新教材同步備課系列2024高中生物3.2生態(tài)系統(tǒng)的能量流動教案新人教版選擇性必修2

3.2生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌教案課題3.2生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌教材分析本節(jié)課是人民教化出版社出版的選擇性必修2《種群與環(huán)境》中第3章第2節(jié)的內(nèi)容，需1課時完成。本節(jié)內(nèi)容包括生態(tài)系統(tǒng)中能量流淌的過程，能量流淌的特點和探討能量流淌的意義三部分。由于本節(jié)課在八年級下冊中已經(jīng)有所學(xué)習(xí)，故內(nèi)容較簡潔駕馭，但本節(jié)內(nèi)容在課程標準的要求是分析生態(tài)系統(tǒng)中能量流淌的基本規(guī)律及其應(yīng)用，要求學(xué)生在駕馭本節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，分析和解決生活中的實際問題，具有較高難度。本節(jié)與其他內(nèi)容的聯(lián)系，第4章種群與群落，以及生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是學(xué)習(xí)本節(jié)的基礎(chǔ)，同時與新陳代謝中能量的改變即光合作用，呼吸作用有肯定聯(lián)系，又干脆與物質(zhì)循環(huán)和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性相關(guān)。學(xué)習(xí)目標與核心素養(yǎng)學(xué)問目標：1.通過實例數(shù)據(jù)分析，嘗試應(yīng)用模型方法分析生態(tài)系統(tǒng)的功能，建立生態(tài)金字塔，表征食物網(wǎng)各養(yǎng)分級之間在個體數(shù)量、生物量和能量方面的關(guān)系。2.從生態(tài)系統(tǒng)整體動身，分析詳細的生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各成分之間的關(guān)系，歸納探討生態(tài)系統(tǒng)能量流淌的意義。進一步強化生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能觀、能量觀與系統(tǒng)觀。3.利用生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌規(guī)律，對其合理改造，使人們能夠更加科學(xué)、有效地利用生態(tài)系統(tǒng)中的資源。在參加構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的過程中，提升參加社會生活的意識。核心素養(yǎng)：1.生命觀念——通過分析能量在養(yǎng)分級間的流淌狀況和賽達伯格湖的能量流淌，概述生態(tài)系統(tǒng)中能量流淌的過程和特征，建立生命系統(tǒng)的物質(zhì)和能量觀。2.科學(xué)思維——用生態(tài)金字塔表征生態(tài)系統(tǒng)中各養(yǎng)分級間的能量、生物量或數(shù)量等關(guān)系。分析能量流淌過程，歸納總結(jié)能量流淌特點，形成科學(xué)思維習(xí)慣。3.科學(xué)探究——嘗試調(diào)查當?shù)啬成鷳B(tài)系統(tǒng)的能量流淌狀況。4.社會責任——通過總結(jié)探討能量流淌的實踐意義，形成學(xué)以致用，關(guān)注生產(chǎn)生活的看法。重點生態(tài)系統(tǒng)能量流淌的意義。難點利用生態(tài)系統(tǒng)能量流淌規(guī)律，從系統(tǒng)的角度分析并提出科學(xué)有效利用生態(tài)系統(tǒng)資源的改進措施。