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】2025-2026学年高中生物选择性必修2 生物与环境同步课堂高效讲义配套课件PPT（人教版，多选）

该高中生物学课件聚焦生态金字塔和能量流动的实践意义，通过“微思考”（人口增长对生态系统的影响）和“自我诊断”题导入，衔接能量流动基础，搭建从理论到应用的学习支架。 其亮点在于用对比表格归纳三种生态金字塔特点，结合“探究导思”活动（分析湖泊生态系统模型）培养科学思维，通过“稻田养鱼”“桑基鱼塘”实例落实生命观念与探究实践。学生能深化物质与能量观，教师可借助结构化资源提升教学效率。

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 　 第3章 生态系统及其稳定性 学习目标 1. 学会用生态金字塔表示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。 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。 任务一　生态金字塔 1 任务二　研究能量流动的实践意义 2 课时测评 5 课堂小结 3 内容索引 课堂评价 4 生态金字塔 任务一 返回 1.生态金字塔：能量金字塔、生物量金字塔和____________等的统称。 2.能量金字塔 (1)概念：将单位时间内各营养级所得到的______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)意义：能量金字塔能直观地反映出能量在各营养级之间的传递规律。 新知导学 微提醒 　　能量金字塔直观地反映出生态系统各营养级间能量的关系，由于能量在流动过程中总是逐级递减，因此能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形。 数量金字塔 能量 上窄下宽 3.生物量金字塔 (1)概念：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：大多是__________的金字塔形。 4.数量金字塔 (1)概念：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，如昆虫和树。 生物量 上窄下宽 个体的数目 倒置 微思考 　　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。 1.能量逐级递减，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.个别人工生态系统的能量金字塔是倒置的金字塔形，如城市生态系统。 ( ) 4.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。( ) 自我诊断 × × √ √ 活动1　分析生态金字塔的种类和特征 材料：某个湖泊生态系统的能量金字塔模型如右图所示， 共有A~D四层，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。 (4)试举一例倒置的金字塔，并尝试解释其原因。 提示：如树、虫和鸟构成的数量金字塔，当生产者个体比消费者个体大得多时，数量金字塔可能是倒置的。 探究导思 归纳总结 生态金字塔的种类及特点 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干重沿食物链升高而逐级递减 归纳总结 项目 能量金字塔 数量金字塔 生物量金字塔 特点 通常都是正金字塔形 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可能低于浮游动物的生物量   针对练1.(2024·贵阳高二期末)研究生态系统的能量流动，生态金字塔是一种直观的表示方式，其表示生态系统各营养级之间的某种数值关系。下列叙述错误的是 A.数量金字塔呈现倒置的现象可能与生物个体大小有关 B.生态金字塔中最底层代表的是生产者，最顶层代表的是分解者 C.生物量金字塔出现倒置的原因可能是生产者的生活周期很短 D.能量金字塔可能会出现上宽下窄倒置的金字塔形 √ 出现倒置的数量金字塔可能与生物个体大小有关，如一棵大树上有很多昆虫，A正确；生态金字塔的最顶层代表的是最高营养级的消费者，分解者不参与生态金字塔的构建，B错误；生物量金字塔出现倒置的原因可能是生产者的生长周期很短，如海洋生态系统中的浮游植物，C正确；能量金字塔通常是上窄下宽的金字塔形，但某些人工生态系统可能出现倒置的金字塔形，D正确。 针对练2.右图表示某森林生态系统的能量金字塔， Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示不同的营养级。下列叙述正确 的是 A.该生态系统的数量金字塔也一定符合该模型 B.图中Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ构成一条食物链 C.Ⅱ中能量的去向除了图中所示外，还有呼吸散失的热能和被分解者利用的能量 D.能量在流动过程中是逐级递减的，能量传递效率随营养级的升高而逐级递减 √ 该生态系统的数量金字塔存在倒置情况，例如树、虫、 鸟，A错误；图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表的是营养级，每 个营养级可能不止一种生物，B错误；流经第二营养级 的能量，除了传递到下一个营养级外，还包括呼吸散失 的热能、被分解者利用的能量，C正确；能量在流动过程中逐级递减，但能量传递效率不会随营养级的升高而逐级递减，传递效率一般在10%~20%之间，D错误。 返回 研究能量流动的实践意义 任务二 返回 新知导学 1.可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，______流入某个生态系统的总能量。例如，间作套种、多层育苗、稻—萍—蛙等立体农业生产方式。 2.可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到________的利用。