新教材高中生物选择性必修2课件：3 2 2 生态金字塔和研究能量流动的实践意义(人教版)

第2课时

生态金字塔和研究能

量流动的实践意义1.用生态金字塔表征生态系统中各营养级间的能量、

生物量或数量等关系。2.概述研究生态系统能量流动的意义。1.生命观念：物质与能量观——一切生命活动都离不开

能量，能量摄入并在生态系统中流动，这个过程伴随

着物质的变化，保证了生命活动的进行。2.科学思维：模型建构——在明确研究能量流动基本思路

的基础上建立能量流动的概念模型。素养要求学习目标一、生态金字塔二、研究能量流动的实践意义网络构建课时对点练内容索引一、生态金字塔1.类型：

、

、

。2.能量金字塔(1)概念：如果将单位时间内各营养级所得到的

数值转换为相应面积(或体积)的图形，并将图形按照营养级的次序排列，可形成一个金字塔图形，叫作能量金字塔。(2)特点：通常呈

的金字塔形。教材梳理预习新知夯实基础能量金字塔生物量金字塔数量金字塔能量上窄下宽3.生物量金字塔(1)概念：如果用同样的方法表示各个营养级

(每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关系，就形成生物量金字塔。(2)特点：大多也是上窄下宽的金字塔形。4.数量金字塔(1)概念：如果表示各个营养级的生物

比值关系，就形成数量金字塔。(2)特点：一般呈上窄下宽的金字塔形，但也可呈上宽下窄

的金字塔形，如

。生物量个体的数目倒置昆虫和树(1)由于能量在流动的过程中逐级递减，所以营养级越高，该营养级的总能量及生物的数量就会越少()(2)生物量金字塔、数量金字塔同能量金字塔一样都是正置的()判断正误××探讨点生态金字塔的模型构建生态学家调查了不同生态系统中的生物个体数量和生物量(调查数据中排除了微生物和土壤动物)，所得数据如下面表格所示。P代表生产者，C1、C2、C3依次代表初级、次级和三级消费者。核心探讨突破重难强化素养名称某草地温带森林P150000002000C120000001500000C29000001200000C31020(1)请根据资料1，分别建构两个生态系统的数量金字塔；根据资料2，分别建构两个生态系统的生物量金字塔。资料1

夏季两个生态系统的生物个体数量统计表，单位为个·hm－2。提示某草地：温带森林：资料2

夏季两个生态系统的生物量统计表，单位为g·m－2。名称某湖泊某海峡P964C11121C24—提示某湖泊：某海峡：(2)分析数量金字塔出现上宽下窄倒置的金字塔形的原因。提示当生产者个体比消费者个体大得多时，数量金字塔经常是倒置的。(3)分析生物量金字塔出现上宽下窄倒置的金字塔形的原因。提示海洋生态系统中，浮游植物个体小，世代周期短，又会不断被捕食，因而某一时间调查到的生物量可能低于浮游动物的生物量。当然，总的来看，一年中浮游植物的总的生物量还是比浮游动物的要多。生态金字塔的类型和特点核心归纳项目能量金字塔生物量金字塔数量金字塔形状

每一层含义单位时间内，食物链中每一营养级生物所同化的能量的多少单位时间内，每一营养级生物所容纳的有机物的总干重每一营养级生物个体的数目特点天然生态系统一定为上窄下宽的金字塔形一般为上窄下宽的金字塔形一般为上窄下宽的金字塔形象征意义能量在流动过程中总是逐级递减生物量(有机物的总干重)随食物链中营养级的升高而逐级递减在食物链中随营养级升高而逐级递减特殊形状某些人工生态系统(如人工鱼塘)可呈现倒置状况海洋生态系统中，浮游植物个体小，寿命短，又会不断被捕食，因而某一时间调查到的生物量可能低于浮游动物，呈现倒置的金字塔形如果消费者个体小而生产者个体大，就会呈现倒金字塔形，如昆虫和树1.下图为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是A.Ⅰ是初级消费者B.Ⅳ为分解者C.E1为太阳能，E2为热能D.能量可在食物链中循环利用典题应用及时反馈知识落实√解析据图分析，Ⅰ是生产者，处于第一营养级，A错误；Ⅳ为三级消费者，处于第四营养级，B错误；E1为太阳能，用于植物的光合作用，E2为热能，是生物呼吸作用产生的，C正确；能量是单向流动的，不能循环利用，D错误。2.(2020·临沂外国语学校高二月考)甲、乙、丙、丁是某同学绘制的生态金字塔，下列与之相关的说法，错误的是A.生态金字塔包括能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔，基本呈现