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)老師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖導(dǎo)入新課課件展示問題：假設(shè)你像小說中的魯濱遜那樣，流落在一個荒島上，那里除了有能飲用的水以外，幾乎沒有任何食物。你隨身尚存的食物只有一只母雞、15kg玉米。探討：你以為以下那種生存策略能讓你維持更長的時間來等待救援：1.先吃雞，再吃玉米。2.先吃玉米，同時用一部分玉米喂雞，吃雞產(chǎn)下的蛋，最終吃雞。給同學(xué)們思索1分鐘時間，請某學(xué)生選擇某個方案，并說明緣由，并請有不同方案的學(xué)生說明方案2。反對觀點：蛋是由玉米轉(zhuǎn)化而來，但是在轉(zhuǎn)化的過程中，能量是有消耗的。此問題涉及到了本節(jié)課的內(nèi)容“能量流淌”。學(xué)生探討、思索、回答。設(shè)置情景聯(lián)系實際，引起學(xué)生學(xué)習(xí)的愛好。提出問題，調(diào)動主動性，引發(fā)學(xué)生思索及對新學(xué)問的探究新課講授一、能量流淌的過程（一）能量流淌的概念通過上面問題的探討，兩個方案的關(guān)鍵點是如何獲得更多的能量，才能維持更多時間。概念：生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、輸出、傳遞和散失的過程。說明：生態(tài)系統(tǒng)的生存和發(fā)展離不開能量供應(yīng)，即能量必需不斷地從非生物環(huán)境輸入到生物群落，并沿著食物鏈（網(wǎng)）傳遞，才能維持生態(tài)系統(tǒng)中各種生命活動的正常進行。（二）科學(xué)方法——探討能量流淌的基本思路能量流經(jīng)一個種群的狀況可以圖示如下：以個體為探討對象，有很大的局限性和偶然性，假如個體死亡，數(shù)據(jù)可能不精確；不同個體間差異過大。假如將這個種群作為一個整體來探討，則上圖可以概括成下圖形式，從中可以看出分析能量流淌的基本思路?？梢员容^精確地測量每一個養(yǎng)分級能量的輸入值和輸出值。假如以種群為探討對象，能量流淌的渠道為食物鏈，可能因為食物網(wǎng)的困難性而影響結(jié)果的精確性。假如將一個養(yǎng)分級的全部種群作為一個整體，那么左圖將概括為何種形式呢？生態(tài)系統(tǒng)能量流淌的探討一般在群體水平上進行。將群體視為一個整體進行探討是系統(tǒng)科學(xué)常用的探討方法。三、能量流淌的過程多媒體出示食物鏈：草兔子鷹設(shè)置問題：食物鏈中草從哪獲得能量？能量在草的體內(nèi)發(fā)生了什么改變？兔子和鷹又從哪獲得能量，在其體內(nèi)能量如何改變？動植物遺體中存留的能量最終怎樣改變？利用三張白紙代表草、兔、鷹并板圖一條食物鏈。將食物鏈每個個體的能量流淌狀況通過種群的概念拓展到養(yǎng)分級的能量流淌狀況。進一步拓展到能量流經(jīng)一個完整的生態(tài)系統(tǒng)的過程。利用黑板圖示引導(dǎo)學(xué)生生成概念模型圖，并用語言表述能量流淌的過程。提示：第一養(yǎng)分級與其次、第三養(yǎng)分級能量的流淌狀況有何不同？完善板圖并總結(jié)能量流淌過程和概念。1.能量流淌的概念能量是一切生物進行生命活動的動力。生態(tài)系統(tǒng)能量的流淌就是能量的輸入、傳遞和散失的過程。留意說明：生態(tài)系統(tǒng)的生存和發(fā)展離不開能量供應(yīng)，即能量必需不斷地從非生物環(huán)境輸入到生物群落，并沿著食物鏈（網(wǎng)）傳遞，才能維持生態(tài)系統(tǒng)中各種生命活動的正常進行。2.能量流淌的過程模型構(gòu)建：構(gòu)建食物鏈的能量流淌模型小組合作，利用所供應(yīng)的材料，用箭頭表示能量的來源和去路，在展板上嘗試構(gòu)建該食物鏈完整的能量流淌模型。（限時2分鐘）思索?探討：生態(tài)系統(tǒng)中的能量流淌小組探討，問題探討：探討1.生態(tài)系統(tǒng)中的能量流淌和轉(zhuǎn)化是否遵循能量守恒定律？為什么？提示：遵循能量守恒定律。能量在生態(tài)系統(tǒng)中流淌、轉(zhuǎn)化后，一部分儲存在生態(tài)系統(tǒng)（生物體的有機物）中，另一部分在呼吸作用中以熱能的形式散失，兩者之和與流入生態(tài)系統(tǒng)的能量相等。