3.2生態(tài)金字塔和研究能量流動的實踐意義（總結(jié)提升課課件） 人教版生物選擇性必修2

選擇性必修2第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性第2節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動高中生物學(xué)

第2課時生態(tài)金字塔和研究能量流動的實踐意義生

態(tài)

金

字

塔生態(tài)金字塔1.能量金字塔(1)概念：將單位時間內(nèi)各營養(yǎng)級所得到的

能量數(shù)值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)面積(或體

積)的圖形，并將圖形按照營養(yǎng)

級順序排列，可形成一個金字塔

圖形，叫做能量金字塔。(2)意義：

直

觀地反映出生態(tài)系統(tǒng)各營

養(yǎng)級間能量的關(guān)系。(3)特點：呈

上窄下寬的金字塔。第四營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第一營養(yǎng)級生態(tài)金字塔2.數(shù)量金字塔特

點

：可以是上窄下寬的金字塔形；

也可以是上寬下窄倒置的金

字塔形營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第一營養(yǎng)級營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第一營養(yǎng)級個體數(shù)量鳥昆蟲樹鼬

鼠

草個體數(shù)量3.生物量金字塔特

點

：一般是上窄下寬的金字塔形；也有倒置的金字塔形：特例：海洋生態(tài)系統(tǒng)中，由于

生產(chǎn)者(浮游植物)個體小，

壽命短，又會不斷地被浮游動

物吃掉。所以某一時刻調(diào)查到

的浮游植物的生物量可能低于

浮游動物的生物量。營養(yǎng)級第四營養(yǎng)級第三營養(yǎng)級第二營養(yǎng)級第一營養(yǎng)級

生態(tài)金字塔干

重g/m21.51137809

合作探究如圖是某一湖泊的能量金字塔，回答下列問題。(1)A、B

、C

、D

分別代表哪個營養(yǎng)級?第四營養(yǎng)級、第三營養(yǎng)級、第二營養(yǎng)級、第一營養(yǎng)級。(2)D層生物是否是一個種群?D

層生物代表第一營養(yǎng)級的所有生物，是一個種群或若干種群。(3)能量金字塔體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)能量流動的什么特點?逐級遞減。(4)能量金字塔、生物量金字塔和數(shù)量金字塔一定是下寬上窄的金字塔形嗎?舉

例說明或說明原因。能量金字塔通常是下寬上窄的金字塔形，

個別人工生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔是上

寬下窄倒置的金字塔形，

如城市生態(tài)系統(tǒng)。生物量金字塔大多是下寬上窄的金

字塔形，但海洋生態(tài)系統(tǒng)中，浮游植物個體小，世代周期短，又不斷被捕食，因而某一時間調(diào)查到的生物量可能低于浮游動物的生物量，出現(xiàn)上寬下窄倒置

的金字塔形。當生產(chǎn)者個體比消費者個體大得多時，數(shù)量金字塔經(jīng)常是倒置的。

【學(xué)以致用】1.

(多選)(2024·江蘇常州市高二月考)研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，生態(tài)金字塔是一

種直觀的表示方式，其可以表示生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級之間的某種數(shù)值關(guān)系。下列相關(guān)敘述錯誤的是(BD

)A.數(shù)量金字塔呈現(xiàn)倒置的現(xiàn)象可能與生物個體體型的大小有關(guān)B.生態(tài)金字塔中最底層代表的是生產(chǎn)者，最頂層代表的是分解者C.生物量金字塔出現(xiàn)倒置的原因可能是生產(chǎn)者的生活周期很短D.能量金字塔不會出現(xiàn)上寬下窄倒置的金字塔形甲

丙丁A.樹→蟲→鳥的數(shù)量金字塔和能量金字塔可分別用圖甲和圖丙表示B.圖丁不能表示能量金字塔與能量流動具有逐級遞減的特點有關(guān)C.生態(tài)金字塔中，每一種生物只能屬于一層，每一層都不含分解者D.生態(tài)金字塔中每一層代表一個營養(yǎng)級，圖中“1”代表第一營養(yǎng)級【學(xué)以致用】2.如圖所示為自然界可能出現(xiàn)的4種生態(tài)金字塔。下列相關(guān)敘述錯誤的是(