图丙所示形态B.由于能量流动具有逐级递减的特征，能量金字塔通常呈现丙图所示形态C.不能用图甲表示生物数量金字塔D.生态金字塔中每一层代表一个营养级，分解者不包含在其中√解析生态金字塔包括能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔，大多数情况下呈现图丙所示的正金字塔形，A正确；能量沿食物链(网)流动时逐级递减，因此能量金字塔通常呈现正金字塔形，B正确；某些食物链，如树→虫→鸟，其数量金字塔可能如图甲，C错误；生态金字塔表示不同营养级上能量、生物量或数量的关系，不包含分解者，D正确。二、研究能量流动的实践意义1.可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的

。例如，间作套种、多层育苗、稻—萍—蛙等立体农业。2.可以帮助人们科学地规划和设计

，使能量得到_______

。例如，秸秆喂牲畜；粪便制作沼气，沼渣肥田，这样就实现了对能量的多级利用，从而大大提高了能量的利用率。3.还可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。例如，合理确定草场载畜量、麦田除草、除虫等。教材梳理预习新知夯实基础总能量人工生态系统最有效的利用(1)由于能量在流动的过程中逐级递减，所以营养级越高，该营养级的总能量及生物的数量就会越少()(2)拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，提高生态系统的能量传递效率()(3)利用农作物秸秆培育蘑菇，实现了生态系统中能量的循环利用()(4)研究能量流动，可调整能量流动关系，使生产者固定的能量全部流向人类()判断正误××××易错警示(1)可以实现能量的多级利用，但不能实现能量的循环利用。(2)能量利用率是指流入最高营养级的能量(人类)占生产者固定总能量的比值，食物链越短，能量利用率越高；能量利用率不等于能量传递效率，可以人为提高能量的利用率，但不能提高能量的传递效率。探讨点研究能量流动的实践意义1.右图是两个农业生态系统的模式图。图a中农作物为人类提供的食物、为家禽和家畜提供的饲料，都与图b相同。(1)分析这两幅图，完成这两个生态系统的能量流动图解。核心探讨突破重难强化素养提示如图所示(2)分析能量流动图解，总结图b所示生态系统的优势：_____________