探討2.流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)的能量能否再回到這個生態(tài)系統(tǒng)中來？為什么？提示：不能，能量流淌是單向的。由對生態(tài)系統(tǒng)能量流淌的概念聯(lián)系到對生態(tài)系統(tǒng)能量流淌特點的感性相識，從而引出林德曼對是賽達伯格湖能量流淌的定量分析。學(xué)生經(jīng)獨立思索后分組探討食物鏈中每個個體的能量流淌狀況。在白紙上畫出食物鏈上每個環(huán)節(jié)的能量流淌狀況。選1名同學(xué)上臺分別畫出草、兔子和鷹的能量流淌狀況。細致視察黑板圖示，結(jié)合課本閱讀，嘗試用自己的語言描述能量流淌的過程學(xué)習(xí)“思索與探討”的素材，并進行小組探討并相互點評。3.能量流淌的傳遞（1）能量流淌過程分析：輸入第一養(yǎng)分級的能量：一部分在生產(chǎn)者的呼吸作用中以熱能的形式散失了；另一部分則用于生產(chǎn)者的生長、發(fā)育和繁殖等生命活動，儲存在植物體的有機物中；在后一部分能量中一部分隨著植物遺體和殘枝敗葉等被分解者分解而釋放出來，還有一部分則被初級消費者——植食性動物攝入體內(nèi)；被植食性動物攝入體內(nèi)的能量，有一小部分存在于動物排出的糞便中，其余大部分則被動物體同化，這樣能量就從第一養(yǎng)分級流入其次養(yǎng)分級。流入其次養(yǎng)分級的能量：一部分在初級消費者的呼吸作用中以熱能形式散失；另一部分用于初級消費者的生長、發(fā)育和繁殖等生命活動，其中一些以遺體殘骸的形式被分解者利用。假如初級消費者被次級消費者捕食，能量就流入了第三養(yǎng)分級。能量在第三、第四養(yǎng)分級的改變，與其次養(yǎng)分級的狀況大致相同。生態(tài)系統(tǒng)中的能量流淌。（2）各個養(yǎng)分級的能量來源：流入某一養(yǎng)分級的能量是指被這個養(yǎng)分級生物同化的全部能量。能量來源：a.生產(chǎn)者的能量主要來自太陽能。b.消費者的能量來自上一個養(yǎng)分級同化的能量。（3）能量的分流：每一養(yǎng)分級的生物獲得的能量都有三個去向：①一部分在該養(yǎng)分級生物的呼吸作用中以熱能形式從生物群落散失到大氣中②一部分流入下一個養(yǎng)分級的生物（最高養(yǎng)分級生物除外）體內(nèi)③一部分隨動植物遺體、殘枝敗葉、排泄物等被分解者分解利用。留意·說明：（1）攝入量與同化量的區(qū)分：除第一養(yǎng)分級生物外，某一養(yǎng)分級生物攝入體內(nèi)的能量并不是該養(yǎng)分級生物的同化量，因為有一小部分能量存在于動物排出的糞便中，最終被分解者分說明放出來。因此，真正流入下一個養(yǎng)分級的能量應(yīng)當是下一個養(yǎng)分級的同化量，即同化量=攝入量-糞便量，糞便事實上是上一個養(yǎng)分級生物的同化量。分解者的能量來自生產(chǎn)者和消費者。（2）能量的輸入并非只有光合作用，在極少數(shù)特別空間，如深海熱泉口生態(tài)系統(tǒng)，能量的輸入是通過特別細菌的化能合成作用來實現(xiàn)的。概括能量流淌的概念。分析探討能量流淌的基本思路思索探討回答小組匯報評價設(shè)置懸念，引起學(xué)生的新奇心，活躍課堂氣氛。設(shè)計意圖：通過學(xué)生的自主、合作學(xué)習(xí)，老師的點撥，學(xué)生理解了能量流經(jīng)各個詳細的不同個體的去向，再總結(jié)能量流經(jīng)一個種群的模式圖，由感性學(xué)問上升到理性學(xué)問，符合學(xué)生的認知規(guī)律，讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，也為學(xué)習(xí)能量流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)打下基礎(chǔ)；通過質(zhì)疑加深對重點內(nèi)容的相識和理解。