[高中生物]
2.概述研究生态系统能量流动的意义。
[素养要求]
1.生命观念：物质与能量观——一切生命活动都离不开能量，能量摄入并在生态系统中流动，这个过程伴随着物质的变化，保证了生命活动的进行。
2.科学思维：模型建构——在明确研究能量流动基本思路的基础上建立能量流动的概念模型。
一、生态金字塔
1．类型：能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔。
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。致敬先烈的句子
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个体的数目比值关系，就形成数量金字塔。
(2)特点：一般呈上窄下宽的金字塔形，但也可呈上宽下窄倒置的金字塔形，如昆虫和树。
判断正误
(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( )
答案 (1)× (2)×
探讨点 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。
(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。
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
P15 000 000 2 000
赖佩霞C1 2 000 000 1 500 000
C2900 000 1 200 000
C31020
提示 某草地：
温带森林：
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
P964
C11121
C24—
提示 某湖泊：
某海峡：
(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。
国庆法定几天核心归纳 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
芒种是哪天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
火炬之光 控制台特点
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.下图为某一生态系统的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，E 1、E 2代表能量
的形式。下列叙述正确的是( )
A ．Ⅰ是初级消费者
B．Ⅳ为分解者
C．E1为太阳能，E2为热能
D．能量可在食物链中循环利用
答案 C
解析 据图分析，Ⅰ是生产者，处于第一营养级，A错误；Ⅳ为三级消费者，处于第四营养级，B错误；
E1为太阳能，用于植物的光合作用，E2为热能，是生物呼吸作用产生的，C
正确；能量是单向流动的，不能循环利用，D错误。
2．(2020·临沂外国语学校高二月考)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
答案 C
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。
二、研究能量流动的实践意义
1．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。例如，间作套种、多层育苗、稻—萍—蛙等立体农业。
2．可以帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。例如，秸秆喂牲畜；粪便制作沼气，沼渣肥田，这样就实现了对能量的多级利用，从而大大提高了能量的利用率。
3．还可以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。例如，合理确定草场载畜量、麦田除草、除虫等。
判断正误
(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( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)×
易错警示 (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)能量利用率是指流入最高营养级的能量(人类)占生产者固定总能量的比值，食物链越短，能量利用率越高；能量利用率不等于能量传递效率，可以人为提高能量的利用率，但不能提高能量的传递效率。
探讨点 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。
提示 如图所示
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