《生态系统的能量流动》专题复习

                               ——探秘长荡湖“能量密码”

一、教学目标

1.通过对长荡湖能量流动的分析，深刻理解“物质是能量的载体，能量是物质循环的动力”，构建物质能量观。

2.通过构建长荡湖的能量流动模型，并运用模型解释生态现象，提出优化建议，提升模型构建、科学思维能力。

3.基于能量流动原理，为长荡湖的生态保护和可持续发展提出合理化建议，树立“绿水青山就是金山银山”的理念，落实社会责任。

二、学习历程

任务一 探能量之源——生产者的“固碳竞赛”

活动1：“谁”是更高效的能量捕获者？

资料1：蓝细菌（微囊藻）的生命特征（繁殖极快、可漂浮于水面争夺光照、但个体小）。

资料2：沉水植物（如苦草、狐尾藻）的生命特征（扎根底泥、通过茎叶进行光合作用、构建复杂水下空间）。

问题1：从能量输入的效率与稳定性角度，比较蓝细菌与沉水植物作为生产者的优势与局限。

问题2：生态系统修复工程中，为什么选择种植沉水植物，而非任由蓝细菌作为主要生产者？这对生态系统的总能量和稳定性有何影响？

小结：流经生态系统的总能量是                                      

任务二  析能量之径——营养级间的传递与损耗

活动2：绘制长荡湖能量流动模型

资料3：长荡湖部分生物消化道内食物组成分析表

据表回答下列问题：

1.根据资料，小组合作，用箭头和文字形式构建能量流动的渠道。

2.鲤鱼和翘嘴鲌之间的种间关系是什么？人处于第几营养级？

3.构建能量流动经生产者（苦草等）的过程模型。

4.初级消费者（鲤鱼等）的能量来源和最终去路与生产者有何异同？

类比推理，构建能量流经初级消费者（鲤鱼等）的能量来源和最终去路图解

5. 是否食物链每一营养级生物的同化量，都有相同的三个去路吗？

小结：生态系统的能量流动指的是能量的       、       、      、      的过程。

任务三  算能量之效——传递过程的“定量分析”

活动3：阅读、分析资料，思考并回答以下问题。

资料4：下图是科研人员对长荡湖进行了调查，根据调查结果绘制了部分食物网及能量流动图解，A、B、C表示该营养级的某些生物（单位：J/cm2·a）。

1.图中D代表的能量是什么？

2.分析A到B的能量传递效率是多少？为什么不在10%--20%这一范围内，该数值较低的原因是什么？

3.结合资料3，要使人获得最多的能量，应选择哪条食物链？

4.若翘嘴鲌的食物一半来自鲤鱼，一半来自河虾，则翘嘴鲌增加增加1kg体重至少需要消耗苦草      kg。

小结：生态系统能量流动的特点：                               。

任务四  谋能量之用——赋能“智慧长荡湖”

活动4：根据资料，思考以下问题。

资料5：长荡湖是典型的浅水湖泊，曾因围网养殖、污水排放等导致水质恶化，生态系统退化。近年来通过拆除围网（退圩还湖）、恢复水生植被、并投放鲢鱼、鳙鱼等滤食性鱼类控制藻类数量（以渔控藻），取得显著成效。为评估修复效果，科研人员对该湖泊生态系统的能量流动进行了调查分析。

资料6：下图:表示长荡湖中部分生物的食物关系

1.修复前，长荡湖因蓝藻水华导致沉水植物大量死亡。从能量流动的角度分析，其原因什么？

2.在进行生态修复时，引入的浮床植物一般会选择本地物种，不选外来物种，体现了生态工程的         原理。不随意引进外来物种，其原因是：一方面，外来物种和本地物种可能会利用同一资源，从而导致      重叠，引发种间竞争；另一方面，引入种可能由于资源和空间充足、气候适宜、没有天敌等，从而呈现      增长，破坏生态系统的稳定性。同时，引入浮床植物进行重金属离子的去除，而不是将这些植物直接种植在水体中，请你据题提出合理的解释                                     。

3.修复过程中，通过恢复沉水植物、投放鲢鳙等鱼类，提高了生态系统的                稳定性，原因是                                         。

4.生态学家提出“投放一定数量的肉食性鱼类”的经典治理方案，该方案可抑制蓝细菌数量增长的机理是                                                       。除了以鱼治理外，请利用生物的种间关系，再提出一条合理的治理建议                            。

5.长荡湖区的渔民在浅水种藕，在水体的上层、中层和底层分别养殖食性不同的鲢鱼、草鱼和青鱼。这种秧藕养鱼立体生态种养模式就是充分利用了群落的                     和季节性，从能量流动的角度分析其意义是                                           。

小结：能量流动的意义

【课后自我评价】

【学以致用】

1．在某海水池塘立体养殖生态系统中，上层养殖以浮游动物为食的海蜇，中间进行鱼类养殖，底泥养殖滤食浮游植物及鱼类粪便的缢蛏。如图表示该生态系统能量流动的部分图解，其中a2和b3分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量，d1和d2为从饲料中同化的能量。下列叙述错误的是　　

A．生态系统的能量流动是生态系统的主要功能之一

B．流经该生态系统的总能量大于生产者固定的太阳能总量

C．将海蜇、鱼类和缢蛏共同养殖能充分利用资源和空间

D．第二和第三营养级之间的能量传递效率为b3/a2×100%

2. 近年来，某地区苹果种植户开始发展生态果园模式，如图一。回答下列问题：

1流入该生态系统的总能量是____________________，从生态系统组成成分来看，食用菌属于________。

2果树开花期，果农利用一种小型蜜蜂传粉，蜜蜂传粉时相互通过跳摆尾舞或振动翅膀发出嗡嗡声来进行交流，从信息类型来看，上述信息分别属于____________。花天牛以果树的花和叶为食，肿腿蜂可以将卵产在花天牛幼虫的体表，吸取幼虫的营养，肿腿蜂和花天牛的种间关系是________。利用肿腿蜂控制花天牛数量属于______防治。

3该生态系统中，鸡、鸭等家禽的存在既有助于消除杂草，控制虫害，又可以为果树提供粪肥，假设家禽的能量4/5来自杂草，1/5来自害虫，那么家禽每增加2 kg，至少需要消耗生产者______kg。