三、分析生態(tài)系統(tǒng)能量流淌的特點展示：賽達伯格湖的能量流淌圖解，結(jié)合思索?探討（分析賽達伯格湖的能量流淌）。依據(jù)教學(xué)目標設(shè)計相關(guān)數(shù)據(jù)的計算，引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)據(jù)來分析能量流淌的特點，并分組展示。在學(xué)生歸納的基礎(chǔ)上，闡述生態(tài)系統(tǒng)能量流淌具有的兩個特點。并依據(jù)這個圖提出問題：要求：①限時3分鐘，請小組全部成員全力以赴②確定小組發(fā)言人，做好展示打算，并做好點評打算要求學(xué)生小組合作完成：1.用表格的形式，將圖中的數(shù)據(jù)進行整理。例如，可以將每一養(yǎng)分級上的能量“流入”和“流出”整理成為一份清單（“流出”的能量不包括呼吸作用散失的能量）。并計算“流出”該養(yǎng)分級的能量占“流入”該養(yǎng)分級能量的百分比。答案：2.流入某一養(yǎng)分級的能量，為什么不會百分之百地流到下一個養(yǎng)分級？提示：流入某一養(yǎng)分級的能量主要由以下去向：1.一部分通過該養(yǎng)分級的呼吸作用散失了2.一部分作為排出物、遺體或殘枝敗葉不能進入下一個養(yǎng)分級，而被分解者所利用3.還有一部分未利用所以流入某一養(yǎng)分級的能量不行能百分之百地流到下一個養(yǎng)分級3.通過以上分析，請總結(jié)出能量流淌的特點并分析緣由？提示：生態(tài)系統(tǒng)中的能量流淌是單向的；能量在流淌過程中逐級遞減。（1）從方向上看，單向流淌緣由：①生物之間的捕食關(guān)系是長期自然選擇的結(jié)果，一般不行逆轉(zhuǎn)；②各養(yǎng)分級呼吸作用散失的熱能無法再利用。（2）從同化量數(shù)據(jù)上看：逐級遞減緣由：①各養(yǎng)分級的生物都會因自身呼吸作用散失掉一部分能量。②各養(yǎng)分級能量都要有一部分流入分解者。③各養(yǎng)分級生物都不能全部被下一養(yǎng)分級捕食，各個養(yǎng)分級能量都有一部分未利用。小結(jié)：林德曼的探討發(fā)覺生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌在數(shù)值上和方向上具有兩個明顯的特點。單向流淌，逐級遞減相鄰兩個養(yǎng)分級之間的能量傳遞效率為10%—20%。師生互動突出重點，突破難點，讓學(xué)生對能量的流淌過程及特點有透徹的理解，同時培育學(xué)生分析數(shù)據(jù)、解讀數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的實力依據(jù)數(shù)據(jù)分析總結(jié)能量流淌的特點。老師最終總結(jié)：通過對能量流淌過程的定性分析，我們得出了能量流淌的兩個特點：單向流淌和逐級遞減。1.能量的單向流淌在生態(tài)系統(tǒng)中，能量流淌只能從第一養(yǎng)分級流向其次養(yǎng)分級，再一次流向后面的各個養(yǎng)分級，不能逆轉(zhuǎn)，也不能循環(huán)流淌。緣由：①食物鏈中各養(yǎng)分級的依次是不行逆轉(zhuǎn)的，這是長期自然選擇的結(jié)果。②各養(yǎng)分級的能量一部分以呼吸作用產(chǎn)生的熱能而散失掉，這些能量是無法再利用的。2.能量在流淌過程中逐級遞減輸入到一個養(yǎng)分級的能量不行能百分之百地流入下一個養(yǎng)分級，能量在沿食物鏈流淌的過程中是逐級遞減。緣由：①各養(yǎng)分級的生物都會因呼吸作用而消耗掉相當大的一部分能量。②各養(yǎng)分級的能量總有一部分未被下一個養(yǎng)分級的生物利用。③生產(chǎn)者的遺體、殘枝敗葉以及消費者的尸體、糞便中的能量被分解者利用，經(jīng)微生物的呼吸作用消耗。流經(jīng)5個養(yǎng)分級后，所剩的能量已經(jīng)很少，再往下傳遞不足以維持一個養(yǎng)分級生物的生存，所以一條食物鏈中的養(yǎng)分級一般不超過5個學(xué)生在探討、分析和解決問題?？偨Y(jié)特點。