第3章 第2节 第2课时 生态金字塔和研究能量流动的实践意义-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二生物选择性必修2同步课堂高效讲义教师用书（人教，不定项版）

第2课时　生态金字塔和研究能量流动的实践意义 [学习目标]　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(生命观念)。　2.概述研究生态系统能量流动的意义(科学思维)。　3.举例说明利用能量流动规律，人们能够更科学地规划和有效地利用生态系统中的资源(社会责任)。 知识点一　生态金字塔 1．生态金字塔：能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔的统称。 2．能量金字塔 (1)概念：将单位时间内各营养级所得到的能量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：通常呈上窄下宽的金字塔形。 (3)意义：能量金字塔能直观、准确地表示能量在各营养级之间的传递规律。 3．生物量金字塔 (1)概念：用同样的方法表示各个营养级生物量(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：大多是上窄下宽的金字塔形。 4．数量金字塔 (1)概念：表示各个营养级的生物个体的数目比值关系，就形成数量金字塔。 学生用书↓第59页 (2)特点：一般呈上窄下宽的金字塔形，但也可呈上宽下窄倒置的金字塔形，如昆虫和树。 [吃透教材] 1．人类位于食物链的顶端，从能量金字塔来看，人口数量日益增长，这会对地球上现有的生态系统造成什么影响？ 提示：人口数量日益增长，会要求低营养级有更多的能量流入人类所处的营养级，也就是说，人类所需要的食物会更多，将不得不种植或养殖更多的农畜产品，会给地球上现有的自然生态系统带来更大的压力。 2．生物量金字塔在什么情况下，可能是上宽下窄倒置的金字塔形呢？ 提示：一般情况下，生物量金字塔是上窄下宽的金字塔形，但是有时候会出现倒置的金字塔形。例如，在海洋生态系统中，由于生产者(浮游植物)的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物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。 探究点　分析生态金字塔的种类和特征，提升生命观念和科学思维能力 1．某个湖泊生态系统的能量金字塔模型如下图所示，共有A～D四层，按要求回答下列问题。 (1)D层的含义是什么？ 提示：第一营养级(生产者)在单位时间内固定的太阳能。 (2)A～D层生物组成有什么共同特点？ 提示：每一层的所有生物同属同一个营养级。 (3)通常情况下，该图除表示能量金字塔外，还可以表示哪些生态金字塔？ 提示：生物量金字塔、数量金字塔。 2．生物量金字塔和数量金字塔是否都是正金字塔形，有没有例外？ 提示：一般情况下，也是正金字塔形。但是有时候会出现倒置的塔形。例如，在海洋生态系统中，由于生产者(浮游植物)的个体小，寿命短，又会不断地被浮游动物吃掉，所以某一时刻调查到的浮游植物的数量可能低于浮游动物的数量。当然，总的来看，一年中流过浮游植物的总量还是比流过浮游动物的要多。与此同理，成千上万只昆虫生活在一株大树上，该数量金字塔的塔形也会发生倒置。 归纳总结 生态金字塔 项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 形状 象征含义 能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性 一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减 一般生物有机物的总质量沿食物链升高而逐级递减 特点 正金字塔形 一般为正金字塔形 一般为正金字塔形 分析 能量流动的过程中总是有能量的耗散，故能量流动逐级递减 成千上万只昆虫生活在一株大树上时，该数量金字塔的塔形也会发生变化 浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物量(用质量来表示)可能低于浮游动物的生物量 应用1.(2022•湖北鄂州高二期末) 如右图所示为某森林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，下列相关叙述错误的是(　　) 学生用书↓第60页 A．营养级Ⅰ代表生产者，Ⅳ代表分解者 B．营养级Ⅱ是第二营养级，其中生物为初级消费者 C．图中m1代表的能量形式为太阳能，m2代表的能量形式为热能 D．营养级Ⅳ所含能量远小于Ⅰ，原因是能量在流动过程中逐级递减 A　[此能量金字塔简图中不存在分解者，Ⅰ代表生产者，Ⅳ代表消费者，A错误；营养级Ⅱ以生产者为食，属于第二营养级，其中生物为初级消费者，B正确；图中m1属于被生产者固定的太阳能，m2代表的能量为生产者和各级消费者呼吸作用散失的热能，C正确；流经生态系统的总能量是生产(Ⅰ)者固定的太阳能，且能量在流动过程中逐级递减，因此营养级Ⅳ所含能量远小于Ⅰ，D正确。] 应用2.(2022•福建福安高二月考)下图Ⅰ和Ⅱ分别表示水生生态系统和陆地生态系统的某种生态金字塔，a、b、c、d代表不同营养级。有关叙述不正确