。实现了能量的多级、充分利用，提高了能量的利用率2.以农田生态系统为例，思考以下问题：(1)哪些措施能增加流入农田生态系统的总能量？提示间作套种等立体农业生产方式充分利用了空间和资源，能增加流入农田生态系统的总能量。(2)及时清除农田中杂草的意义是什么？提示除草可以调整农田生态系统中的能量流动关系，使能量更多地流向对人类最有益的部分。3.(2021·辽宁大连市高二开学考试)关于农田生态系统的叙述正确的是A.适当地施肥，可为农作物提供能量，有利于农产品的输出B.秋收后田间焚烧，留灰做底肥提高了农作物秸秆的能量利用率C.农田除草、除虫等能使能量更多地流向对人类最有益的部分D.生态农业系统中食物链相邻营养级之间的能量传递效率会提高典题应用及时反馈知识落实√解析适当地施肥是给农作物提供无机盐，A错误；秋收后田间焚烧，留灰做底肥能够为农作物提供无机盐，B错误；农田除草、除虫等能够调整能量流动的方向，使能量更多地流向对人类最有益的部分，C正确；生态农业系统不能提高能量传递效率，只能提高能量利用率，D错误。4.(2021·山东菏泽市高二期末)茶树菇味道鲜美，常生长在油茶树枯朽的树桩上。某林场尝试在树下套种茶树菇，并用桐树、柳树、杨树脱落的枝叶制作培养基。下列相关叙述正确的是A.油茶树枯朽树桩中的能量不属于油茶树的同化量B.生长在油茶树树桩上的茶树菇属于生态系统中的分解者C.套种措施可以提高树木和茶树菇对阳光等资源的利用率D.该林场提高了能量的传递效率，实现了能量的多级利用√解析油茶树枯朽树桩中的能量属于油茶树的同化量中流向分解者的部分，A错误；生长在油茶树树桩上的茶树菇属于生态系统中的分解者，B正确；茶树菇属于分解者，不能直接利用阳光，C错误；该林场的做法实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率而不是传递效率，D错误。网络构建课时对点练题组一生态金字塔1.如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示，并以食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔，则只有两个营养级的夏季草原生态系统(假设第—营养级是牧草，第二营养级是羊)和森林生态系统(假设第—营养级是乔木，第二营养级是昆虫)数量金字塔的形状最可能是A.前者与能量金字塔塔形相似，后者与能量金字塔塔形不同B.前者与能量金字塔塔形不同，后者与能量金字塔塔形相似C.前者与后者都与能量金字塔塔形相似D.前者与后者都与能量金字塔塔形不同对点训练123456789101112131415√2.(2021·山东威海市高二期末)某同学根据赛达伯格湖的能量流动图解，绘制了如图所示的能量金字塔。下列说法正确的是A.图中Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ构成一条食物链B.图中未体现出的生态系统的组成成分是非生物

的物质和能量C.由图可知能量流动是逐级递减的D.维持该生态系统的稳定不需外部能量的输入123456789101112131415√123456789101112131415解析由于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ每个营养级包含多种生物，因此图中Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ不是一条食物链，A错误；图中Ⅰ为生产者，Ⅱ和Ⅲ为消费者，还缺少分解者、非生物的物质和能量，B错误；由图可知能量流动是逐级递减的，C正确；任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以维持其正常功能，D错误。3.某湖泊的能量金字塔如图所示，下列相关叙述正确的是A.该能量金字塔中的a、c分别代表生产者、三级

消费者B.图中所有生物构成一条食物链C.一个生态系统中营养级越多，在能量流动过程

中消耗的能量就越多D.对于森林生态系统来说，往往一棵树上栖息着很多昆虫，该生态系

统中的能量金字塔呈倒置状态123456789101112131415√123456789101112131415解析由图可知，c为次级消费者，处于第三营养级，A错误；图中所有生物构成食物链和食物网，B错误；能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%～20%，故一个生态系统中营养级越多，能量流动过程中消耗的能量就越多，C正确；对于一个自然生态系统来说，它的能量是由生产者固定的，且沿营养级传递时是逐级递减的，因此按营养级由低到高绘制成的图仍然是下宽上窄的正金字塔形，D错误。4.如图a、b、c分别是某森林生态系统的生物数量金字塔、某草地生态系统的能量金字塔和某浮游生物群落的能量金字塔。下列分析不正确的是123456789101112131415A.描述生态系统中各营养级之间的关系最好用b的形式B.一个相对稳定的森林生态系统会出现生产者数量少于消费者数量的现象C.相对稳定的生态系统需要持续接受外部的能量输入D.图c中的生产者与初级消费者之间的能量传递效率为10%～20%√1234567891011121314155.生态学中常以金字塔形象地说明营养级与能量、生物个体数量、生物量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。生态金字塔有能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔三种类型。结合下图，下列有关叙述正确的是A.该金字塔可表示树林中树(①)、害虫(②)和食虫鸟

