資源簡介

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.嘗試運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)的能量流動規(guī)律為生產(chǎn)實(shí)踐提出合理建議，認(rèn)同研究能量流動具有實(shí)踐意義。
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．請同學(xué)們將賽達(dá)伯格湖的能量流動數(shù)據(jù)，用相應(yīng)面積的圖形表示，并按營養(yǎng)級由低到高排列。
賽達(dá)伯格湖的能量流動數(shù)據(jù)分析[單位：J/(cm2·a)]
營養(yǎng)級 生產(chǎn)者 植食性動物 肉食性動物
輸入能量 464.6 62.8 12.6
2．生態(tài)學(xué)家調(diào)查了夏季兩個生態(tài)系統(tǒng)的生物量，所得數(shù)據(jù)如表所示，單位為g·m－2。
營養(yǎng)級 某湖泊 某海域
生產(chǎn)者 96 4
初級消費(fèi)者 11 21
次級消費(fèi)者 4 －
(1)根據(jù)表格，分別建構(gòu)兩個生態(tài)系統(tǒng)的生物量金字塔。
(2)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。
________________________________________________________________________
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3．生態(tài)學(xué)家調(diào)查了夏季兩個生態(tài)系統(tǒng)的生物個體數(shù)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(單位為個·hm－2)。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。
名稱 某草地 某溫帶森林
P 15 000 000 2 000
C1 2 000 000 1 500 000
C2 900 000 1 200 000
C3 10 20
(1)請根據(jù)表格，分別建構(gòu)兩個生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量金字塔。
(2)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。
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　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．(2024·貴陽高二期末)研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動時，生態(tài)金字塔是一種直觀的表示方式，其可以表示生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級之間的某種數(shù)值關(guān)系。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　)
A．?dāng)?shù)量金字塔呈現(xiàn)倒置的現(xiàn)象可能與生物個體體型的大小有關(guān)
B．生態(tài)金字塔中最底層代表的是生產(chǎn)者，最頂層代表的是分解者
C．生物量金字塔出現(xiàn)倒置的原因可能是生產(chǎn)者的生活周期很短
D．從能量金字塔來看，人口增長會加大對地球上現(xiàn)有生態(tài)系統(tǒng)的壓力
2．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。下列敘述不正確的是(　　)
A．Ⅰ是生產(chǎn)者
B．Ⅳ為三級消費(fèi)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
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？
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2．從能量流動的角度分析，稻田除草、除蟲的意義是什么？
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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)圖回答下列問題：
(1)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？
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(2)人們在研究能量流動時，將秸稈作為牲畜飼料，糞便進(jìn)入沼氣池，生產(chǎn)燃料。此過程提高了能量的傳遞效率嗎？為什么？
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　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＝×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?br/>B．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
答案精析
一、梳理教材新知
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)×
提示　(1)營養(yǎng)級越高，該營養(yǎng)級的總能量就會越少，但生物的數(shù)量不一定少。(2)生物量金字塔和數(shù)量金字塔有可能出現(xiàn)上寬下窄的倒置形狀。
探究核心知識
1．如圖所示
2．(1)某湖泊：
某海域：
(2)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。
3．(1)某草地：
某溫帶森林：
(2)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。
落實(shí)思維方法
1．B　[生態(tài)金字塔的最頂層代表的是最高營養(yǎng)級的消費(fèi)者，B錯誤。]
2．D　[據(jù)題圖分析可知，Ⅰ 是生產(chǎn)者，處于第一營養(yǎng)級，A正確；Ⅳ為三級消費(fèi)者，處于第四營養(yǎng)級，B正確；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。]
二、梳理教材新知
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)×
提示　(1)拔去田地中的雜草是人為地調(diào)整能量流動的方向，但不能提高生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率。(2)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是單向流動，且逐級遞減的，不能循環(huán)利用。(3)研究能量流動可調(diào)整能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?，但生產(chǎn)者固定的能量不可能全部流向人類。
探究核心知識
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祟愖钣幸娴牟糠帧?br/>3．(1)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)了對能量的多級利用，從而大大提高了能量的利用率。
(2)此過程沒有提高能量的傳遞效率。此過程提高了能量的利用率，即人類充分利用了流向分解者的能量，實(shí)現(xiàn)了對能量的多級利用，減少了環(huán)境污染，但沒有提高能量在不同營養(yǎng)級之間的傳遞效率。
落實(shí)思維方法
3．D　[“桑基魚塘”的生產(chǎn)方式，使能量得到多級利用，提高了整體的能量利用率，但不能提高能量傳遞效率，D錯誤。]
4．B　[油茶樹枯朽樹樁中的能量屬于油茶樹的同化量中流向分解者的部分，A錯誤；茶樹菇屬于分解者，不能直接利用陽光，C錯誤；該林場的做法實(shí)現(xiàn)了能量的多級利用，提高了能量的利用率而不是傳遞效率，D錯誤。](共71張PPT)
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.嘗試運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)的能量流動規(guī)律為生產(chǎn)實(shí)踐提出合理建議，認(rèn)同研究能量流動具有實(shí)踐意義。
內(nèi)容索引
一、生態(tài)金字
二、研究能量流動的實(shí)踐意義
課時對點(diǎn)練
生態(tài)金字塔
一
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。
梳理　教材新知
能量金字塔
生物量金字塔
數(shù)量金字塔
能量
上窄下寬
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。
生物量
4.數(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 。
個體的數(shù)目
倒置
昆蟲和樹
