生態系統及其穩定性
小結:在生態系統中,能量的形式不斷轉換,如太陽輻射能通過綠色植物的光合作用轉變為儲存于有機物化學鍵中的化學能;動物通過消耗自身體內儲存的化學能變成爬、跳、飛、游的機械能。在這些過程中,能量既不能憑空產生,也不會消滅,只能按嚴格的當量比例由一種形式轉變為另一種形式。因此,對于生態系統中的能量轉換和傳遞過程,都可以根據熱力學第一定律進行定量計算,并列出能量平衡表。
提示:能量在生態系統中的流動,很大部分被各個營養級的生物利用,通過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系統參與流動。因為至今尚未發現以熱能作為能源合成有機物的生物。
引入:賽達伯格湖的能量流動。
認同能量守恒定律。 學生閱讀,討論完成“資料分析”要求的內容。簡介林德曼研究的背景,說明定量研究的重要性,并指導學生閱讀教材中賽達伯格湖的能量流動圖解。
提出問題:
1.請用表格的形式,將圖中的數據進行整理。例如,可以將每一營養級上的能量“流入”和“流出”整理成一份清單。
2.分析每一營養級上能量的 “流入” 和 “流出” 是否平衡。
3.分析流到下一營養級的能量占流入該營養級能量的百分比。
4.流入某一營養級的能量,為什么不能百分之百地流到下一個營養級?
5.通過以上分析,你能總結出什么規律?
小結:林德曼的研究發現生態系統的能量流動具有兩個明顯的特點。
引出:能量金字塔。
這是本節教學的重點與難點。引導學生通過自主學習,理解能量流動的過程與特點。學生討論,交流。
設計方案。
討論:“問題探討”中的素材,引出“研究能量流動的實踐意義”。
提出問題:在我國農村,很早以前就已有生態農業的思想,“桑基魚塘”就是其中的一個例子。這種方法是:利用桑葉喂蠶,蠶沙(蠶糞)養魚,魚塘泥肥桑,在桑、蠶、魚之間形成了一個良性循環。隨著社會的發展,“桑基魚塘”也不斷改進和完善。
請你設計一個改進“;~塘”的方案,使能量更充分有效地得到利用。
嘗試將所學知識運用于新情境中,解決實際問題,理解研究能量流動的實踐意義。 總結:通過學習生態系統的能量流動,我們知道生態系統必須不斷地從外界獲取能量。能量是一切生命活動的動力,是生態系統存在的基礎。能量流動維持各個營養級的生命和繁衍,使得一個生態系統得以存在和發展。