C)32

l32

l32

l321研究能量流動的實踐意義04

研究能量流動的實踐意義1.研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，可以幫助人們將生物在時間、空

間上進行合理配置，增大流入某個生態(tài)系統(tǒng)的總能量；例如，間作套種、多層育苗、稻——萍——蛙等立體農(nóng)業(yè)稻—萍一蛙多層育苗間作套種

研究能量流動的實踐意義2.研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，可以幫助人們科學(xué)地規(guī)劃和設(shè)計人工

生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用；實現(xiàn)了對能量的多級利用，

提

高能量的利用率。例如，秸稈喂牲畜；糞便制作沼氣；沼渣田肥*能量的利用率≠能量的傳遞效率糞便制作沼氣用秸稈作飼料

研究能量流動的實踐意義3.研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，還可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)

中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧＠?，合理確定草場載畜量，麥田除草、除蟲農(nóng)作物

個沼氣池飼料糞肥沼渣家禽、家畜食用菌合作探究1.下圖是兩個農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的模式圖。圖a中農(nóng)作物為人類提供的食物、

為家禽和家畜提供的飼料，都與圖b相同。飼料農(nóng)作物

家禽、家畜糞肥秸

稈沼渣沼液作肥料(含微生物)圖b人圖a菌渣等燃

料

合作探究(1)分析這兩幅圖，完成這兩個生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解。圖a:太陽能

農(nóng)作物

家禽、家畜人人(2)分析能量流動圖解，總結(jié)圖b所示生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)勢。實現(xiàn)了能量的多級利用，提高了能量的利用率。圖b:

太陽能[農(nóng)作物沼氣池(含微生物)家禽、

家畜食用菌

合作探究2.從生態(tài)系統(tǒng)的能量流動的角度分析“板栗—茶樹立體農(nóng)業(yè)”“果樹—

蘑菇立體農(nóng)業(yè)”的意義?“板栗—茶樹立體農(nóng)業(yè)"可增大流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量。

“果樹—蘑菇

立體農(nóng)業(yè)”可實現(xiàn)能量的多級利用，提高能量的利用率。3.“豬糞制沼氣”“豬糞肥田”,是否都能實現(xiàn)能量的多級利用，提高

能量的利用率?“豬糞制沼氣”能實現(xiàn)能量的多級利用，提高能量的利用率。

“豬糞肥

田”不能實現(xiàn)能量的多級利用，不能提高能量的利用率。4.從能量流動的角度分析，稻田除草、除蟲的意義是什么?合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。能量傳遞效率與能量利用率的比較(1)能量傳遞效率：能量在沿食物鏈流動的過程中，逐級遞減，若以“營養(yǎng)

級”為單位，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率為10%～20%。(2)能量利用率①一般指流入最高營養(yǎng)級(或人類)的能量占生產(chǎn)者固定總能量的比值。②一般來說，食物鏈越短，能量利用率越高。③有時考慮分解者的參與，使營養(yǎng)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，以實現(xiàn)能量的多級利用，

從而提高能量的利用率。歸納提升

【學(xué)以致用】3.茶樹菇味道鮮美，常生長在油茶樹枯朽的樹樁上。某林場嘗試在樹下套種

茶樹菇，并用桐樹、柳樹、楊樹脫落的枝葉制作培養(yǎng)基。下列相關(guān)敘述正

確的是(

B

)A.油茶樹枯朽樹樁中的能量不屬于油茶樹的同化量B.生長在油茶樹樹樁上的茶樹菇屬于生態(tài)系統(tǒng)中的分解者C.套種措施可以提高樹木和茶樹菇對陽光等資源的利用率D.該林場提高了能量的傳遞效率，實現(xiàn)了能量的多級利用A.用殘渣來培育食用菌和蛆，提高了能量的利用率B.用玉米的副產(chǎn)品玉米芯生產(chǎn)木糖醇，可增加經(jīng)

