“生态系统能量流动”的教学分析与设计

生态系统的存在与发展主要取决于能量持续不断的流动和物质周而复始的循环。生态系统作为一个动态开放系统,具有能量流动、生物生产、物质循环、信息传递等基本功能。其中,物质作为能量的载体,使能量沿着食物链（网）流动;能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。     

“生态系统的能量流动”(第1课时)的教学设计

以《普通高中生物课程标准》的基本理念和建构主义学习理论为指导思想,教师利用教材中的“问题探讨”为主线贯穿整节课,引导学生借助模型建构的方法自主对“生态系统的能量流动”进行系统分析,在建构中实现行为与思维的统一,有效激发学生学习生物科学的兴趣,提升科学探究能力.     

基于概念模型构建的“生态系统的能量流动”一节的教学设计

让学生以发现者的角色,以(14)~C标记的CO_2发生的物质转换为切入点,以构建概念模型—校验概念模型—形成概念模型—应用概念模型为线索,进行能量转化的分析,形成能量流动的概念模型,体验概念模型构建的过程,形成相应的物质能量观。     

在"生态系统能量流动"教学中发展科学思维及强化生命观念

在"生态系统能量流动"一节教学中,组织学生从微观到宏观分别研究各生命系统的能量流动过程,建立、分析、研究能量流动模型,总结归纳生态系统能量流动的概念及能量流动规律,应用规律解决问题,提高节约粮食的意识,教学过程中不断地发展科学思维并形成系统观、物质与能量观.     

生态网络中物质、能量流动的时间链分析

本文以Ｍａｒｋｏｖ过程理论为基础,利用转移矩阵对生态网络中物质、能量流动和随机行为进行的描述;将输入的物质、能量在生态网络中宏观分布随时间的变化定义为物质、能量流动的时间链,并给一般生态网络中物质、能量流动时间链的分析方法。两个稳态生态网络中物质、能量流动的时间链分析表明,时间链直观地反映了物质、能量在流动中流失或耗散的宏观行为,由于物质再循机普遍存在,使得物质流动的时间链与能量流动的时间链有着质     

杭州湾北岸大型围隔海域人工生态系统的能量流动和网络分析

根据2006年在杭州湾北岸大型围隔海域进行的生态调查数据,利用EwE软件构建围隔海域人工生态系统的能量流动模型.模型由13个功能组构成,分别是肉食性鱼类、底栖捕食鱼类、浮游动物性鱼类、草食性鱼类、蟹类、虾类、软体动物、底栖动物、肉食性浮游动物、植食性浮游动物、大型藻类、浮游植物和有机碎屑,每一组都代表在生态系统中具有相似地位的有机体,基本覆盖了该人工生态系统能量流动的主要过程.能量流动分析表明,围隔海域人工生态系统中能量流动主要以碎屑食物链途径为主,其中植食性浮游动物在能量从低级向高层次转换中起关键作用.人工生态系统的营养级范围为1.00～3.90级,系统的能量流动主要有6级,来自初级生产者的能流效率为9.4%,来自碎屑的转换效率为9.8%,平均能量转换效率为9.6%.经生态网络分析,直接来源于碎屑的比例占总流量的57%,而直接来源于初级生产者的比例为43%,生态系统特征参数:总初级生产计算量/总呼吸量(TPP/TR)、系统物质和能量循环率(FCI)和系统聚合度(A)值分别为2.672、0.25、0.315,表明围隔海域人工生态系统目前正处于发育时期.该研究为首次利用Ecopath模型分析大型围隔海域人工生态系统的结构和能量流动,旨在为富营养化近岸海域的生态修复提供理论依据.     

藻际环境微生态结构与功能的研究进展

藻际环境是以藻类分泌物为骨架构成的微型生态结构,包含多样的生物和非生物,主要是微生物、胞外多糖、蛋白质和核酸等物质.藻际环境为复杂的藻菌互动提供平台,也为藻际系统的物质代谢、能量流动和信息交流提供基础.藻际环境不仅可以形成特殊的生态位,而且藻菌作用对多种生源要素循环起到了关键的作用;同时,藻际多糖的沉降为碳封存做出了重...     

对生态系统中能量流动的几个问题的分析

能量的单向流动教师在讲述生态系统中能量的流动时,都要强调:能量的流动是单向的;物质的流动是循环的,属于生物地球化学循环.我认为,能量的单向流动应从以下几个方面理解. (一)能量在生态系统中沿食物链与食物网流动的过程中,很大一部分因生物的呼吸转化成热能散失掉了,根据热力学第二定律:一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的.(见热学教科书)它只能向自由能(在生态系统中就是贮藏在有机物中的化学能)减少的方向进行而不能逆转. (二)能量是伴随着食物沿食物链与食物     

基于Ecopath模型的三门湾生态系统结构与功能

生态系统的结构决定生态系统的物质循环、能量流动和系统功能.本研究采用Ecopath模型,根据2017-2018年中国东海三门湾海洋生态实地调查数据,构建了三门湾生态系统的生态通道模型,描述了三门湾生态系统的能流结构,分析了其功能特征.结果显示:三门湾生态系统营养级范围在1～3.80,能流渠道主要表现为牧食食物链,系统能...     