以問題為主線組織課堂教學(xué)，以指導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)為核心，留意培育和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)實力、創(chuàng)新精神和實踐實力。讓的過程中，領(lǐng)悟?qū)W問、學(xué)習(xí)方法、學(xué)會創(chuàng)新。四、生態(tài)金字塔從林德曼對塞德伯格湖能量流淌的探討數(shù)據(jù)來看，大約只有10%-20%的能量傳遞到下一個養(yǎng)分級。圖中數(shù)據(jù)與每一養(yǎng)分級圖像大小可以看出這一改變特點。問題：除了用圖中數(shù)字表示外，你還能用什么方法表示生態(tài)系統(tǒng)能量流淌逐級遞減的特點呢？提示：將微觀或抽象事物形象直觀表達的方法——模型法。那我們來嘗試一下吧？任務(wù)1：構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)能量流淌金字塔模型提問：我們能否將生態(tài)系統(tǒng)各養(yǎng)分級的能量數(shù)值用一個圖形表示出來嗎？請同學(xué)們將賽達伯格湖的能量流淌數(shù)據(jù)，用相應(yīng)面積或體積的圖形表示，并按養(yǎng)分級由低到高排列。學(xué)生思索后，老師展示能量金字塔的三維動畫圖像，啟發(fā)學(xué)生明確能量金字塔是依據(jù)系統(tǒng)內(nèi)各個養(yǎng)分級的能量數(shù)值繪制的，它形象地描繪出能量單向流淌和逐級遞減的特點，尤其是理解能量每流經(jīng)一個養(yǎng)分級則降低一一個數(shù)量級的動態(tài)改變特征。然后讓學(xué)生再了解一下另外兩種類型的金字塔——生物量金字塔和數(shù)量金字塔。1.能量金字塔（1）概念：將單位時間內(nèi)各養(yǎng)分級所得到的能量數(shù)值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)面積（或體積）的圖形，并將圖形依據(jù)養(yǎng)分級依次排列，可形成一個金字塔圖形，叫做能量金字塔。（2）意義：直觀的反映誕生態(tài)系統(tǒng)各養(yǎng)分級間能量的關(guān)系。（3）特點：通常都是上窄下寬的金字塔形。緣由：能量在流淌中總是逐級遞減的。2.生物量金字塔（1）概念：用表示能量金字塔中的方法表示各養(yǎng)分級的生物量（每個養(yǎng)分級所容納的有機物的總干重），即為生物量金字塔。（2）意義：直觀的反映生態(tài)系統(tǒng)各養(yǎng)分級所容納的有機物的總干重的關(guān)系。（3）特點：大多也是上窄下寬的正金字塔形。緣由：一般來說植物的總干重通常大于植食性動物的總干重，而植食性動物的總干重也大于肉食性動物的總干重3.數(shù)量金字塔（1）概念：用表示能量金字塔的方法表示各養(yǎng)分級的生物個體的數(shù)目比值關(guān)系，即為數(shù)量金字塔。（2）意義：直觀的反映生態(tài)系統(tǒng)各養(yǎng)分級的生物個體的數(shù)目比值關(guān)系。（3）特點：可以是上窄下寬的正金字塔形，也可以是上寬下窄的倒置正金字塔形。緣由：假如消費者的個體小而生產(chǎn)者的個體大，則會呈現(xiàn)倒置金字塔。能量金字塔、數(shù)量金字塔、生物量金字塔統(tǒng)稱為生態(tài)金字塔。請想一想：哪種指標構(gòu)建的金字塔能更客觀的表示生態(tài)系統(tǒng)能量傳遞規(guī)律，不出現(xiàn)倒置現(xiàn)象呢？同學(xué)們可以反過來思索，哪種金字塔在特定狀況下會出現(xiàn)倒置。我們常常會看到，一棵樹上會有許多許多以它為食的昆蟲，也就是說生產(chǎn)者個體比消費者大的多時，數(shù)量金字塔就會倒置。夏季某溫帶森林中，每0.1公頃約有樹木200株，而昆蟲的數(shù)量可以高達15萬之多。當生產(chǎn)者個體小，壽命短時，在某一時刻統(tǒng)計的生物量，生產(chǎn)者的數(shù)量會小于初級消費者，生物量金字塔也會倒置。如英吉利海峽的生物量金字塔。