濟效益C.用蛆的排泄物作為有機肥還田，使能量能夠循

環(huán)利用D.離開人的管理，該生態(tài)系統(tǒng)仍可以正常運轉(zhuǎn)【

學(xué)

以

致

用

】4.(多選)設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)的常用方法之一是給食物鏈(網(wǎng))“加環(huán)”,如圖就是一種“加環(huán)”示意圖，據(jù)圖判斷下列有關(guān)敘述正確的是(AB

)人玉米-

殘渣

食用菌

農(nóng)作物玉米芯殘渣

木糖醇

蛆

飼料

禽畜

隨堂檢測1.生態(tài)金字塔可用來表示生態(tài)系統(tǒng)中不同營養(yǎng)級的個體數(shù)量、生物量和能量等的數(shù)量關(guān)系。下列敘述錯誤的是(

D

)A.能量金字塔直觀地反映出生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級間能量的關(guān)系B.生物量金字塔倒置的原因可能是生產(chǎn)者生活周期很短C.生態(tài)金字塔中每個營養(yǎng)級的生物不一定都屬于同一食物鏈D.各營養(yǎng)級之間的某種數(shù)量關(guān)系的生態(tài)金字塔就是數(shù)量金字塔

隨堂檢測2.(多選)如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)的某種生態(tài)金字塔，

I~IV

表示不同營養(yǎng)級，I

中含有生產(chǎn)者。下列相關(guān)敘述錯誤的是(

BC

)A.圖中Ⅱ、Ⅲ營養(yǎng)級中可能存在同種生物B.生物量金字塔的每一層表示單位時間內(nèi)每個營養(yǎng)

級所容納的物質(zhì)總量C.能量金字塔通常是上窄下寬的金字塔，這主要體

現(xiàn)了單向流動的特點D.生態(tài)金字塔說明人類的活動必須遵循自然規(guī)律才

能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展錯誤的是(D

)A.圖中1、2、3分別表示食物鏈或食物網(wǎng)中的

一個營養(yǎng)級B.甲和乙均可表示數(shù)量金字塔C.自然生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔只能用乙來表示D.乙中的1越寬，能量傳遞效率就越高

隨堂檢測3.(2024·江蘇徐州期末)甲、乙是某同學(xué)繪制的生態(tài)金字塔示意圖，下列相關(guān)敘述32l321甲隨堂檢測4.農(nóng)民為提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量采取了很多手段，根據(jù)能量流動特點進行分析，下列敘述正確的是(

B

)A.人工除草是為了減少營養(yǎng)級，從而降低能量傳遞過程中能量的損失B.使用農(nóng)藥消滅害蟲是為了使能量盡可能多的流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠諧.適當降低溫室大棚的夜間溫度是為了提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的能量輸入D.對農(nóng)田施肥為生態(tài)系統(tǒng)中的農(nóng)作物額外補充了能量，從而提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量A.

圖中位于第二營養(yǎng)級的生物有螺、昆蟲、鴨B.鴨和螺之間是捕食與種間競爭關(guān)系C.該生態(tài)系統(tǒng)中鴨所同化的能量來自生產(chǎn)者固

定的太陽能和飼料中的化學(xué)能D.拔去田地中的雜草可以提高生態(tài)系統(tǒng)的能量

傳遞效率隨堂檢測5.如圖是近年在某地試驗成功并大范圍推廣的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，下列有關(guān)此生態(tài)系統(tǒng)的敘述中，錯誤的是

(

D

)昆蟲水稻飼料鴨水

土壤二

微

生

物野草螺

研究能量流動的實踐意義1.幫助人們將生物在時間、空間上進行合理配置，增大流入某個生態(tài)系統(tǒng)的總能量-02.幫助人們科學(xué)地規(guī)劃和設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng),使能量得到最有效的利用，

實現(xiàn)了對能量的多級利用，提高能量的利用率3.幫助人們合理地_調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流