例如，秸秆喂牲畜；粪便制沼气；沼渣肥田，这样就实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的________。 3.还可以帮助人们合理地__________________________________________ _____________________________。例如，合理确定草场的载畜量，麦田除草、除虫等。 增大 最有效 利用率 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 1.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。 ( ) 2.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。 ( ) 3.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。 ( ) 4.人类能随意控制生态系统中各营养级之间的能量传递效率。 ( ) 自我诊断 × × × × 活动2　结合具体实例分析研究能量流动的实践意义 材料1：以中国传统农田生态系统为例，思考并回答以下问题： (1)哪些措施能增加流入农田生态系统的总能量? 提示：合理密植、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：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。 探究导思 材料2：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)分析能量流动图解，总结图b所示生态系 统的优势。 提示：实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率。 (2)“猪粪制沼气”“猪粪肥田”，是否都能实现能量的多级利用，提高能量的利用率? 提示：“猪粪制沼气”能实现能量的多级利用，提高能量的利用率。“猪粪肥田”不能实现能量的多级利用，不能提高能量的利用率。 归纳总结 能量传递效率与能量利用率的比较 (1)能量传递效率 ①含义：生态系统中能量传递效率约为10%~20%，即输入某一营养级的能量中，只有10%~20%的能量流到下一营养级(最高营养级 除外)。 ②计算公式 能量传递效率＝×100%。 归纳总结 (2)能量利用率 ①一般指流入最高营养级(或人类)的能量占生产者固定总能量的比值。 ②一般来说，食物链越短，能量利用率越高。 ③有时考虑分解者的参与，使结构更复杂，以实现能量的多级利用，从而提高能量的利用率。 针对练3.“稻田养鱼”是一种新兴的生态养殖模式。该模式利用稻田水面养鱼，既可获得鱼产品，又可利用鱼吃掉稻田中的害虫和杂草。鱼排出粪肥，翻动泥土促进肥料分解，为水稻生长创造良好条件。下列叙述正确的是 A.该生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者 B.鱼吃杂草，杂草同化能量中的 10%~20%流入鱼体内 C.粪便作为有机肥还田时，粪便中的能量流向了农作物 D.该模式提高了能量利用率，使能量流向对人类最有益的地方 √ 生态系统的结构包括组成成分(非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者)和营养结构(食物链和食物网)，A错误；10%~20%是营养级之间的能量传递效率，不是两种生物之间的能量传递效率，B错误；农作物不能利用粪便中的能量，粪便中的能量流向了分解者，C错误；该生态养殖模式使能量多级利用，提高了能量利用率，使能量流向对人类最有益的地方，D正确。 针对练4.(多选)设计人工生态系统的常用方法之一是给食物链(网)“加环”，如图就是一种“加环”示意图，下列叙述错误的是 A．用残渣来培育食用菌和蛆，提高了能量的传递效率 B．用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇，可增加经济效益 C．用蛆的排泄物作为有机肥还田，使能量能够循环利用 D．离开人的管理，该生态系统仍可以正常运转 √ √ √ 用残渣来培育食用菌和蛆，提高了能量利用率，但不能提高能量传递效率，A错误；用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇，可提高经济效益，B正确；生态系统的能量流动是单向的，不能循环利用，C错误；人工生态系统中人起到了决定性作用，离开人的管理，该生态系统不能正常运转，D错误。 返回 课堂小结 返回 思维导图 要语必背 返回 1.生态金字塔包括能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔等。能量在流动过程中逐级递减，能量金字塔通常呈现正金字塔形。 2.研究能量流动的实践意义之一是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总能量。 3.从能量流动的角度分析，建设“沼气池”的意义是实现了对能量的多级利用，从而大大提高了能量的利用率。 4.从能量流动的角度分析，合理确定草场载畜量的目的是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。 课堂评价 返回 1.生态金字塔可用来表示生态系统中不同营养级之间的个体数量、生物量和能量等的关系。下列叙述错误的是 A.生态金字塔可分别以个体数量、生物量和能量为指标绘制 B.生态金字塔的最下层塔基越宽，生态系统的食物链不一定越复杂 C.生态金字塔中每个营养级的生物不一定都属于同一食物链 D.在紫外线辐射强的高海拔地区容易出现能量金字塔的倒置 √ 生态金字塔可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位，故可分别以个体数量、生物量和能量为指标绘制，A正确；食物链的复杂程度，与生产者(植物)、消费者的种类及其形成的食物关系密切相关，B正确；生态金字塔中每一层的所有生物均属于食物网的同一个营养级，不一定属于同一条食物链，C正确；因为能量是逐级递减的，因此在自然生态系统中能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形，不可倒置，D错误。 √ 2.(2025·兰州高二期末)下列关于生态系统能量流动的叙述，错误的是 A.生产者固定的能量是光能或化学能 B.自然生态系统中，生物数量金字塔存在倒置情况，能量金字塔则不存在 C.与传统鱼塘相比，桑基鱼塘可显著提高不同营养级之间的能量传递效率 D.生态系统中的能量流动一般不超过5个营养级 在生态系统中，生产者固定的能量是光能(绿色植物进行光合作用合成有机物)或化学能(硝化细菌利用化学能合成有机物)，A正确；生物数量金字塔可能是倒置的，比如一棵树上可能会有很多昆虫，在自然生态系统中，由于能量流动的特点是单向流动、逐级递减，所以能量金字塔不可能是倒置的，B正确；与传统鱼塘相比，桑基鱼塘可显著提高能量的利用率，但不能提高不同营养级之间的能量传递效率，C错误；生态系统中能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%~20%，且能量流动表现为单向流动、逐级递减，因此能量流动一般不超过5个营养级，D正确。 3.下图为甲、乙两个自然生态系统中每个营养级的生物个体数量示意图。假设输入两个生态系统的总能量相同。下列叙述正确的是 A.甲的生物种类比乙多 B.甲的第一营养级固定的能量比乙多 C.甲中只含有1条含三个营养级的食物链 D.甲、乙中现存消费者的总能量可能相同 √ 甲中生产者数量多，但甲的生物种类不一定比乙多，A错误；由题干信息可知，输入两个生态系统的总能量相同，因此甲的第一营养级固定的能量等于乙的，B错误；图甲能够说明有3个营养级，每个营养级可能包括多个物种，图甲不一定只有一条食物链，C错误；由题干信息可知，输入两个生态系统的总能量相同，虽然乙营养级多，在能量传递中损失较多，但若甲以10%的能量传递效率传递能量，乙以大于10%的能量传递效率传递能量，甲、乙中现存消费者的总能量可能相同，D正确。 4.果树套种花生立体农业已成为多数果农热衷的农业生产模式。果农根据气候、雨水等选择种植李子、甜柿、核桃、刺梨等灌木类果树，根据各种果树种植的行距合理布局花生、葡萄、猕猴桃等蔓生于灌木类果树中，精心管理，并辅以沼气池，充分利用自然资源，提高经济效益。下列叙述正确的是 A.该立体农业中植物数量多，增加了化肥和农药的使用 B.葡萄、猕猴桃蔓生于灌木类果树上，存在寄生关系 C.花生和灌木类果树之间形成明显的垂直结构 D.与传统农业相比，该立体农业各营养级间的能量传递效率高 √ 果树套种花生立体农业，合理布局花生、葡萄、猕猴桃等蔓生于灌木类果树中，精心管理，并辅以沼气池，充分利用自然资源，减少了化肥和农药的使用，净化了环境，同时还增加了经济效益，A错误；葡萄、猕猴桃自身能够合成所需的营养物质，故葡萄和猕猴桃蔓生于灌木类果树上，不存在寄生关系，B错误；花生和灌木类果树共同争夺阳光等资源和空间，是种间竞争关系，果树套种花生立体农业具有分层现象形成了明显的垂直结构，C正确；该立体农业各营养级间的能量传递效率没有发生变化，但提高了能量利用率，D错误。 5．(多选)“粮桑渔畜”农业生态系统是江浙平原水网地区典型的高效农业系统，如图表示这一农业生态系统的基本模式。下列叙述错误的是 A．不同年龄段的某种鱼分布在不同水层，说明群落具有垂直结构 B．蚕吃桑叶，桑同化能量中的10%～20%流入蚕内 C．稻田中鱼的数量增长受食物和生存空间等因素的限制 D．“粮桑渔畜”农业生态系统提高了能量传递效率，使能量流向对人类最有益的地方 √ √ √ 不同年龄段的某种鱼分布在不同水层， 是某个种群的空间分布，不能说明群落 具有垂直结构，A错误；蚕吃桑叶，但 桑叶还用于养鸡，所以桑同化能量中的 10%～20%流入下一营养级，不只流向 蚕，B错误；稻田中鱼的数量增长受食物和生存空间等因素的限制，C正确；该农业生态系统实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率，使能量更多地流向对人类最有益的地方，D错误。 6.(创新情境)蟹—稻复合生态系统是在稻田生态系统中引入螃蟹种群后形成的以蟹、稻为主导生物的蟹—稻共生生态系统，为探究该养殖体系的优势，科研人员选取多个池塘进行实验。 (1)中华绒螯蟹是杂食性动物，喜食水生植物和鱼等动物，对腐臭的动物尸体也很爱食，该蟹—稻复合生态系统中全部生物构成________，中华绒螯蟹所属的成分为__________________。  消费者、分解者 群落 群落是在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。中华绒螯蟹是杂食性动物，喜食水生植物和鱼等动物，因此属于消费者，又由于其对腐臭的动物尸体也很爱食，因此也属于分解者。 (2)为确定中华绒螯蟹的投放量，应根据食物网中的营养级，调查投放池塘中华绒螯蟹__________________的生物积累量。 上一营养级(食物) 由于能量流动的特点是单向流动、逐级递减，一般来说，在输入到某一个营养级的能量中，只有10%~20%的能量能够流到下一个营养级。因此要调查中华绒螯蟹的投放量，应该调查其上一营养级的生物积累量。 (3)实验塘于6月投放中华绒螯蟹蟹苗，10月份收获成蟹，调查各食物种类的生物量结果如下，请回答： ①加入中华绒螯蟹后，蟹—稻复合生态系统中总生物量________________ ___________。 10月收获期各组分 生物量/(t·km－2·a－1) 稻田单作生态系统 蟹—稻复合生态系统 总生物量 8 674.90 25 123.66 水生植物生物量占比 7.91% 5.81% 鱼类生物量占比 0.27% 0.12% 中华绒螯蟹生物量占比 — 0.20% 其他 59.56% 58.69% 水稻生物量占比 32.26% 35.18% 升高(高于稻田单 作生态系统) 由表格可知，加入中华绒螯蟹后，蟹—稻复合生态系统中总生物量升高了。 10月收获期各组分 生物量/(t·km－2·a－1) 稻田单作生态系统 蟹—稻复合生态系统 总生物量 8 674.90 25 123.66 水生植物生物量占比 7.91% 5.81% 鱼类生物量占比 0.27% 0.12% 中华绒螯蟹生物量占比 — 0.20% 其他 59.56% 58.69% 水稻生物量占比 32.26% 35.18% ②加入中华绒螯蟹____(填“能”或“不能”)使能量更多地流向对人类有益的方向，你的判断依据是_____________________________________。 