能量金字塔是利用各養(yǎng)分級生物所固定的總能量來表示。因為綠色植物所固定的能量絕不會少于以它為食的植食性動物的能量，因此，能量從一個養(yǎng)分級流向另一個養(yǎng)分級總是漸漸削減的。這一點在任何生態(tài)系統(tǒng)中都是一樣的。能量金字塔能更客觀全面的表示各養(yǎng)分級之間的能量流淌關(guān)系。盡管近年來更多的探討表明，各養(yǎng)分級的凈生產(chǎn)量不完全按“非常之肯定律”遞減，但林德曼得出的金字塔規(guī)律，被稱為是最完善的生態(tài)金字塔結(jié)構(gòu)。無論在理論上還是在實踐上都有著重要意義。五、探討能量流淌的實踐意義提問：人類位于食物鏈的頂端，從能量金字塔來看，人口數(shù)量日益增長，這會對地球上現(xiàn)有的生態(tài)系統(tǒng)造成什么影響？答案：人口數(shù)量日益增長，會要求低養(yǎng)分級有更多的能量流入人類所處的養(yǎng)分級，也就是說，人類所須要的食物會更多，將不得不種植或養(yǎng)殖更多的農(nóng)畜產(chǎn)品，會給地球上現(xiàn)有的自然生態(tài)系統(tǒng)帶來更大的壓力。我國古代就已發(fā)展出“?；~塘”生產(chǎn)方式：利用桑葉喂蠶，蠶沙養(yǎng)魚，魚塘泥肥桑，在桑、蠶、魚之間形成良性循環(huán)。古人在設(shè)計這種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式時，不肯定清晰其中的科學(xué)道理，請從生態(tài)系統(tǒng)能量流淌特點動身，分析這種設(shè)計的合理性。從中分析出能量流淌的實踐意義。師生一起得出能量流淌兩方面的意義。從能量金字塔來分析，塔基的大小，體現(xiàn)了進入生態(tài)系統(tǒng)能量的多少，確定著該生態(tài)系統(tǒng)承載供給生物的數(shù)量。假如人口增加一倍，按非常之肯定律來看，按三個養(yǎng)分級來看，生產(chǎn)者供應(yīng)的能量至少增加一倍。因此，為了滿意人類生活需求，要求低養(yǎng)分級要有更多的能量輸入。將不得不種植或養(yǎng)殖更多的農(nóng)畜產(chǎn)品。給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成很大的壓力。如何來解決這個問題呢？我們家鄉(xiāng)是怎樣解決這個問題的呢？請同學(xué)們翻開教材59頁。探究。實踐欄目“調(diào)查當?shù)啬成鷳B(tài)系統(tǒng)中的能量流淌狀況”。再回問題探討老師引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)能量流淌的學(xué)習(xí)從1、2兩個策略中選出策略1更適合維持更長時間。傾聽學(xué)習(xí)分析得出結(jié)論實際問題得到解決學(xué)以致用深刻體會能量流淌過程回應(yīng)開頭得出結(jié)論探究·實踐：調(diào)查當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的能量流淌狀況【原理】應(yīng)用生態(tài)金字塔原理分析，提出訪該地生態(tài)系統(tǒng)中能量得到最大利用的改進建議?！厩捌诖蛩恪客ㄟ^調(diào)查，提出訪該地生態(tài)系統(tǒng)能量得到最大限度利用的改進建議。在調(diào)查之前我們要做哪些打算工作呢？對首先要想清晰本次調(diào)查的目的是什么？并圍繞調(diào)查目的提出要調(diào)查探討的問題。再思索你要打算哪些工具，人員之間如何分工。本次調(diào)查的目的是要對當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)能量得到最大利用提出改進建議。能量流淌是沿著養(yǎng)分結(jié)構(gòu)食物鏈傳遞的。因此我們必需調(diào)查清晰該系統(tǒng)的組成及其養(yǎng)分關(guān)系。同時調(diào)查該生態(tài)系統(tǒng)能量的輸出路徑。具有如下：①明確該次調(diào)查活動的目的要求。