向

對人類最有益的部分。太陽能水稻

雜草害蟲害

蟲鴨鴨

能量流動規(guī)律在生產(chǎn)中的應(yīng)用太陽能水稻

萍

雜草害蟲雜草

益蟲

人益蟲

人太陽能益蟲水稻人太陽能水稻秸桿焚燒人類能量流動規(guī)律在生產(chǎn)中的應(yīng)用水稻秸稈養(yǎng)殖蘑菇、生產(chǎn)沼氣傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)對能量的利用用秸稈作飼料糞便制作沼氣牛

糞一級利用稻谷飼料秸稈喂牲畜，糞便制作沼氣；秸稈養(yǎng)殖蘑菇、生產(chǎn)沼氣；沼

渣肥田：實現(xiàn)能量多級利用，從而大大提高能量的利用率*能量的利用率≠能量的傳遞效率太陽能水稻秸桿焚燒人類能量流動規(guī)律在生產(chǎn)中的應(yīng)用沼氣池

糞三級利用食用菌→菌渣

豬、羊牛

糞一級利用稻谷三級利用二級利用飼料(1)研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，可以幫助人們在設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)時將生物在時間、空間上進行合理配置，增大流入某個生態(tài)系統(tǒng)的總能量以及充分考慮

能量

的有效利用。例如：“?；~塘”

和“稻田養(yǎng)魚”等生產(chǎn)模式大大提高了能量的

利用率_。例如，間作套種、多層育苗、稻——萍——蛙等立體農(nóng)業(yè)能量流動規(guī)律在生產(chǎn)中的應(yīng)用稻—萍—蛙間作套種多層育苗稻田養(yǎng)魚

能量流動規(guī)律在生產(chǎn)中的應(yīng)用(2)研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，合理地優(yōu)化生態(tài)系統(tǒng)中的能量流

動關(guān)系，使能量_持續(xù)高效地流向?qū)ιa(chǎn)有益的部分

，可以使農(nóng)

業(yè)生產(chǎn)獲得更大的效益。例如：劃區(qū)輪牧、農(nóng)田捉蟲、除草等。判斷正誤(1)由于能量在流動的過程中逐級遞減，所以營養(yǎng)級越高，該營

養(yǎng)級的總能量及生物的數(shù)量就會越少(

)(2)拔去田地中的雜草是人為地調(diào)整能量流動的方向，提高生態(tài)

系統(tǒng)的能量傳遞效率(

)(3)利用農(nóng)作物秸稈培育蘑菇，實現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)中能量的循環(huán)利

用(

)(4)研究能量流動，可調(diào)整能量流動關(guān)系，使生產(chǎn)者固定的能量

全部流向人類(

)易錯警示(1)可以實現(xiàn)能量的多級利用，但不能實現(xiàn)能量的循環(huán)利用。(2)可以人為提高能量的利用率，但不能提高能量的傳遞效率。核心探討如圖為某一生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)模式圖，據(jù)圖回答問題：排泄物、雜屑(肥料)秸稈殘余物秸稈

糞屑籽實

作物

家畜

雜

屑蚯蚓產(chǎn)品輸出

產(chǎn)品輸出產(chǎn)品輸出(1)此生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔為上窄下寬的正

金字塔形。(2)流經(jīng)此生態(tài)系統(tǒng)的總能量為作物固定的太陽能。太陽輻射秸稈

糞屑

雜屑籽實

作物

家

畜

蚯蚓產(chǎn)品輸出

產(chǎn)品輸出

產(chǎn)品輸出否。每一級都獲得產(chǎn)品，充分實現(xiàn)了物質(zhì)的再利用和能量的多級利用，但能量是逐級遞減的，不能循環(huán)利用。核心探討(3)每一級生產(chǎn)環(huán)節(jié)都獲得產(chǎn)品，提高了生態(tài)經(jīng)濟效益，這是否意

味著物質(zhì)和能量可循環(huán)利用?為什么?排泄物、雜屑(肥料)秸稈殘余物太陽輻射核心探討(4)與自然生態(tài)系統(tǒng)相比，食物鏈延長，能量逐級損耗，系統(tǒng)總

