【课堂小结】

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