②選擇要調(diào)查的生態(tài)系統(tǒng)，確定邊界。③確定小組分組名單，做好分工。④擬定詳細的調(diào)查安排。⑤打算好調(diào)查工具。⑥實地調(diào)查。須要打算當?shù)貏又参锓诸悎D鑒（鐵鍬、水桶等工具）文獻調(diào)查、訪談?wù){(diào)查；記錄本、手機（拍照、記錄）和相關(guān)書籍資料。進行了以上思索后，確定調(diào)查當?shù)氐咎锷鷳B(tài)系統(tǒng)，并結(jié)合教材59頁活動建議提出調(diào)查問題。某小組同學(xué)打算對當?shù)氐咎锷鷳B(tài)系統(tǒng)進行調(diào)查，他們設(shè)計的調(diào)查問題如下：①該稻田除水稻外，還有哪些生產(chǎn)者?農(nóng)夫用什么方法限制這些生產(chǎn)者的數(shù)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(nóng)夫分別實行了哪些措施?③次級消費者有哪些?他們與水稻是什么關(guān)系?④農(nóng)夫?qū)λ窘斩捠侨绾翁幚淼?⑤農(nóng)夫利用什么方法提高水稻的光能利用率?【調(diào)查結(jié)果】這是該組同學(xué)調(diào)查的稻田生態(tài)系統(tǒng)中的部分生物的照片，以及農(nóng)夫?qū)﹄s草害蟲、秸稈的處理方法。資料1：拍攝的稻田生態(tài)系統(tǒng)中部分生物的照片。資料2：當?shù)剞r(nóng)夫?qū)οx、雜草、秸稈的處理措施對水稻秸稈的處理：部分喂牛、部分焚燒；水稻的根在田中漚肥。對雜草與害蟲運用除草劑與殺蟲劑處理。農(nóng)夫?qū)οx與雜草的處理：主要通過殺蟲劑滅蟲，除草劑去除雜草。農(nóng)夫?qū)λ窘斩挼奶幚恚翰糠治古?、部分焚燒、水稻的根在田中漚肥?；谶@些調(diào)查結(jié)果，我們將從該系統(tǒng)的成分動身，分析其能量流淌狀況，并對該稻田能量流淌進行合理規(guī)劃。【調(diào)查結(jié)果分析】①通過查閱調(diào)查的圖片資料，分析該生態(tài)系統(tǒng)的組成成分有哪些？稻田生態(tài)系統(tǒng)的組成成分：非生物的物質(zhì)與能量（陽光、空氣、水分、熱、土壤、無機鹽等）生產(chǎn)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，如田螺、搖蚊）分解者（土壤中微生物、水中底棲動物，如田螺、搖蚊、蚯蚓等動物）②繪制該生態(tài)系統(tǒng)的部分能量流淌圖，思索稻田生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者的主體是什么？其他生產(chǎn)者、初級消費者、次級消費者分別有哪些？它們與農(nóng)作物是什么關(guān)系？有害還是有益？基于調(diào)查結(jié)果，我們可以簡潔的繪制出稻田的能量流淌圖解。水稗草、鴨舌草水稻形成競爭關(guān)系，雜草一般長的快，對光和無機鹽的爭奪占有肯定優(yōu)勢，肯定程度上影響了水稻的生長，稻飛虱、稻螟蟲以水稻為食對水稻生長不利，還導(dǎo)致水稻固定的能量流水。對水稻是有害的。青蛙跳蛛以稻飛虱為食，對水稻生長有益。除同學(xué)們調(diào)查的結(jié)果外，我們通過資料調(diào)查，得知該稻田中的養(yǎng)分成分還是相對困難的。為了對稻田生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌進行分析，我們將該能量流淌關(guān)系進行簡化。如下圖：③將害蟲與益蟲進行歸類，簡化表示該生態(tài)系統(tǒng)能量流淌關(guān)系。為了便于探討，我們對稻田生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌關(guān)系進行簡化處理，將水稻田中的其它生產(chǎn)者統(tǒng)稱為雜草，將害蟲與益蟲進行歸類，簡化表示該生態(tài)系統(tǒng)能量流淌關(guān)系。④結(jié)合以上分析，提出提高稻田產(chǎn)量，使稻田能量最大限度流入人類的新措施?；谝陨戏治?