现代化经济建设与生态科学——试论当代生态学工作者的任务

宇宙空间是无限的,但适于人类生活和生物生存的生物圈则是有限的,它是个松散结构的大系统,其中包括许多类型的生物集团与无机环境结合而成的功能单元,即生态系统。在长期进化过程中,通过物质循环与能量交换,生物圈与生态系统之间建立了相互协调与补偿关系,并使生物圈及生态系统都具有一定限度的调节功能。人类对自然界的依存关系,以及自然界所形成的生态平衡是长期演化而形成的,人类亦参与和适应了此平衡过程。维持这种平衡的基础是有规律的物质循环和能量交換。此种质能流动则是通过     

食物链原理在农业生产上的应用

食物链是物质能量流动的渠道,它在农业上的应用越来越广泛。本文从物质能量转化定律出发,阐明了食物链的加环,建立多层多种立体结构和多级循环转化的生产体系,提高农业生态系统生产力的途径,以及食物链原理在防治病虫杂草和动物危害方面的应用。     

细菌利用溶解有机质(DOM)的研究

水生生物学的一个基本目标是要弄清生命物质库和非生命物质库之间元素(C、N、P)的循环状况及元素流动过程中能量分配情况。过去认为,浮游生态系中有机物主要是以颗粒态沿牧食食物链和碎屑食物链流动,无机物则通过植物在光合作用中同化成有机物,再被后生动物用于自身生物量的生产,在其摄食代谢过程中再生无机盐(DIM)。       

红树林区微生物资源

随着工业的迅猛发展,工业废料源源不断地向海洋输出,污染日趋严重。人们在大力开发海洋微生物自净能力的同时,也对海岸线的绿色卫士——红树林给予了密切关注,积极展开红树林区微生物资源的开发利用。本文从红树林区微生物库的资源多样性、微生物在物质循环和能量流动中的作用、生理活性物质、代谢产物和污染治理等几个方面进行综述。     

“生态系统”的教学组织

生态系统是生物群落与无机环境形成的统一整体,是生命系统中的最高层次,研究生态系统对于人类持续生存与发展具有重大意义。“生态系统”是高中生物学新课标必修3模块中的第5个主题．本单元的教学主要包括生态系统的概念、结构、功能和稳定性4个层次的内容,本文主要讨论生态系统的概念、结构、物质循环和能量流动的教学组织。     

"生态系统的能量流动"教学案例

以高中生物学选择性必修2《生物与环境》"生态系统的能量流动"这一教学主题为例,通过模型与建模等科学研究方法的应用,呈现对物质与能量观、系统观等生物学学科核心素养达成的教学改进过程.以学生学案作为学习表现性评价的依据,参考学生访谈情况,鉴别学生的学业发展水平.     

基于Ecopath模型的千岛湖生态系统结构和功能分析

为探索千岛湖生态系统现状及其历史变化, 根据2016年千岛湖的渔业资源与生态环境调查数据, 构建了千岛湖生态系统的 Ecopath 模型, 综合分析系统的能量流动过程、营养级结构和生态系统总体特征。2016年千岛湖 Ecopath 模型由18个功能组组成, 有效营养级范围为1—3.41, 牧食食物链的能量流动占系统总能量的56%。系统杂食指数(SOI)、联结指数(CI)、Finn循环指数分别为0.13, 0.26和5.15%。千岛湖与其他湖泊和水库比较, 其生态系统的各功能组的聚合度较高, 联结程度较为紧密, 物质再循环比例较高, 系统较为成熟。但千岛湖的系统总流量较低为24698.27 t/(km2·a), 总初级生产量与总呼吸量的比值为6.51, 表明系统总体规模较小且仍处于发展阶段。根据千岛湖生态系统历年变化趋势分析: 千岛湖生态系统的总体规模有变大趋势, 稳定性和复杂性有所增强, 但营养交互关系变弱, 系统抵抗外界干扰的能力仍较低。同时, 千岛湖生态系统的初级生产者转化效率较低, 食物网趋于简单, 应采取适当的管理措施, 以保障千岛湖生态系统的健康发展。     

香溪河库湾春季水华期间悬浮颗粒物粒度动态的初步研究

水体中的悬浮颗粒物是物质在水环境中迁移转化的载体和蓄积库,是营养成分在水相、沉积物相和食物链中循环的重要载体,是河流生态系统物质循环和能量流动的重要组成部分[1—3],很多学者研究了悬浮物的组成、结构和粒度之间的关系,发现其粒度特征对于了解生态系统内部物质和能量循环转化过程具有重要意义[4,5]。三峡水库蓄水后,香溪河下游部分河段成为库区的一部分,相对于河流来说,流速的减小使更多的悬浮颗粒物发生沉降,营养物质富集,易暴发水华[6]。本研究在三峡水库香溪河库湾水华暴发过程中对不同水深的悬浮颗粒物在24h内的动态分布特征进…     

物质、能量在生态网络中的滞留时间及其灵敏度的解析表达

物质、能量在生态网络中的总滞留时间（TRT）是反映物质、能量在生态网络中流动特征的一个整体指标．本文在分析生态网络中物质、能量滞留时间的基础上,给出了总滞留时间关于流动参量和状态参量的灵敏度解析形式．     

卡尔文循环教学的一点探讨

卡尔文循环是光合作用物质转变和能量转换的核心,它将无机物二氧化碳转变成有机物,将光反应产生的ATP和NADPH中活跃的化学能转换为贮存在糖类中的稳定的化学能,将光合作用的物质转变与能量转换紧密地联系在一起.卡尔文循环是光合作用一章教学中的一个重点和难点.但在国内有些教科书[1]中却将卡尔文循环直译过来,分为羧化、还原和更新三阶段.这样划分没有将光合作用CO2固定的物质变化和能量转变突示出来.我们对此进行了一些改革,将卡尔文循环划分为以下几个阶段:     

浅谈生态金字塔

任何一个生态系统都包括生物和非生物两类成分。生物成分的生产者和消费者之间,由于取食关系而形成一种单向联系,即食物链。食物链是生态系统中物质循环和能量流动的渠道。因此,关于食物链的研究,在生态学研究中占有重要地位。食物链上的每一个环节被称之为营养级。在顺序的营养级序列上,后一营养