能 收获了中华绒螯蟹，水稻生物量增加 10月收获期各组分 生物量/(t·km－2·a－1) 稻田单作生态系统 蟹—稻复合生态系统 总生物量 8 674.90 25 123.66 水生植物生物量占比 7.91% 5.81% 鱼类生物量占比 0.27% 0.12% 中华绒螯蟹生物量占比 — 0.20% 其他 59.56% 58.69% 水稻生物量占比 32.26% 35.18% 加入中华绒螯蟹后水稻生物量占比为35.18%，总生物量和水稻生物量都比之前升高了，并且同时可以获得0.20%的中华绒螯蟹，使能量更多地流向对人类有益的方向。 10月收获期各组分 生物量/(t·km－2·a－1) 稻田单作生态系统 蟹—稻复合生态系统 总生物量 8 674.90 25 123.66 水生植物生物量占比 7.91% 5.81% 鱼类生物量占比 0.27% 0.12% 中华绒螯蟹生物量占比 — 0.20% 其他 59.56% 58.69% 水稻生物量占比 32.26% 35.18% ③从中华绒螯蟹的食性分析，蟹—稻复合生态系统中水稻生物量增加的原因：____________________________________________________________ _________________________。 中华绒螯蟹食用水生植物，减少其与水稻的种间竞争；食用腐臭的动物尸体，促进物质循环 10月收获期各组分 生物量/(t·km－2·a－1) 稻田单作生态系统 蟹—稻复合生态系统 总生物量 8 674.90 25 123.66 水生植物生物量占比 7.91% 5.81% 鱼类生物量占比 0.27% 0.12% 中华绒螯蟹生物量占比 — 0.20% 其他 59.56% 58.69% 水稻生物量占比 32.26% 35.18% 中华绒螯蟹是杂食性动物，喜食水生植物，减少其与水稻的种间竞争，食用腐臭的动物尸体，可以促进物质循环。 10月收获期各组分 生物量/(t·km－2·a－1) 稻田单作生态系统 蟹—稻复合生态系统 总生物量 8 674.90 25 123.66 水生植物生物量占比 7.91% 5.81% 鱼类生物量占比 0.27% 0.12% 中华绒螯蟹生物量占比 — 0.20% 其他 59.56% 58.69% 水稻生物量占比 32.26% 35.18% (4)诗人陆游爱吃蟹，写有“蟹肥暂擘馋涎堕”的诗句。为提高中华绒螯蟹的产量，养殖人员往往会投放玉米碎屑等饵料，未被食用的饵料会随定期排放的废水进入周围水体，引发水体的富营养化。为实现生态效益和经济效益的双赢，请提出两条具体措施：_________________________________________________ _______________________________________。 定期适度捕捞中华绒螯蟹；对废水中饵料进行处理后再排放；按需投放饵料；定期合理投放幼蟹 10月收获期各组分 生物量/(t·km－2·a－1) 稻田单作生态系统 蟹—稻复合生态系统 总生物量 8 674.90 25 123.66 水生植物生物量占比 7.91% 5.81% 鱼类生物量占比 0.27% 0.12% 中华绒螯蟹生物量占比 — 0.20% 其他 59.56% 58.69% 水稻生物量占比 32.26% 35.18% 为了避免水体富营养化可以定期适度捕捞中华绒螯蟹；对废水中饵料进行处理后再排放；按需投放饵料；定期合理投放幼蟹。 10月收获期各组分 生物量/(t·km－2·a－1) 稻田单作生态系统 蟹—稻复合生态系统 总生物量 8 674.90 25 123.66 水生植物生物量占比 7.91% 5.81% 鱼类生物量占比 0.27% 0.12% 中华绒螯蟹生物量占比 — 0.20% 其他 59.56% 58.69% 水稻生物量占比 32.26% 35.18% 返回 课时测评 返回 题组一　生态金字塔 1.(2025·郑州高二期中)生态金字塔可以表示生态系统各营养级之间的某种数量关系。下列叙述错误的是 A.生态金字塔中每个营养级的生物不一定都属于同一条食物链 B.当高营养级生物处于绝对优势时一定会发生数量金字塔的倒置 C.生物量金字塔和能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形 D.群落演替一般朝着生物种类越来越多的方向发展，故可能会促使生态金字塔的层次增加 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 生态金字塔中每个营养级的生物均属于食物网的同一营养级，不一定都属于同一条食物链，A正确；当高营养级生物处于绝对优势时不一定会发生数量金字塔的倒置，当消费者个体小而生产者个体大时，数量金字塔才可能出现倒置，B错误；生物量金字塔和能量金字塔通常都是上窄下宽的金字塔形，C正确；群落演替往往是朝着生物种类越来越多的方向发展，可能会使生态金字塔纵向层次增加，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2.生态金字塔是指生态系统中各营养级之间的某种数量关系。某自然生态系统中的能量金字塔和生物量金字塔如下图所示，下列叙述正确的是 A.甲为能量金字塔，乙为生物量金字塔 B.甲金字塔倒置的原因是第二营养级的个体较第一营养级小 C.生态系统中第二营养级的能量不能回流到第一营养级 D.生态金字塔在稳定的自然环境中都可出现倒金字塔形 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 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，其中乙为能量金字塔，甲为生物量金字塔，A错误；甲金字塔倒置的原因是第一营养级的个体小、寿命短，又不断被第二营养级吃掉，在某一时间生物量比第二营养级少，B错误；生态系统中第二营养级和第一营养级是捕食与被捕食的关系，第二营养级的能量不能回流到第一营养级，C正确；一般而言，能量金字塔在稳定的自然环境中呈现正金字塔形，即乙金字塔，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 3.