，請同學(xué)們提出，提高稻田產(chǎn)量，使稻田能量最大限度流入人類的新措施。從能量流淌關(guān)系來看，提高稻田產(chǎn)量，就要提高水稻光合效率、削減雜草的競爭、削減害蟲取食造成能量流失。從提高水稻光合效率角度考慮我們可以通過合理密植，種植肯定株型的高產(chǎn)水稻。削減雜草與害蟲方面，農(nóng)夫現(xiàn)在的做法是用除草劑除草、殺蟲劑滅蟲。造成環(huán)境污染的同時，雜草與害蟲還是不能得到有效限制。是否有將害蟲與雜草中能量通過二次轉(zhuǎn)化，被人類利用的方法呢？【建議對策】對策1：稻--鴨共作稻田生態(tài)系統(tǒng)要是有一種雜食性動物，幫助我們吃掉田間雜草并幫助我們除蟲，我們以這種動物為食就好了。有沒有這樣的動物呢？通過人們視察，鴨子旺盛的雜食性可以吃掉稻田雜草，鴨子在田間走動，導(dǎo)致渾水，還能有效抑制雜草生長，削減競爭，還會覓食蟲卵和稻螟蟲等害蟲，通過對采食一天的鴨進行胃解剖，發(fā)覺有昆蟲400~1000頭，這種采食昆蟲的數(shù)量是其他水稻害蟲天敵遠遠不能及的。大大削減了輸入系統(tǒng)能量的流失。有效的限制病蟲草害的發(fā)生與發(fā)展，使水稻生長健壯，固定的太陽能增加。因此我們提出的提高能量利用的措施之一是稻鴨共作的生態(tài)系統(tǒng)。水稻田生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分結(jié)構(gòu)更加完善，系統(tǒng)的功能整合特性得到發(fā)揮。雜草的限制，削減了與水稻的競爭，但一部分射在水稻間隙的光照也不能被充分利用。如何有效利用水稻下層的光能，增加流向人類的能量呢？從生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分結(jié)構(gòu)角度，同學(xué)們有什么想法嗎？措施2：稻--萍--鴨共作稻田生態(tài)系統(tǒng)栽種某些結(jié)構(gòu)能被人食用的植物。假如沒有能被人干脆食用的植物，這種植物假如是鴨子的食物，能量也能最終流向人類?；谝陨舷敕?，人們提出了稻-萍-鴨共生的生態(tài)系統(tǒng)模式。在稻鴨共作基礎(chǔ)上，放養(yǎng)養(yǎng)分含量高的紅萍。紅萍生長在水稻下層，不與水稻爭奪光能，不占用水稻生長空間，能夠?qū)⑺緵]有利用的光能有效汲取，增大流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量。在空間上進行合理配置，增大流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量、提高了能量利用率。措施3：水稻秸稈養(yǎng)殖蘑菇、生產(chǎn)沼氣人類獲得了水稻稻谷中的能量，秸稈中還有占總初級生產(chǎn)量四分之一左右的副產(chǎn)品未被利用。還有進一步提高秸稈能量利用率的措施？提示：人們認為沒用的秸稈得到了多級利用。秸稈用來種植蘑菇，蘑菇被人類食用，這是對秸稈中能量的二級利用。沼渣做為豬、羊的飼料，人吃豬肉、羊肉，這是對秸稈的三級利用。用動物的糞便生產(chǎn)沼氣，人類利用沼氣中的能量，這是對秸稈的三級利用。圖片中藍色與紅色的內(nèi)容就是經(jīng)過人類設(shè)計后，增加的能量利用次數(shù)。這種設(shè)計，實現(xiàn)能量多級利用，從而大大提高能量的利用率實現(xiàn)能量多級利用，從而大大提高能量的利用率。在學(xué)生理解能量流淌特點的基礎(chǔ)上，老師進一步提出一些人類生產(chǎn)和生活中的詳細問題，啟發(fā)學(xué)生運用學(xué)得的能量流淌特點來分析說明這些新情境下的問題，從而明確人類探討生態(tài)系統(tǒng)的能量流淌的根本目的。詳細問題有：（1）“確定合理載畜量，防止超載放牧”是發(fā)展草原畜牧業(yè)的有效措施之一，試說明制定這項措施的理論依據(jù)。（2）近年來某些地區(qū)由于大量捕獲青蛙，導(dǎo)致麥田里的粘蟲大量繁殖，造成小麥嚴峻減產(chǎn)。請你從“能量傳遞過程”的角度，分析說明導(dǎo)致小麥減產(chǎn)的緣由。（3）請你從