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(课件PPT)-【精讲精练】2024-2025学年高中生物选择性必修2（人教版2019 单选）

第2节　生态系统的能量流动 第2课时　生态金字塔和研究能量流动的实践意义 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 课堂探究 重难突破 02 课前预习 自主落实 01 课后检测 知能达标 04 随堂巩固 基础夯实 03 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 01 课前预习 自主落实 栏目导航 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 能量金字塔 生物量金字塔 数量金字塔 能量 上窄下宽 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 生物量 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 个体的数目 倒置 昆虫和树 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 将生物在时间、空间上 进行合理配置 总能量 科学地规划和设计人工生态系统 最有效 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 × × × × × 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 02 课堂探究 重难突破 栏目导航 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 实现了能量的多级、充分利用，提高了能量的利用率 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 03 随堂巩固 基础夯实 栏目导航 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 04 课后检测 知能达标 栏目导航 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 谢谢观看 栏目导航 第3章　生态系统及其稳定性 1 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、 科学思维 2.通过总结研究能量流动的实践意义，形成学以致用、关注生产生活的态度。 社会责任 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。 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____________。 二、研究能量流动的实践意义 1．研究生态系统的能量流动，可以帮助人们______________________ ______________，增大流入某个生态系统的__________。 2．帮助人们________________________________，使能量得到__________的利用。 3．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。 休闲农庄以生态农业为轴心，种植业、养殖业、农产品加工等各种产业相互依存，构成互为资源的、完善的循环经济产业系统。图甲是某生态系统结构简图，图乙是能量流经某一营养级的变化示意图。结合所学知识判断： (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。( ) (3)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。( ) (4)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。( ) (5)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。( ) 探究点一　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。 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。 名称 某草地 温带森林 P 15 000 000 2 000 C1 2 000 000 1 500 000 C2 900 000 1 200 000 C3 10 20 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 P 96 4 C1 11 21 C2 4 — 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。 提示：某草地数量金字塔： 温带森林数量金字塔： 某湖泊生物量金字塔： 某海峡生物量金字塔： 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 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．(2024·湖北鄂州高二统考期末)如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(　　) 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 解析　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。 答案　A 2．(2024·临沂高二月考)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。 答案　C 探究点二　研究能量流动的实践意义 1．下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。 INCLUDEPICTURE"185.TIF" 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：__________________________________________________。 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．某地长期稳定运行稻田养鸭模式，运行过程中不投放鸭饲料，鸭取食水稻老黄叶、害虫和杂草等，鸭粪可作为有机肥料还田。该稻田的水稻产量显著高于普通稻田，且养鸭还会产生额外的经济效益。