能量利用率如何變化?能量傳遞效率如何變化?排泄物、雜屑(肥料)產(chǎn)品輸出

產(chǎn)品輸出產(chǎn)品輸出題中延長的食物鏈使原來作為廢棄物的能量得到了利用，提高了

能量的利用率。能量傳遞效率是相鄰兩個營養(yǎng)級同化量之比，為

10%～20%,這是不能改變的。秸稈

糞屑

雜屑

作物秸稈殘余物太陽輻射蚯

蚓籽實樹

1500000

kJ

8690kJabCA.描述生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級之間的關(guān)系最好用b的形式B.一個相對穩(wěn)定的森林生態(tài)系統(tǒng)會出現(xiàn)生產(chǎn)者數(shù)量少于消費者數(shù)量的現(xiàn)象C.

相對穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)需要持續(xù)接受外部的能量輸入D.圖c中的生產(chǎn)者與初級消費者之間的能量傳遞效率為10%～20%典題應(yīng)用3.如圖a、b、c

分別是某森林生態(tài)系統(tǒng)的生物數(shù)量金字塔、某

草地生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔和某浮游生物群落的能量金字塔。

下列分析不正確的是

D鼬鼠和白鼬

4000

kJ鳥

35000

kJ昆蟲200000kJ12kJ142

kJ分解者

936kJ

典題應(yīng)用4.

(2021·承德調(diào)研)鰱魚、鳙魚、草魚、青魚為我國淡水養(yǎng)殖的“四大

家魚”,它們在水體中分層分布，且攝食的食物存在較大差異，可混

合飼養(yǎng)。某人工魚塘混合飼養(yǎng)了四大家魚，下列有關(guān)敘述錯誤的是A.四大家魚都屬于人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)中的消費者

DB.四大家魚在水體中的分層分布構(gòu)成群落的垂直結(jié)構(gòu)C.輸入該人工魚塘的總能量大于生產(chǎn)者固定的太陽能D.混合飼養(yǎng)能提高空間和餌料的利用率，提高能量傳遞效率05能量傳遞效率相關(guān)計算能量傳遞效率有關(guān)計算題型一由低營養(yǎng)級能量求高營養(yǎng)級能量(能量傳遞效率未知)1.在“草→食草的昆蟲→蜘蛛→蟾蜍→蛇→貓頭鷹”這條食物鏈，

設(shè)流經(jīng)這條食物鏈的總能量為1kJ,

按最高傳遞率計算，貓頭鷹

所得能量最多為

kJ;最少為

kJ2.如果A增重10000kg,C最多增加

千克，最少增加

千克方法：多條食物鏈，獲得能量最多：選最短_食物鏈；按×20%計算

獲得能量最少：選最長_食物鏈；按×10_%計算能量傳遞效率有關(guān)計算能量傳遞效率有關(guān)計算題型二由高營養(yǎng)級能量求低營養(yǎng)級能量(能量傳遞效率未知)1.在“浮游植物

→浮游動物

→魚”這條食物鏈中，如果魚要增加100kg體重，那

至少需要浮游植物的重量為:：

;

最多需要浮游植物的重量為：

_方

法

：在一條食物鏈中，則第n營養(yǎng)級生物每增加1

kg體重：少”需要消耗的生產(chǎn)者的量：多”需要消耗的生產(chǎn)者的量：①“至②“最能量傳遞效率有關(guān)計算2.右圖表示某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的圖解，貓頭鷹體重每增加1kg,至少消耗A約

()kg,

最多需要消耗A約

(

)

kg方

法

：

多

條食物鏈，需最少能量：選最短食物鏈；按÷20%計算需最多能量：選最長食物鏈；按÷10%計算能量傳遞效率有關(guān)計算題型三關(guān)于“定

值”的計算：在食物網(wǎng)中，某一營養(yǎng)級同時從上一個營

養(yǎng)級的多種生物中按一定比例獲取能量，則按照單獨的食物鏈

進行計算后