高考新教材（中）生物選擇性必修二同步講義第3章第2節(jié)第2課時　生態(tài)金字塔和研究能量流動的實(shí)踐意義含答案及解析

第2課時生態(tài)金字塔和研究能量流動的實(shí)踐意義[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.用生態(tài)金字塔表征生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級間的能量、生物量或數(shù)量等關(guān)系。2.概述研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動的意義。一、生態(tài)金字塔1．類型：______________、________________、__________________。2．能量金字塔(1)概念：如果將單位時間內(nèi)各營養(yǎng)級所得到的__________數(shù)值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)面積(或體積)的圖形，并將圖形按照營養(yǎng)級的次序排列，可形成一個金字塔圖形，叫作能量金字塔。(2)特點(diǎn)：通常呈________的金字塔形。3．生物量金字塔(1)概念：如果用同樣的方法表示各個營養(yǎng)級________(每個營養(yǎng)級所容納的有機(jī)物的總干重)之間的關(guān)系，就形成生物量金字塔。(2)特點(diǎn)：大多是上窄下寬的金字塔形。4．?dāng)?shù)量金字塔(1)概念：如果表示各個營養(yǎng)級的生物______________比值關(guān)系，就形成數(shù)量金字塔。(2)特點(diǎn)：一般呈上窄下寬的金字塔形，但也可呈上寬下窄______________的金字塔形，如________________。判斷正誤(1)由于能量在流動的過程中逐級遞減，所以營養(yǎng)級越高，該營養(yǎng)級的總能量及生物的數(shù)量就會越少()(2)生物量金字塔、數(shù)量金字塔同能量金字塔一樣都是正置的()任務(wù)一：生態(tài)金字塔的模型構(gòu)建1．請列。賽達(dá)伯格湖的能量流動數(shù)據(jù)分析[單位：J/(cm2·a)]能量分析生產(chǎn)者植食性動物肉食性動物輸入能量464.662.812.62．生態(tài)學(xué)家調(diào)查了不同生態(tài)系統(tǒng)中的生物個體數(shù)量和生物量(調(diào)查數(shù)據(jù)中排除了微生物和土壤動物)，所得數(shù)據(jù)如表格所示。P代表生產(chǎn)者，C1、C2、C3依次代表初級、次級和三級消費(fèi)者。資料1夏季兩個生態(tài)系統(tǒng)的生物個體數(shù)量統(tǒng)計表，單位為個·hm－2。名稱某草地某溫帶森林P150000002000C120000001500000C29000001200000C31020(1)請根據(jù)資料1，分別建構(gòu)這兩個生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量金字塔。資料2夏季兩個生態(tài)系統(tǒng)的生物量統(tǒng)計表，單位為g·m－2。名稱某湖泊某海峽P964C11121C24—(2)根據(jù)資料2，分別建構(gòu)兩個生態(tài)系統(tǒng)的生物量金字塔。(3)分析數(shù)量金字塔出現(xiàn)上寬下窄倒置的金字塔形的原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________(4)分析生物量金字塔出現(xiàn)上寬下窄倒置的金字塔形的原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________生態(tài)金字塔的類型和特點(diǎn)項目能量金字塔生物量金字塔數(shù)量金字塔形狀每一層含義單位時間內(nèi)，食物鏈中每一營養(yǎng)級生物所同化的能量的多少單位時間內(nèi)，每一營養(yǎng)級生物所容納的有機(jī)物的總干重每一營養(yǎng)級生物個體的數(shù)目特點(diǎn)通常都是上窄下寬的金字塔形一般為上窄下寬的金字塔形一般為上窄下寬的金字塔形象征意義能量在流動過程中逐級遞減生物量(有機(jī)物的總干重)隨食物鏈中營養(yǎng)級的升高而逐級遞減生物個體的數(shù)目在食物鏈中隨營養(yǎng)級升高而逐級遞減特殊形狀－海洋生態(tài)系統(tǒng)中，浮游植物個體小，壽命短，又會不斷被捕食，因而某一時間調(diào)查到的生物量可能低于浮游動物，呈現(xiàn)倒置的金字塔形如果消費(fèi)者個體小而生產(chǎn)者個體大，就會呈現(xiàn)倒置的金字塔形，如昆蟲和樹1.