第3章 第2节 2 生态金字塔及能量流动规律在生产中的应用(Word教参)-【精讲精练】2025-2026学年高中生物选择性必修第二册（苏教版）

二、生态金字塔及能量流动规律在生产中的应用 1．生态金字塔 (1)概念：反映食物链和食物网各营养级之间生物数量、质量和能量比例关系的图解模型。 (2)含义：生态金字塔的塔基宽，代表生态系统稳定；塔基过宽，能量转化效率就低，能量浪费大；塔的层次多少，与能量的消耗程度有密切关系，层次越多，塔顶贮存的能量就越少。 (3)类型：数量金字塔、生物量金字塔和能量金字塔。 ①数量金字塔 a．概念：描述了某一时刻生态系统中各营养级的个体数量关系。 b．特点：一般来说，能量沿营养级顺序向上逐级递减，生物体数量沿营养级顺序向上也越来越少。 ②生物量金字塔 a．概念：描述了某一时刻生态系统中各营养级生物的质量关系，通常以生物的干重表示营养级中生物的生物量，一般以g·m2-或kg·m-2为单位。 b．特点：一般来说，植物的生物量要大于植食性动物的生物量，而植食性动物的生物量又会大于肉食性动物的生物量。因此，从低营养级到高营养级，生物的生物量是逐渐减少的。 ③能量金字塔 a．概念：依据各营养级所含能量值的多少来构建的生态金字塔，从能量的角度形象地描述其在生态系统中的转化，常用来描述单位时间生态系统中各营养级所同化的能量，一般以J·m-2·a-1或kJ·m-2·a-1为单位。 B．特点：能量金字塔一般不受生物个体大小、组成成分和代谢速率的影响。因而可以比较准确地说明生态系统中能量传递的效率和特点，比较直观地表明各营养级之间的依赖关系，不会出现倒置现象。 2．能量流动规律在生产中的应用 (1)研究生态系统的能量流动，可以帮助人们在设计人工生态系统时充分考虑能量的有效利用。例如：“桑基鱼塘”和“稻田养鱼”等生产模式大大提高了能量的利用率。 (2)研究生态系统的能量流动，合理地优化生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对生产有益的部分，可以使农业生产获得更大的效益。例如：划区轮牧、农田捉虫、除草等。 (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(×) (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)可以人为提高能量的利用率，但不能提高能量的传递效率。　 如图为某一生态农业系统模式图，据图回答问题： (1)此生态系统的能量金字塔为________金字塔形。 (2)流经此生态系统的总能量为___________________________________________。 (3)每一级生产环节都获得产品，提高了生态经济效益，这是否意味着物质和能量可循环利用？为什么？ (4)与自然生态系统相比，食物链延长，能量逐级损耗，系统总能量利用率如何变化？能量传递效率如何变化？ 答案　(1)上窄下宽的正　(2)作物固定的太阳能 (3)否。每一级都获得产品，充分实现了物质的再利用和能量的多级利用，但能量是逐级递减的，不能循环利用。 (4)题中延长的食物链使原来作为废弃物的能量得到了利用，提高了能量的利用率。能量传递效率是相邻两个营养级同化量之比，为10%～20%，这是不能改变的。 生态金字塔的类型和特点 类型 数量金字塔 生物量金字塔 能量金字塔 形状 特点 一般为上窄下宽的正金字塔形，有时会出现上宽下窄倒置的倒金字塔形 一般为上窄下宽的正金字塔形 天然生态系统一定为上窄下宽的正金字塔形 象征含义 一般生物个体数量在食物链中随营养级升高而逐级减少 一般生物量(每个营养级所容纳的有机物的总干重)沿食物链中营养级的升高而逐渐减少 能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性 特殊形状 如一棵树与树上昆虫及鸟的数量关系： 在海洋生态系统中，生产者浮游植物个体小、寿命短，又会不断被浮游动物吃掉，因而某一时间调查到的浮游植物的生物量可能要低于浮游动物的生物量 某些人工生态系统(如人工鱼塘)可呈现倒置状况 3．(2025·江苏徐州期末)甲、乙是某同学绘制的生态金字塔示意图，下列相关叙述错误的是(　　) A．图中1、2、3分别表示食物链或食物网中的一个营养级 B．甲和乙均可表示数量金字塔 C．能量金字塔只能用乙来表示 D．乙中的1越宽，能量传递效率就越高 解析　图中1、2、3分别属于不同的营养级，因而，1、2、3均可表示食物链或食物网中的一个营养级，A正确；数量金字塔一般是正金字塔，数量金字塔也可以出现倒金字塔，即甲和乙均可表示数量金字塔，B正确；生态系统中的能量流动是逐级递减的，因此能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔型，不可倒置，因此，只能用乙来表示，C正确；乙中的1越宽，生态系统的稳定性越高，但能量传递效率未必越高，D错误。 答案　D 4．“水稻－鸭子－红萍”共作是一种新兴的生态农业模式。其中，水生植物红萍(满江红)适生于荫蔽环境，可作为鸭子的饲料，鸭子能吃有害昆虫并供肥，促进水稻生长。对以此模式形成的生态系统，下列叙述不正确的是(　　) A．生物群落由水稻、红萍、鸭子和有害昆虫组成 B．放养鸭子的数量要与红萍生长量协调平衡 C．鸭子既是初级消费者，又是次级消费者 D．水稻和红萍垂直分层，提高了光能利用率 解析　生态系统的生物群落包括生产者、消费者和分解者，所以该生物群落除了水稻、红萍、有害昆虫和鸭子外，还应该包括分解者，A错误；放养鸭子的数量要与红萍生长量协调平衡，如果放养鸭子的数量太多，会使得红萍减少，最终会反过来使鸭子的数量减少，B正确；由题意分析知在“水稻－鸭子－红萍”共作这种生态农业模式中存在两条食物链：水稻→有害昆虫→鸭子、红萍→鸭子，所以鸭子既是初级消费者，又是次级消费者，C正确；水生植物红萍(满江红)适生于荫蔽环境，其与水稻分层分布，有利于充分利用光能，提高光能利用率，D正确。 答案　A 学科网（北京）股份有限公司 $