(③)之间的个体数量关系B.如果表示能量金字塔，则能量的流动方向只能依次是③→②→①C.该金字塔可表示浮游植物(①)和浮游动物(②)的能量之间的关系D.在城市生态系统中该金字塔中的①表示生产者123456789101112131415√123456789101112131415解析营养级越高，含有的能量越少，但数量可以出现倒置的金字塔形，树上可以有很多虫子，显然不可用图示的金字塔表示，A错误；如果表示能量金字塔，位于塔基的是生产者，依次为第二营养级、第三营养级，则能量的流动方向只能是①→②→③，B错误；能量金字塔中，营养级越低，含有的能量越多，浮游植物处于第一营养级，含有的能量最多，浮游动物处于第二营养级，能量比第一营养级少，C正确；城市生态系统是特殊的人工生态系统，生产者数量少，流经城市生态系统的总能量大于该生态系统中所有生产者固定的太阳能总量，D错误。6.(2021·南京检测)下列哪种情况最可能会出现倒金字塔形A.生物量金字塔，其生产者的生活史比消费者的要短得多B.能量金字塔，组成该生态系统的各营养级生物的种类极多C.数量金字塔，由生活在温带草原上的各种生物组成的一个复杂的

食物网D.海洋中的能量金字塔，其中生产者个体小，繁殖快，可整个被浮

游动物吞食和消化123456789101112131415√123456789101112131415解析生物量金字塔是以每个营养级的生物量绘制的金字塔，由于某些单细胞生物的生命周期短，不积累生物量，而且在测定生物量时是以现存量为依据的，所以在海洋生态系统中会出现倒置现象，即出现浮游动物生物量多于浮游植物，A正确；自然生态系统中能量金字塔不会倒置，B、D错误；由生活在温带草原上的各种生物组成的一个复杂的食物网，以这个食物链中各个营养级的个体数量为依据绘制的数量金字塔不是倒置的，C错误。题组二研究能量流动的实践意义7.(2021·广州月考)稻田里，农民要拔掉稗草；鱼塘中，人们要不断清除肉食性的“黑鱼”，用生态学的观点看，这是为了A.保持生态平衡B.保持生物群落的单一性C.调整生态系统中的能量流动方向D.使物质能够尽快地循环流动√解析稻田中水稻与稗草构成种间竞争关系，除去杂草(稗草)，可使能量尽可能多地流向水稻；鱼塘中清除更高营养级的肉食性“黑鱼”，可使能量尽可能多地流向养殖鱼类。1234567891011121314158.(2021·长沙月考)如图是近年在某地试验成功并大范围推广的生态农业模式，下列有关此生态系统的叙述中，错误的是A.图中位于第二营养级的生物有螺、

昆虫、鸭B.鸭和螺之间是捕食与种间竞争关系C.该生态系统中鸭所同化的能量来自

生产者固定的太阳能和饲料中的化学能D.拔去田地中的杂草可以提高生态系统的能量传递效率123456789101112131415√123456789101112131415解析螺、昆虫、鸭都可以直接捕食生产者，此种情况时它们都位于第二营养级，A正确；鸭可以捕食螺，二者之间具有捕食关系，同时它们都以生产者为食，故鸭和螺之间还有种间竞争关系，B正确；拔去田地中的杂草是人为地调整能量流动的方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，但不能提高生态系统的能量传递效率，D错误。9.下列关于生态系统能量流动的原理在实践中的应用的叙述，错误的是A.除虫、除草可以让农田生态系统中的能量流向对人类最有益的部分B.农田生态系统中的间种套作可充分利用空间和资源，增大流入该生态

系统的总能量C.根据草场能量流动的特点，可以合理确定草场的载畜量D.沼渣、沼液作为肥料还田，能使能量循环利用123456789101112131415√123456789101112131415解析除虫、除草合理地调整了生态系统中的能量流动关系，使能量尽可能多地流向对人类最有益的部分，A正确；农田生态系统中的间种套作，可充分利用空间和资源，增大流入该生态系统的总能量，从而获得更大的收益，B正确；根据草场能量单向流动、逐级递减的特点，可以合理确定草场的载畜量，从而保持畜产品的持续高产，C正确；沼渣、沼液作为肥料还田，能使物质循环利用，能量多级利用，提高能量的利用率，D错误。10.如图为某自然生态系统的能量金字塔，其中Р表示生产者，D表示分解者，C表示消费者。下列相关叙述正确的是A.图中P的能量只来自绿色植物固定的