(2024·青岛模拟)生态金字塔是用来描述生态系统中不 同生物种群之间能量、生物量或数量关系的模型，它通 常以金字塔形状展示。生态金字塔的一般模式如图所示， 其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表第一、第二、第三营养级。下列 说法错误的是 A.一条食物链中相邻两种生物之间的能量传递效率可能会大于20% B.生物量金字塔的每一层表示单位时间内每个营养级所容纳的物质总量 C.第一营养级某种植物同化的能量可能小于第二营养级某种动物同化的能量 D.能量金字塔通常是上窄下宽的金字塔，这主要体现了能量流动逐级递减的特点 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 一般来说，能量在相邻两个营养级之间的传递效率是10% ~20%，每个营养级可能包含多种生物，所以食物链中相 邻两种生物之间的能量传递效率可能会大于20%，A正确； 生物量金字塔的每一层表示每个营养级所容纳的有机物的总干重，B错误；人工生态系统中，第一营养级的生物同化的能量可能小于第二营养级的生物同化量，在人的作用下，可以为第二营养级生物提供现成的有机物，C正确；能量金字塔通常是上窄下宽的，体现了能量流动具有逐级递减的特点，且能量金字塔通常不可倒置，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 4.能量金字塔、生物量金字塔及数量 金字塔统称为生态金字塔，其示意图 如下所示(1、2、3分别代表第一、第 二、第三营养级)。下列叙述错误的是 A.生态金字塔中，每一种生物只能属于一层，每一层都不含分解者 B.海洋中，浮游植物与浮游动物的生物量在某一时刻会出现图乙所示的金字塔 C.若图丙代表能量金字塔，“1”层只能是利用光能和化学能的自养型生物 D.森林中，植食性昆虫个体小而树个体大，其数量可能会出现图甲所示的金字塔 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 生态金字塔中，对于杂食性动物而言，可以属于不同营养级，进而属于两层甚至多层，A错误；海洋中，浮游植物个体小、寿命短，会不断地被浮游动物摄食，所以在某一时刻，浮游动物的生物量可能会大于浮游植物，从而出现图乙所示的倒置的生物量金字塔，B正确；能量金字塔中，“1” 层是第一营养级，第一营养级的生物是生产者，生产者能利用光能或化学能将无机物转化为有机物，属于自养型生物，所以 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 若图丙代表能量金字塔，“1” 层只能是利用光能和化学能的自养型生物，C正确；森林中，树个体大，所含能量多，处于第一营养级，而植食昆虫个体小，虽然单个个体所含能量少，但数量众多，所以其数量可能会出现图甲所示的倒置的数量金字塔，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 题组二　研究能量流动的实践意义 5.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更多地流向对人类更有益的部分 B.多途径利用农作物可以实现对生态系统中能量的多级利用 C.根据草场能量流动的特点，可以合理确定草场的载畜量，从而保持畜产品的持续高产 D.“桑基鱼塘”的生产方式，在桑、蚕、鱼之间形成良性循环，将提高能量传递效率 “桑基鱼塘”的生产方式，在桑、蚕、鱼之间形成良性循环，使能量得到多级利用，提高能量利用率，但没有改变能量传递效率，D错误。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 6.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 √ 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；茶树菇属于分解者，不能直接利用阳光，B正确，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。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 7.(2025·天津滨海新区高二期中)下列关于生态系统能量流动的叙述，错误的是 A.生态系统中的能量最终以热能形式散失到环境中 B.自然生态系统中，生物数量金字塔存在倒置情形，能量金字塔则不存在 C.与传统鱼塘相比，桑基鱼塘可显著提高不同营养级之间的能量传递效率 D.在农田中除草、捉虫可使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 生态系统中的能量要么在食物链、食物网流动中通过生产者与消费者的呼吸作用以热能形式散失，要么通过分解者的分解作用以热能形式散失，因此生态系统中的能量最终都是以热能的形式散失到环境中，A正确；生物数量金字塔可能是倒置的，比如一棵树上可能会有很多昆虫，由于能量流动的特点是单向流动、逐级递减，所以自然生态系统中，能量金字塔不可能倒置，B正确；与传统鱼塘相比，桑基鱼塘可显著提高能量的利用率，但不能提高不同营养级之间的能量传递效率，C错误；在农田中除草、捉虫是人为地调整能量流动的关系，可提高农作物对光能的竞争力，同时减少能量流向害虫，从而使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 8.草菇喜温、喜湿、喜半阴，是可在稻草和麦秸等农作物秸秆上栽培的一种食用真菌，某果园在果树下加入一个人工栽培的草菇种群，形成果树—草菇结构的立体农业，下列叙述错误的是 A.果树—草菇立体农业运用了群落的空间结构原理，充分利用了空间和资源 B.果树种群下微弱的光照、较高的空气湿度和较低的风速等特殊的环境条件有利于草菇的生长、发育 C.草菇在该生态系统中属于分解者，农作物秸秆作为其生长、发育的碳源，栽培草菇剩下的基质，可为果树提供能量和无机盐 D.