若该稻田与普通稻田的秸秆均还田且其他影响因素相同，下列说法正确的是(　　) A．与普通稻田相比，该稻田需要施加更多的肥料 B．与普通稻田相比，该稻田需要使用更多的农药 C．该稻田与普通稻田的群落空间结构完全相同 D．该稻田比普通稻田的能量的利用率低 解析　该稻田生态系统的营养结构更复杂，其水稻产量还显著高于普通稻田，而运行过程中不投放鸭饲料，因此与普通稻田相比，该稻田需要施加更多的肥料，A正确；鸭取食害虫和杂草等，可以减少农药的使用，B错误；该稻田增加了鸭子使得群落的物种组成不同，因此该稻田与普通稻田的群落空间结构不完全相同，C错误；该稻田的水稻产量显著高于普通稻田，且养鸭还会产生额外的经济效益，与普通稻田相比，该稻田的能量利用率高，D错误。 答案　A 4．(2024·菏泽高二期末)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。 答案　B 能量传递效率与能量利用率的比较 (1)能量传递效率：能量在沿食物链流动的过程中，逐级递减，若以“营养级”为单位，能量在相邻两个营养级之间的传递效率为10%～20%。 (2)能量利用率：流入最高营养级的能量占生产者所固定的能量的比值。在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动过程中消耗的能量就越多，因此一般情况下，食物链越短，能量利用率越高。 [课堂小结] [课堂巩固] 1.如图为一生态金字塔示意图，字母代表不同的营养级。下列有关说法错误的是(　　) A．该金字塔能够代表食物链“草→虫→蜘蛛→蛙→蛇→猫头鹰”各个营养级的生物量关系 B．该金字塔的一部分能够表示食物链“油松→松毛虫→乌鸦”各个营养级之间的个体数量关系 C．该金字塔能够表示食物链“油松→松毛虫→乌鸦”各个营养级之间的能量关系 D．兔子和鹿均吃草，它们所处的塔层相同 解析　食物链各营养级之间的生物量金字塔可表示为正金字塔形，A正确；松毛虫的数量显然比油松多，所以个体数量呈倒金字塔形，不能用题目中给出的正金字塔形表示，B错误；食物链各营养级之间的能量金字塔一定是正金字塔形，C正确；兔子和鹿均吃草，为植食性动物营养级，即第二个营养级，在金字塔中所处的塔层相同，D正确。 答案　B 2．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 解析　由题图可知，c为次级消费者，处于第三营养级，A错误；金字塔的每层代表的是一个营养级，每一个营养级可能包含多种生物，故一般能形成多条食物链，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，且沿食物链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。 答案　C 3．“猪—草—鱼”生态种养模式是将猪粪尿经过发酵处理后种植优质高产牧草，再用牧草养鱼的一种生态高效种养模式。下列描述正确的是(　　) A．该模式实现了能量的循环利用 B．能量流动的渠道是“猪→草→鱼” C．猪粪尿发酵主要依靠微生物的分解作用 D．草固定的太阳能是流经该生态系统的总能量 解析　能量流动的特点是单向流动、逐级递减，能量不能循环利用，A错误；能量流动是从生产者固定的太阳能开始的，是沿着食物链(网)进行的，食物链的起点是生产者，B错误；猪粪尿发酵主要依靠微生物的分解作用，将有机物分解为植物可吸收利用的无机物，C正确；题述生态系统需要人工投喂饲料，则草固定的太阳能和饲料中有机物含有的能量是流经该生态系统的总能量，D错误。 答案　C 4．某稻区为了充分利用冬闲田，在9月中下旬水稻收获后，种植豆科固氮植物紫云英，次年1至4月，采摘紫云英嫩梢部分作为菜用，剩余部分继续留在田里，在盛花期翻压作稻田绿肥。这种做法不仅提高了稻田的利用率，还有效提高了水稻的产量。下列相关说法正确的是　(　　) A．在该稻田生态系统中，紫云英与水稻构成竞争关系 B．翻压作稻田绿肥后，紫云英仍是稻田生态系统的组成成分 C．紫云英中的能量一部分流向了水稻，使水稻产量得以提高 D．研究农田生态系统中能量流动的主要目的是使能量尽可能多地保留在生产者体内 解析　紫云英与水稻在不同时期种植，不存在竞争关系，A错误；紫云英剩余部分翻压作稻田绿肥后，可作为稻田生态系统的非生物的物质和能量，B正确；紫云英剩余部分翻压作稻田绿肥，其中的有机物被分解者分解，部分能量流向分解者，但紫云英的能量不能流向水稻，C错误；研究农田生态系统中能量流动的主要目的是使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，而不是保留在生产者体内，D错误。 答案　B 5．请根据生态系统中甲、乙两个营养级的能量流动示意图，回答下列问题： (1)生态系统的结构包括__________________，生态系统最基本的生物成分是______________。 (2)美国生态学家林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行了__________________，并发现了能量流动的两个明显的特点为__________________和__________________________。 (3)图示中a～e表示能量值。乙粪便中食物残渣的能量包含在__________________(填图中字母)中，乙用于生长、发育和繁殖的能量值可表示为__________________(用图中字母和计算符号表示)。 (4)研究生态系统的能量流动时，如研究农田生态系统中的间种套作、蔬菜大棚、稻—萍—蛙等立体农业生产方式可以帮助人们________________________________________；研究生态系统的能量流动，如研究沼气工程，则可以帮助人们_________________________ _____________________________________________________________；研究生态系统的能量流动，如研究合理确定草场的载畜量，还可以帮助人们___________________________________________________________。 答案　(1)生态系统的组成成分和营养结构　生产者　(2)定量分析　能量流动是单向的　能量在流动过程中逐级递减　(3)c　a－b　(4)将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入该生态系统的总能量　科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用　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 $$