如圖為某一生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級，E1、E2代表能量的形式。下列敘述正確的是()A．Ⅰ是消費(fèi)者B．Ⅳ為分解者C．E1為太陽能，E2為熱能D．能量可在食物鏈中循環(huán)利用2．甲、乙、丙、丁是某同學(xué)繪制的生態(tài)金字塔。下列與之相關(guān)的說法，錯誤的是()A．生態(tài)金字塔包括能量金字塔、生物量金字塔和數(shù)量金字塔，基本呈現(xiàn)圖丙所示形態(tài)B．由于能量流動具有逐級遞減的特征，能量金字塔通常呈現(xiàn)圖丙所示形態(tài)C．不能用圖甲表示生物數(shù)量金字塔D．生態(tài)金字塔中每一層代表一個營養(yǎng)級，分解者不包含在其中二、研究能量流動的實(shí)踐意義1．可以幫助人們將生物在時間、空間上進(jìn)行合理配置，增大流入某個生態(tài)系統(tǒng)的____________。例如，間作套種、多層育苗、稻—萍—蛙等立體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。2．可以幫助人們科學(xué)地規(guī)劃和設(shè)計__________________，使能量得到______________。例如，秸稈喂牲畜；糞便制作沼氣；沼渣肥田，這樣就實(shí)現(xiàn)了對能量的多級利用，從而大大提高能量的利用率。3．還可以幫助人們合理地調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?。例如，合理確定草場載畜量、麥田除草、除蟲等。判斷正誤(1)拔去田地中的雜草是人為地調(diào)整能量流動的方向，提高生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率()(2)利用農(nóng)作物秸稈培育蘑菇，實(shí)現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)中能量的循環(huán)利用()(3)研究能量流動，可調(diào)整能量流動關(guān)系，使生產(chǎn)者固定的能量全部流向人類()任務(wù)二：研究能量流動的實(shí)踐意義資料“稻—鴨—萍”共作是一種新興的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式，是在稻鴨共作的基礎(chǔ)上，放養(yǎng)營養(yǎng)含量高且不占用水稻生長空間的紅萍而形成的。其具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)可以固氮富鉀，紅萍既可以從空氣中固定氮，又能從水中富集鉀，可提供水稻正常生長所需的70%的氮素和70%的鉀素，并為鴨子提供飼料。(2)鴨子可以食用雜草，可大大減少多種水田雜草的發(fā)生和危害。(3)可以除蟲，鴨子可以食用田間害蟲，減少了害蟲對水稻的危害，同時鴨子排出的糞便可以起到增肥的作用?？傊?，“稻—鴨—萍”立體農(nóng)業(yè)利用生物間的相互關(guān)系，充分利用空間，將不同生物種群組合在一起，實(shí)現(xiàn)了多物種共存、多層次配置，提高了水田的物質(zhì)能量利用率，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益。1．從能量流動的角度分析，“稻—鴨—萍”共作模式與稻鴨共作模式相比，引入紅萍有什么意義？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．從能量流動的角度分析，稻田除草、除蟲的意義是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3．圖一是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)對水稻秸稈的利用示意圖，圖二為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對秸稈的利用示意圖。據(jù)圖回答問題：從能量利用的角度分析，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)相較于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)有什么優(yōu)勢？