秸秆中的能量通过草菇能被人类间接利用，实现了生态系统能量的多级利用，提高了能量利用率 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 由题意“某果园在果树下加入一个人工栽培的草菇种群”可知，果树—草菇立体农业运用了群落的空间结构原理，充分利用了空间和资源，A正确；草菇喜温、喜湿、喜半阴，因此果树种群下微弱的光照、较高的空气湿度和较低的风速等特殊的环境条件有利于草菇的生长、发育，B正确；草菇为腐生真菌，在该生态系统中属于分解者，可将农作物秸秆中的纤维素等有机物分解为无机物供植物利用，其中的能量以热能形式散失，可见，农作物秸秆可作为草菇生长、发育的碳源，栽培草菇剩下的基质，可为果树提供无机盐，但是不能提供能量，C错误；秸秆中的能量通过草菇能被人类间接利用，实现了生态系统能量的多级利用，提高了能量利用率，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 9.在自然生物群落中，下列关于某种生物营养级的叙述正确的是 A.营养级越高，归属于这个营养级的能量通常越多 B.生态金字塔中的营养级均按其所占的数值大小依次排列 C.某营养级生物粪便中的能量是该营养级生物同化量的一部分 D.降低某种动物种群所处的营养级，可能会导致其数量增加 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 由于食物链中的能量流动是逐级递减的，故通常营养级越高，归属于这个营养级的能量越少，A错误；生态金字塔通常都是下宽上窄的正金字塔形，但也有倒金字塔形的，如某个时段海洋生物群落中的浮游植物与浮游动物和底栖动物的生物量金字塔，故生态金字塔中的营养级并非均按其所占的数值大小依次排列，B错误；某一营养级生物粪便中的能量是上一营养级生物同化量的一部分，C错误；相邻营养级之间的能量传递效率为10%~20%，能量传递逐级递减，因此降低某动物种群所处营养级可能会导致其数量增加，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 10.(2025·厦门高二期中)根据生态系统的结构和研究能量流动的实践意义，下列叙述正确的是 A.“桑基鱼塘”生态系统与普通水稻田生态系统相比实现了能量的循环利用 B.人工鱼塘生态系统中消费者同化的能量往往小于该鱼塘中生产者所固定的太阳能 C.水产养殖业，为充分利用生产者所固定的能量，应以食物链长的鱼类为养殖对象 D.根据能量流动的特点，营养级越高的生物种群获得的能量越少 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 “桑基鱼塘”生态系统与普通水稻生态系统相比实现了能量的多级利用，能量不能循环，A错误；人工鱼塘生态系统中消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能，因为需要人为地向池塘里投入饲料，B错误；水产养殖业为充分利用生产者所固定的能量，应以食物链短的鱼类为养殖对象，能量在流动中逐级递减，食物链越短能量流失越少，C错误；由于能量流动表现出单向流动、逐级递减的特点，因此，营养级越高的生物种群获得的能量越少，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 11．(多选)(2025·昆明高三期中)海洋中存在着种类繁多的藻类，其中虫黄藻等微藻与珊瑚虫构成珊瑚，珊瑚虫为虫黄藻提供栖息场所和无机盐，虫黄藻为珊瑚虫提供有机物，若离开虫黄藻，珊瑚虫生存受到很大影响。假设珊瑚礁生态系统只存在“藻类→食藻鱼类→食肉鱼类”的食物关系，下列叙述正确的是 A．绿藻、褐藻和红藻分别分布在海水的上层、中层、下层，提高了群落利用阳光的能力 B．珊瑚虫和虫黄藻共同生活在一起，双方都受益，属于原始合作关系 C．若流经藻类、食藻鱼类和食肉鱼类这三个营养级的能量分别为a、b、c，则a>b＋c D．珊瑚礁生态系统的能量金字塔和数量金字塔均是上窄下宽，藻类位于最底层 √ √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 绿藻、褐藻和红藻分别分布在海水的上层、中层和下层，属于群落的垂直结构，阳光(光照)是导致藻类垂直分层的主要原因，提高了群落利用阳光的能力，A正确；珊瑚虫可为微藻提供栖息场所和无机盐，微藻可为珊瑚虫提供有机物，且离开虫黄藻，珊瑚虫生存受到很大影响，所以二者为互利共生关系，B错误；在“藻类→食藻鱼类→食肉鱼类”中流经这三个营养级的总能量分别为a、b、c，能量沿食物链流动时，某营养级的能量并未都传至下一营养级，因为部分能量通过呼吸作用以热能的形式散失等，相邻营养级的能量传递效率为10%～20%，故a>b＋c，C正确；在此生态系统中，能量金字塔和数量金字塔均是上窄下宽，藻类是生产者，因此位于金字塔的最底层，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 12．(多选)(2025·太原高二期中)下图为某总面积为300 hm2的湿地受有害物质a污染后，有害物质a的浓度在各营养级部分生物种类体内的变化情况。该湿地生态系统中燕鸥种群的K值为1 200只。下列说法正确的是 A．生态系统的食物链一般不超5个营养级 B．图示说明了营养级越高，生物体内有害物质a的浓度越高 C．当燕鸥的种群密度约为2只/hm2时，其种群增长速率最大 D．一只蜣螂专以鸟粪为食，则该种蜣螂最多能获取鸟所同化能量的20% √ √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 由于生态系统中能量流动沿食物链逐级递减，当食物链超过5个营养级后，传到第六营养级的能量往往不足以供应其生命活动所需，故食物链常常不超过5个营养级，A正确；根据图示可知，营养级越高，生物体内有害物质a的浓度越高，B正确；种群增长速率最大时，种群数量一般为K/2，所以当燕鸥的种群密度为1 200÷300÷2＝2只/hm2时，其种群增长速率最大，C正确；一只蜣螂专以鸟粪为食，鸟粪所含的能量不属于鸟所同化的能量，属于鸟的上一营养级同化的能量，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 13．(多选)某生态学家研究了一块玉米田的能量流动情况，得到的数据如下图所示。下列叙述正确的是 A．该玉米田中玉米高矮不一不能体现群落的垂直结构 B．由图可知，该玉米田固定的太阳能总量是8.5×109 kJ C．