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.     

生态学简介(五)

三群落与生态系统在一定的自然区域内,许多不同种生物的总和叫做生物群落,或简称群落(biotic community or biocoenose)。群落及其环境组成了自然界的基本功能单位——生态系统(ecosystem)。生态系统的基本思想是整体观,它强调动物、植物、微生物,一切生物彼此之间以及生物与环境之间的密切联系,通过能量流动和物质循环联成一个整体,并以此整体作为研究的对象。虽然生物群落和生态系统是具有明确区别的概念,但从群落生态学和生态系统生态学实际内容来讲,两者是相同的。其原因很简单,生态学是研究生物与环     

生态系统中流动路径多样性的测度

路径作为生态网络组成的一个基本单元,是生态系统中物质、能量流动的通道。生态系统的结构和功能是通过生态系统中不同路径上能量和物质的流动来实现的。路径多样性是反映生态系统营养结构多样性的一个重要侧面。本文在定义基路径和等价基路径的基础上,给出了生态系统中流动路径多样性的测度     

陆地昆虫生态系统初探

<正> 一、昆虫在生物圈和生态 系统中的地位 紧靠地球的表层,在陆地、海洋和蓝天交错镶嵌的一定空间,为生物的生存、生长繁殖等一系列生命活动,提供了一定场所,这就是生物圈,生物圈也是一个最庞大而又最复杂的生态系统。生态系统是研究生命系统和环境系统,在特定时空条件下所组成的一个网络结构,和通过它所完成的物质转化、营养循环和能量流动的一种多学科的综合性科学。 根据自然地理景观,即地球表面水陆分布的格局,各地海拔、水、热、土质等自然条件的千差万别,以及适生于不同地区的动植物种类,又可进一步把生态系统分为许多类型,如陆地生态系统中的森林、草原、农田、荒漠等生态系统,和水域生态系统等等。     

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.     

中国的几种植被类型 (Ⅱ)草原

草原的形成可追溯到中新世初,它是中纬度内陆丰干旱到半湿润气候条件下所特有的生态系统类型。草原植物组成以旱生多年生草本植物为主,而动物组成以善跑的大型食草动物(目前多为家畜取代)和啮齿类占优势。草原植物区系的发展促进了草原动物区系的演化,而草原动物区系也促进了某些植物特征的形成。草原第一性生产力变动于50—1425克·米~(-2)·年~(-1),太阳能利用率约为0.07—1.4％;食草家畜的转化效率约1—15％。自然情况下,草原生态系统氮素输入以共生固氮为主,养分的输入及输出大体平衡而略有节余。随着人口的增长,草原利用强度日增,加之滥垦、过牧及管理不善,引起了草原退化、沙化和水土流失,使生态平衡失调,草原生产力持续下降。今后应加强草原管理与动态监测,在保证资源更新、系统平衡的前提下适度利用,以获取永续最高报酬。     

南亚热带地区农业生态系统的能流分析

一、引言农业生态系统是通过绿色植物吸收太阳能并转化为化学潜能,经食物链流动过程最终转化为热能,散失于宇宙中。其能量流特征很大程度取决于人对该系统的调控和管理,这就是对农业生态系统施于除太阳能以外的其他辅助能量。这些辅助能不但对农作物转化太阳能的     

北部湾生态通道模型的构建

根据1997年～1999年在北部湾进行的渔业资源和生态环境调查数据,利用EwE软件构建北部湾生态系统的营养通道模型,模型由16个功能组构成,包括了哺乳动物和海鸟,每一组都代表在生态系统中具有相似地位的有机体,基本覆盖了北部湾生态系统能量流动的主要过程.模型分析表明,北部湾生态系统的能量流动主要以捕食食物链途径为主,其中无脊椎动物在能量从低级向高层次转换中起关键作用.各功能组的营养级范围为1.00～4.04,哺乳动物占据了最高营养层.生态网络分析表明,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12.2%,来自碎屑的转换效率为12.3%,平均能量转换效率为12.2%.模型估算的可利用的生物量密度为8.7 t·km^-2,生态系统的生物生产量只占系统净初级生产力的1.81%.当前北部湾海洋生态系统处于不稳定状态.     

达乌尔鼠兔的贮草选择与其栖息地植物群落的关系

啮齿动物是草原生态系统中一类重要的消费者,其食物选择以及食物资源的种间分配格局均与系统中物质,能量的流通有密切关系。因此,有关啮齿动物的食性及其适应问题,在生态系统的功能研究中亦受到广泛重视。     

基于Ecopath模型的胶州湾生态系统结构和能量流动分析

根据2015—2016年在胶州湾进行的渔业资源与生态环境调查数据,利用Ecopath with Ecosim 6.5(Ew E)软件构建了胶州湾生态通道模型,分析了现阶段该海湾生态系统营养结构、能量流动过程和生态系统总特征。结果表明:胶州湾生态通道模型共由21个功能组组成,各功能组营养级范围为1~4.383,渔获物平均营养级为2.023,以菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)为主;胶州湾生态系统的能量流动主要以牧食食物链为主,占系统能量来源的59%。生态网络分析表明:系统能量主要分布在6个营养级,来源于初级生产者的能量转化效率为16.22%,来自碎屑的转化效率为15.76%,系统平均转化效率16.35%。胶州湾生态系统总初级生产力与总呼吸量的比值为2.518,系统处于不成熟状态。     