________________________________________________________________________________________________________________________________________________能量傳遞效率與能量利用率的區(qū)別(1)能量傳遞效率①含義：生態(tài)系統(tǒng)中能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率約為10%～20%，即輸入某一營養(yǎng)級的能量中，只有10%～20%的能量流到下一營養(yǎng)級(最高營養(yǎng)級除外)。②計算公式能量傳遞效率＝eq\f(某一營養(yǎng)級同化量,上一營養(yǎng)級同化量)×100%。(2)能量利用率①一般指流入最高營養(yǎng)級(或人類)的能量占生產(chǎn)者固定總能量的比值。②一般來說，食物鏈越短，能量利用率越高。③有時考慮分解者的參與，使?fàn)I養(yǎng)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，以實(shí)現(xiàn)能量的多級利用，從而提高能量的利用率。3．下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動的原理在實(shí)踐中的應(yīng)用的敘述，錯誤的是()A．除蟲、除草可以讓農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量更多地流向?qū)θ祟惛幸娴牟糠諦．多途徑利用農(nóng)作物可以實(shí)現(xiàn)對生態(tài)系統(tǒng)中能量的多級利用C．根據(jù)草場能量流動的特點(diǎn)，可以合理確定草場的載畜量，從而保持畜產(chǎn)品的持續(xù)高產(chǎn)D．“?；~塘”的生產(chǎn)方式，在桑、蠶、魚之間形成良性循環(huán)，將提高能量傳遞效率4．茶樹菇味道鮮美，常生長在油茶樹枯朽的樹樁上。某林場嘗試在樹下套種茶樹菇，并用桐樹、柳樹、楊樹脫落的枝葉制作培養(yǎng)基。下列相關(guān)敘述正確的是()A．油茶樹枯朽樹樁中的能量不屬于油茶樹的同化量B．生長在油茶樹樹樁上的茶樹菇屬于生態(tài)系統(tǒng)中的分解者C．套種措施可以提高樹木和茶樹菇對陽光等資源的利用率D．該林場提高了能量的傳遞效率，實(shí)現(xiàn)了能量的多級利用

第2課時生態(tài)金字塔和研究能量流動的實(shí)踐意義一、教材梳理1．能量金字塔生物量金字塔數(shù)量金字塔2．(1)能量(2)上窄下寬3．(1)生物量4．(1)個體的數(shù)目(2)倒置昆蟲和樹判斷正誤(1)×(2)×核心探討1．如圖所示2．(1)某草地：某溫帶森林：(2)某湖泊：某海峽：(3)當(dāng)生產(chǎn)者個體比消費(fèi)者個體大得多時，數(shù)量金字塔經(jīng)常是倒置的。(4)海洋生態(tài)系統(tǒng)中，浮游植物個體小，世代周期短，又不斷被捕食，因而某一時間調(diào)查到的生物量可能低于浮游動物的生物量。當(dāng)然，總的來看，一年中浮游植物的總的生物量還是比浮游動物的多。典題應(yīng)用1．C[據(jù)圖分析可知，Ⅰ是生產(chǎn)者，處于第一營養(yǎng)級，A錯誤；Ⅳ為三級消費(fèi)者，處于第四營養(yǎng)級，B錯誤；E1為太陽能，用于植物的光合作用，E2為熱能，是生物呼吸作用產(chǎn)生的，C正確；能量在食物鏈中是單向流動的，不能循環(huán)利用，D錯誤。]2．C[生態(tài)金字塔包括能量金字塔、生物量金字塔和數(shù)量金字塔，大多數(shù)情況下呈現(xiàn)圖丙所示的正金字塔形，A正確；能量沿食物鏈(網(wǎng))流動時逐級遞減，因此能量金字塔通常呈現(xiàn)正金字塔形，B正確；某些食物鏈，如樹→蟲→鳥，其數(shù)量金字塔可能如圖甲，C錯誤；生態(tài)金字塔表示不同營養(yǎng)級上能量、生物量或數(shù)量的關(guān)系，不包含分解者，D正確。]二、教材梳理1．總能量2．人工生態(tài)系統(tǒng)最有效的利用判斷正誤(1)×(2)×(3)×核心探討1．在空間上進(jìn)行合理配置，增大流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量。2．調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的能量