玉米中储存的1.07×108 kJ能量均能流向下一营养级 D．农田除草除虫能使能量更多地流向对人类有益的部分 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 垂直结构属于群落的空间结构，而玉米 属于种群，玉米高矮不一不能体现群落 的垂直结构，A正确；结合图示可知， 该玉米田接受到的太阳能总量是8.5×109 kJ，输入该生态系统的总能量就是生产者固定的总能量，即为1.397 2×108 kJ，B错误；玉米种群固定的能量最终去向：通过呼吸作用以热能形式散失、被下一营养级同化、被分解者利用，即玉米中储存的1.07×108 kJ能量，不仅能流向下一营养级，还会流入分解者，C错误；农田除草除虫的目的是能调整能量流动方向使能量更多地流向对人类有益的部分，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 14.(12分)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、食叶害虫和杂草等，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。研究人员统计了该稻田生态系统在一段时间内的能量流动情况，A、B、C分别代表该生态系统各营养级的所有生物，G代表各成分的同化量，R代表通过呼吸作用以热能形式散失的能量，表中能量数值单位：×108 kJ/(m2·a)。　   G X R A 30.5 7.9 22.6 B 269.3 89.5 179.8 C 2 156.7 714.2 1 442.5 分解者 457.8 68.3 389.5 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (1)该稻田生态系统食物网中的所有生物_______(填“能”或“不能”)构成一个群落，原因是_______________________________________________________。群落的___________是区别不同群落的重要特征。   G X R A 30.5 7.9 22.6 B 269.3 89.5 179.8 C 2 156.7 714.2 1 442.5 分解者 457.8 68.3 389.5 该稻田生态系统中的所有生物构成群落，食物网中不包含分解者　 不能 物种组成 群落是指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，该稻田生态系统食物网中的所有生物只含有生产者和消费者，缺少分解者，所以不能构成一个群落。群落的物种组成是区别不同群落的重要特征。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (2)在“水稻→鸭……”的食物链中，水稻同化的能量可以通过__________ __________________和___________流向分解者。   G X R A 30.5 7.9 22.6 B 269.3 89.5 179.8 C 2 156.7 714.2 1 442.5 分解者 457.8 68.3 389.5 枝败叶(遗体残骸)　 鸭的粪便 自身的残 粪便量属于上一营养级同化量中流入分解者的能量，因此水稻同化的能量可以通过自身的残枝败叶(遗体残骸)和鸭的粪便流向分解者。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (3)表中数据X代表各营养级的生物_________________________________的能量。该生态系统中，第二营养级到第三营养级的能量传递效率为________(保留一位小数)。   G X R A 30.5 7.9 22.6 B 269.3 89.5 179.8 C 2 156.7 714.2 1 442.5 分解者 457.8 68.3 389.5 用于自身生长、发育和繁殖等生命活动　 11.3% 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 生物同化的能量(G)包括通过呼吸作用以热能形式散失的能量(R)和用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量，故表中数据X代表各营养级的生物用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量。生态系统的能量传递效率是相邻两个营养级之间同化量的比值，所以第二营养级到第三营养级的能量传递效率为30.5÷269.3×100%≈11.3%。   G X R A 30.5 7.9 22.6 B 269.3 89.5 179.8 C 2 156.7 714.2 1 442.5 分解者 457.8 68.3 389.5 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 鸭吃杂草、食叶害虫，降低了影响水稻生长的生物因素的危害，而使其固定的能量增多，所以该稻田的水稻产量显著高于普通稻田。 (4)统计表明，该稻田的水稻产量显著高于普通稻田，从能量流动的角度分析，原因是______________________________________________________ __________________________。   G X R A 30.5 7.9 22.6 B 269.3 89.5 179.8 C 2 156.7 714.2 1 442.5 分解者 457.8 68.3 389.5 鸭吃杂草、食叶害虫，降低了影响水稻生长的生物因素的危害，而使其固定的能量增多 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 15.(12分)(2025·保定高三期中)为建设美丽河北，该省高度重视淡水湖的水体污染治理。浮游藻类个体小，寿命短，繁殖快，易导致水体富营养化。相关部门通过引种挺水植物，投放鲢鱼、鳙鱼等滤食性鱼类和螺等底栖植食性动物对其进行综合治理。经调查，某湖泊部分能量流动数据如表(假设不存在未利用能量，能量单位：J·m－2·a－1)所示。表中部分数据不存在或未知，用“—”表示。