生态系统中能量单向流动并非绝对

生态系统能量单向流动,不能循环,不能逆流是广为人知的,但实际上,生态系统能量流动并非绝对是单向的。在生态系统中,平常所见的食物链有三类:一、捕食链。它是通过相连两营养级的捕食关系形成的。如植物→鼠→蛇→鹰形成的一种食物关系。在捕食链中,能量流动绝大多数遵循从生产者流入消费者,从初级消费者流入次级、三级等消费者的单向流动的规律。但在捕食链中,也存在着少数特殊的现象(如猪笼草捕食小虫,蛇在冬季被鼠吃掉),致使生态系统中有少部分能量产生逆流现象。二、腐生链。它是由分解者(细菌、放线菌、真     

我国东北地区农业生态系统的力能学研究——Ⅰ.松嫩平原一个典型农业生态系统的能流分析

一、引言任何生态系统的存在、运动、发展和变化都依赖于能量,因而研究生态系统中能量的流动(简称“能流”)特征是十分必要的。农业生态系统是人为控制下的生态系统。从许多基本特征上看,它是介于自然生态系统(如草地生态系统和森林生态系统)之间的生态系统(Odum,1984)。尽管农业生态系统亦是通过绿色植物(主要是农作物)将部分太阳能转化为贮存于生物质中的化学能,这些化学能经过食物链的流动过程最终转化成热能散失于宇宙中。由于农业生态系统处于人为控制下,其     

“生态系统的能量流动”的教材图解的解析

本文分析了人教版高中生物必修三"生态系统的能量流动"一节课的教材图解所要描述的主要内容,进而为总结生态系统的能量流动特点做铺垫。     

"生态系统的能量流动"一节的教学设计

“问题导学法”是一种以教材为依据 ,通过学生对问题进行分析、探究来获得知识和发展能力的一种课堂教学模式 ,这种教学法注重学生主体地位的发挥和能力的培养 ,充分体现了“以学生为中心”的教学理念。教师的作用主要体现在如何设计问题和组织教学。笔者在“生态系统的能量流动”一节的教学中成功运用了此方法 ,收到了良好的教学效果。1　教材内容分析生态系统的能量流动是生态系统的基本功能之一 ,能量流动的结构基础是食物链和食物网 ,生态系统中能量的输入和输出涉及到生物新陈代谢过程中光合作用和呼吸作用的知识 ,能量在各个营养级上…     

“生态系统的能量流动”的教材图解的解析

本文分析了人教版高中生物必修三"生态系统的能量流动"一节课的教材图解所要描述的主要内容,进而为总结生态系统的能量流动特点做铺垫。     

内蒙古典型草原蝗虫食性的研究1.罩笼供食下的取食特性

欧亚大陆东部的我国内蒙古地区空间,系由生命系统及其无机环境组成的复合草原生态系统,并在其内部进行着能量与物质的新陈代谢,它包括全部生命和无生命物质的繁衍演替及传递,以及人为活动所施加的可能影响。蝗虫Acridoids——动物亚系统结构中的功能单位之一,做为生态系统中的次级生产者(消费者),通过对不同植物群落中一些植物类群的     

“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。     

内蒙古典型草原生态系统健康评价

以草原生态系统中的植物-土壤-大气界面的关键生态过程为基础,结合典型草原生态系统的群落特征及其退化演替模式,并考虑水分因子的限制作用,在确定生态系统健康评价模式(参照)系统和基况评价指标的同时,建立了典型草原生态系统健康评价的CVOR综合指数的计算模型和方法.通过分析放牧压力和围封保育对内蒙古典型草原生态系统健康的影响,检验了CVOR综合指数的可行性,可为草原生态系统健康管理提供一个综合、简单、准确、宜行的评价方法.     

内蒙古典型草原生态系统定位研究最新进展

中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站最近几年在草原生态系统多功能、草原生态系统碳循环与温室气体、气候变化对植物群落结构影响长期观测、草原生态系统退化与恢复过程、草原生态系统硫生物地球化学循环、放牧生态系统管理等领域取得较大进展。研究结果指出,农垦活动使有机碳损失34%,草原植被——土壤系统是甲烷的弱汇;20多年来,这一地区气候变化有变暖趋势,冬季增温明显,春季干旱进一步加剧,影响初级生产力生产;系统提出草原退化是草原生态系统退化,并对退化阶段进行了划分;在内蒙古冷蒿小禾草退化草原施用硫肥对提高初级生产力与羊毛性能方面有明显效果。     

基于Ecopath模型的温州湾海域生态系统结构和功能分析

为探究温州湾生态系统整体结构,根据2019-2020年温州湾渔业资源调查结果,利用Ecopath with Ecosim 6.5软件构建了由21个功能组组成的生态系统能流通道模型,分析了该海域生态系统总体特征、营养结构和能量流动过程。结果表明：生态系统各功能组的营养级范围为1.000～4.372,带鱼(Trichiurus lepturus)营养级最高;系统总流量为10 874.67 t/(km²·a),系统净生产量为3 392.965 t/(km²·a);系统能量流动呈金字塔状分布,能量流量随着营养级的升高而降低,来源于初级生产者转化效率为15.20%,来源于有机碎屑的转化效率为16.03%,系统总能量转化效率为15.49%;系统总初级生产量/总呼吸量为3.636,系统连接指数为0.298,Finn’s循环指数为2.22%,Finn’s平均路径长度为2.324,杂食指数为0.167。温州湾生态系统处于不成熟状态,系统稳定性相对较低,建议加强对关键物种的保护,以期提高能量利用效率和保障生态系统结构完整性。