第 2 节 生态系统的能量流动教学建议(1)“生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递和散失的过程”,学生对这一概念的认识,是建立在对生态系统结构的理解基础上的,因此进入这部分学习之前,复习生态系统结构的有关概念是必要的,特别是要让学生理解制约生态系统结构组成的重要因素之一是群落成员间的营养关系,即食物链和食物网。(2)在“能量流动的过程”的教学中,可给出某个具体的捕食食物链,教师精心设计一些问题,让学生分析、讨论能量在食物链中的输入、传递、散失过程,使学生易于理解能量流动的概念和能量流动的过程。(3)在“能量流动的特点”教学中,要充分利用一些经典的生态学实验,除了教材中提供的“Cedar Bog 湖的能流分析”,还可补充一些其他生态学家所做的实验加以分析、讨论,然后让学生把各营养级中的能量通过能量金字塔的形式描绘出来。这样便于使学生理解能量流动过程的定量分析,是研究能量流动规律的关键;定量实验在研究生态学问题中的重要性。在学生分析、讨论这些实验数据的基础上,概括出生态系统能量流动的两个特点。(4)在“研究能量流动的意义”的教学中,要特别注意与人类的生产生活实践相联系,可在引导学生分析一些具体问题的基础上,最终让学生概括出:研究生态系统的能量流动规律,为的是能合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量流向对人类最有益的部分,同时还要保证生态系统的可持续发展。参考资料能量流动的基本原理(1)生态系统中能量流动符合热力学定律。生态系统的能量流动遵循热力学第一定律和热力学第二定律。热力学第一定律指出,能量可以由一种形式转化为另一种形式;在转化过程中是按严格的当量比例进行的。能量既不能消灭,也不能凭空产生。依据这个定律可知,一个系统的能量发生变化,环境的能量也必定发生相应的变化,如果体系的能量增加,环境的能量就要减少,反之亦然。对生态系统来说也是如此。热力学第二定律指出,在封闭系统中,一切过程都伴随着能量的改变。在能量传递和转化过程中,除了一部分可以继续传递和做功(自由能)外,总有一部分能量以热能的形式消散。对生态系统来说,当能量以食物的形式在生物之间传递时,食物中相当一部分能量转化为热能而消散,其余则用于合成新的组织而作为潜能贮存下来。(2)生态系统能量流动是单向的。能量以光的状态进入生态系统后,就不能再以光的形式存在,而是以化学能或热能的形式存在。生物代谢过程产生的热能也不能再转化为生物的化学能。从总的能量流动途径来看,能量只是...