回答下列问题： 项目 摄入量 粪便量 呼吸量 流向分解者量 三级消费者 57.0 3.0 23.5 24.5 次级消费者 — — 218.0 158.0 初级消费者 6 057.0 2 019.0 2 615.0 993.0 生产者 — — 17 844.5 20 180.0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 通过栽种挺水植物控制藻类繁殖的主要原因是挺水植物可以与浮游藻类竞争光照、无机盐等资源。由于这些资源是有限的，挺水植物的生长会占据一部分资源，从而使得浮游藻类能够获取的资源减少，从而对浮游藻类产生抑制作用。 (1)通过栽种挺水植物控制藻类繁殖，主要原因是挺水植物可以与浮游藻类竞争________________________等，从而对浮游藻类产生抑制作用。 项目 摄入量 粪便量 呼吸量 流向分解者量 三级消费者 57.0 3.0 23.5 24.5 次级消费者 — — 218.0 158.0 初级消费者 6 057.0 2 019.0 2 615.0 993.0 生产者 — — 17 844.5 20 180.0 阳光(和水体中的无机盐) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (2)通过所给数据计算可知，第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为_______(用百分数表示，保留一位小数)。据表可知，次级消费者同化的能量中不经三级消费者而直接流向分解者的能量是_______J·m－2·a－1。综合治理一段时间后，浮游藻类与其捕食者的生物量金字塔呈上宽下窄的倒金字塔形，原因可能是____________________________________________ ______________________________________。 项目 摄入量 粪便量 呼吸量 流向分解者量 三级消费者 57.0 3.0 23.5 24.5 次级消费者 — — 218.0 158.0 初级消费者 6 057.0 2 019.0 2 615.0 993.0 生产者 — — 17 844.5 20 180.0 9.6% 155.0 浮游藻类寿命短，且通过与挺水植物的种间竞争和被多种捕食者摄食，导致其生物量较少 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 据表格数据分析可知，表中不存在未利用能量，故第二营养级(初级消费者)的同化量＝摄入量－粪便量＝6 057.0－2 019.0＝4 038.0 J·m－2·a－1，第一营养级(生产者)的同化量＝呼吸量＋流向分解者量＋流到下一营养级的量＝17 844.5＋20 180.0＋4 038.0＝42 062.5 J·m－2·a－1，所以第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率＝第二营养级(初级消费者)的同化量/第一营养级(生产者)的同化量×100%＝4 038.0/42 062.5×100%＝9.6%。据表可知，次级消费 项目 摄入量 粪便量 呼吸量 流向分解者量 三级消费者 57.0 3.0 23.5 24.5 次级消费者 — — 218.0 158.0 初级消费者 6 057.0 2 019.0 2 615.0 993.0 生产者 — — 17 844.5 20 180.0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 者同化的能量中流向分解者的能量是158.0 J·m－2·a－1，其中有3.0 J·m－2·a－1是经过三级消费者摄食后未同化而流向分解者，故次级消费者同化的能量中不经三级消费者而直接流向分解者的能量是158.0－3.0＝155.0 J·m－2·a－1。综合治理一段时间后，浮游藻类与其捕食者的生物量金字塔呈上宽下窄的倒金字塔形，这可能是因为浮游藻类寿命短，且通过与挺水植物的种间竞争和被多种捕食者摄食，导致其生物量较少。 项目 摄入量 粪便量 呼吸量 流向分解者量 三级消费者 57.0 3.0 23.5 24.5 次级消费者 — — 218.0 158.0 初级消费者 6 057.0 2 019.0 2 615.0 993.0 生产者 — — 17 844.5 20 180.0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (3)鲢鱼、鳙鱼等滤食性鱼类可以通过捕食来降低浮游藻类密度，但其粪便中存在大量未消化且仍可继续增殖的藻类，容易造成二次污染。研究人员提出“鱼粪沉底控藻”技术，通过风力以及底栖鱼类运动使水体浑浊，泥沙增多，鲢鱼、鳙鱼在摄入泥沙后会排泄可沉底的鱼粪，这样做能降低滤食性鱼类粪便的二次污染，原因是_____________________________________________________ _______________________________________(答出2点)。 项目 摄入量 粪便量 呼吸量 流向分解者量 三级消费者 57.0 3.0 23.5 24.5 次级消费者 — — 218.0 158.0 初级消费者 6 057.0 2 019.0 2 615.0 993.0 生产者 — — 17 844.5 20 180.0 沉底鱼粪中未消化的藻类由于水底光照不足而自然死亡并被分解、底栖动物的摄食可以达到控藻的目的 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 返回 “鱼粪沉底控藻”技术能克服滤食性鱼类粪便二次污染的原因是沉底鱼粪中未消化的藻类由于水底光照不足而自然死亡并被分解；底栖动物的摄食可以达到控藻的目的。 项目 摄入量 粪便量 呼吸量 流向分解者量 三级消费者 57.0 3.0 23.5 24.5 次级消费者 — — 218.0 158.0 初级消费者 6 057.0 2 019.0 2 615.0 993.0 生产者 — — 17 844.5 20 180.0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 谢 谢 观 看 第3章 生态系统及其稳定性 $