太阳能123456789101112131415综合强化B.次级消费者与三级消费者之间的能量传递效率约为5.5%C.C与P在数量上形成的关系图与该能量金字塔完全相符D.生态系统由P、D、C组成，P与C可以形成多条食物链√解析在该生态系统中，生产者主要是绿色植物，但也包括其他自养生物，如蓝细菌等，故P表示的是自养生物固定的能量，不仅是绿色植物固定的太阳能，A错误；次级消费者与三级消费者之间的能量传递效率为

×100%，约为5.5%，B正确；C与Р在数量上也有可能呈倒置的金字塔形，如松树与其上的虫，C错误；生态系统由生物群落、非生物环境组成，P、D、C组成生物群落，D错误。12345678910111213141512345678910111213141511.(2021·洛阳期中)据下图判断，下列叙述不符合生态学原理的是A.物质经过多级利用实现良性循环B.每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益C.由于食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用率降低D.由于各级产物都可以部分被利用，减少了废物和污染√123456789101112131415解析农业生态系统中物质经过多级利用，实现了良性循环，提高了物质和能量的利用率，A符合生态学原理；每一级都能获得产品，提高了生态经济效益，B符合生态学原理；由于食物链延长，能量逐级损耗，但系统总能量利用率提高，C不符合生态学原理；由于各级产物都可利用，减少了废物和污染，保护了环境，D符合生态学原理。12.下图甲为某自然生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，m1、m2代表不同的能量形式。图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中a～g表示能量值的多少。据图分析错误的是123456789101112131415A.图甲中m1、m2表示的能量形式分别为太阳能、热能B.图乙中，若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则C表示用于

生长、发育和繁殖的能量C.该生态系统必须当能量状况表现为下宽上窄的正金字塔形时，方可维

持生态系统的正常运转D.若该自然生态系统为一湖泊，

经过若干年后演变为一森林，

此属于种群的次生演替123456789101112131415√123456789101112131415解析若该自然生态系统为一湖泊，由于环境因素的变迁，经过若干年后演变为一森林，此属于群落的次生演替，D错误。13.如图甲为某生态系统的能量金字塔简图，P为生产者，Q1为初级消费者，Q2为次级消费者。现对图甲中各营养级所含有的能量进行分类剖析，结果如图乙所示，下列分析不正确的是注：图乙中a、a1、a2表示上一年留下来的能量，e、e1、e2表示呼吸消耗的能量。123456789101112131415A.b＋c＋d＋e为本年度流入该生态系统的总能量B.c1表示初级消费者中被次级消费者所同化的能量C.b和d之一可代表生产者传递给分解者的能量D.初级消费者粪便中所含的能量包含在c中123456789101112131415√123456789101112131415解析由图可知，b＋c＋d＋e代表的是生产者固定的太阳能，是本年度流入该生态系统的总能量，A项正确；c代表初级消费者的同化量，c1代表次级消费者的同化量，B项正确；123456789101112131415已知e是呼吸消耗的能量，那么b和d中的一个表示被分解者利用的能量，一个表示未被利用的能量，C项正确；初级消费者粪便中的能量不属于该营养级的同化量，不在c中，应该属于生产者流向分解者的部分，在b或d中，D项错误。14.能量流动是生态系统的三大功能之一，其原理在生产实践中获得广泛的应用。请回答下列问题：(1)在生态系统中，各营养级生物能量的共同去向有_______________________________________(答出2点)。(2)肉类食品的价格通常较蔬菜类价格高，从能量流动角度分析，其原因是_________________________________________________________________________________________________________________________。(3)稻田治虫、除草，从能量流动角度分析，其意义是_____________________________________________________________。123456789101112131415呼吸作用以热能形式散失、被分解者利用

能量在沿食物链传递的过程中是逐级