(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(　　)
×
×
提示　營養(yǎng)級越高，該營養(yǎng)級的總能量就會越少，但生物的數(shù)量不一定少。
提示　生物量金字塔和數(shù)量金字塔有可能出現(xiàn)上寬下窄的倒置形狀。
任務(wù)一：生態(tài)金字塔的模型構(gòu)建
1.請同學(xué)們將賽達(dá)伯格湖的能量流動數(shù)據(jù)，用相應(yīng)面積的圖形表示，并按營養(yǎng)級由低到高排列。
賽達(dá)伯格湖的能量流動數(shù)據(jù)分析[單位：J/(cm2·a)]
探究　核心知識
營養(yǎng)級 生產(chǎn)者 植食性動物 肉食性動物
輸入能量 464.6 62.8 12.6
提示　如圖所示
2.生態(tài)學(xué)家調(diào)查了夏季兩個生態(tài)系統(tǒng)的生物量，所得數(shù)據(jù)如表所示，單位為g·m－2。
提示　某湖泊：
營養(yǎng)級 某湖泊 某海域
生產(chǎn)者 96 4
初級消費(fèi)者 11 21
次級消費(fèi)者 4 －
(1)根據(jù)表格，分別建構(gòu)兩個生態(tài)系統(tǒng)的生物量金字塔。
某海域：
(2)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。
提示　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。
營養(yǎng)級 某湖泊 某海域
生產(chǎn)者 96 4
初級消費(fèi)者 11 21
次級消費(fèi)者 4 －
3.生態(tài)學(xué)家調(diào)查了夏季兩個生態(tài)系統(tǒng)的生物個體數(shù)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(單位為個·hm－2)。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。
名稱 某草地 某溫帶森林
P 15 000 000 2 000
C1 2 000 000 1 500 000
C2 900 000 1 200 000
C3 10 20
(1)請根據(jù)表格，分別建構(gòu)兩個生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量金字塔。
提示　某草地：

某溫帶森林：
(2)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。
名稱 某草地 某溫帶森林
P 15 000 000 2 000
C1 2 000 000 1 500 000
C2 900 000 1 200 000
C3 10 20
提示　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。
生態(tài)金字塔的類型和特點(diǎn)
核心歸納
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
生態(tài)金字塔的類型和特點(diǎn)
核心歸納
項目 能量金字塔 生物量金字塔 數(shù)量金字塔
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
生態(tài)金字塔的類型和特點(diǎn)
核心歸納
項目 能量金字塔 生物量金字塔 數(shù)量金字塔
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.(2024·貴陽高二期末)研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動時，生態(tài)金字塔是一種直觀的表示方式，其可以表示生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級之間的某種數(shù)值關(guān)系。下列相關(guān)敘述錯誤的是
A.數(shù)量金字塔呈現(xiàn)倒置的現(xiàn)象可能與生物個體體型的大小有關(guān)
B.生態(tài)金字塔中最底層代表的是生產(chǎn)者，最頂層代表的是分解者
C.生物量金字塔出現(xiàn)倒置的原因可能是生產(chǎn)者的生活周期很短
D.從能量金字塔來看，人口增長會加大對地球上現(xiàn)有生態(tài)系統(tǒng)的壓力
√
落實(shí)　思維方法
生態(tài)金字塔的最頂層代表的是最高營養(yǎng)級的消費(fèi)者，B錯誤。
2.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。下列敘述不正確的是
A.Ⅰ是生產(chǎn)者
B.Ⅳ為三級消費(fèi)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
√
據(jù)題圖分析可知，Ⅰ是生產(chǎn)者，處于第一營養(yǎng)級，
A正確；
Ⅳ為三級消費(fèi)者，處于第四營養(yǎng)級，B正確；
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。
研究能量流動的實(shí)踐意義
二
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。
梳理　教材新知
總能量
人工生態(tài)系統(tǒng)
最有效的
利用
(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
(　　)
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提示　拔去田地中的雜草是人為地調(diào)整能量流動的方向，但不能提高生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率。
提示　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是單向流動，且逐級遞減的，不能循環(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(　　)
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提示　研究能量流動可調(diào)整能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?，但生產(chǎn)者固定的能量不可能全部流向人類。
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。總之， “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。
探究　核心知識
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？
提示　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.從能量流動的角度分析，稻田除草、除蟲的意義是什么？
提示　調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?br/>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)圖回答下列問題：
(1)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？
提示　現(xiàn)代農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)了對能量的多級利用，從而大大提高了能量的利用率。
(2)人們在研究能量流動時，將秸稈作為牲畜飼料，糞便進(jìn)入沼氣池，生產(chǎn)燃料。此過程提高了能量的傳遞效率嗎？為什么？
提示　此過程沒有提高能量的傳遞效率。此過程提高了能量的利用率，即人類充分利用了流向分解者的能量，實(shí)現(xiàn)了對能量的多級利用，減少了環(huán)境污染，但沒有提高能量在不同營養(yǎng)級之間的傳遞效率。
能量傳遞效率與能量利用率的區(qū)別
核心歸納
(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
能量傳遞效率與能量利用率的區(qū)別
核心歸納
(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?br/>部分
B.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
√
落實(shí)　思維方法
“桑基魚塘”的生產(chǎn)方式，使能量得到多級利用，提高了整體的能量利用率，但不能提高能量傳遞效率，D錯誤。
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
√
油茶樹枯朽樹樁中的能量屬于油茶樹的同化量中流向分解者的部分，A錯誤；
茶樹菇屬于分解者，不能直接利用陽光，C錯誤；
該林場的做法實(shí)現(xiàn)了能量的多級利用，提高了能量的利用率而不是傳遞效率，D錯誤。
網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
課時對點(diǎn)練
三
題組一　生態(tài)金字塔
1.下列關(guān)于生態(tài)金字塔的敘述，正確的是
A.生態(tài)金字塔顯示了各營養(yǎng)級之間的某種數(shù)量關(guān)系
B.生態(tài)金字塔中每個營養(yǎng)級的生物均屬于同一食物鏈
C.生態(tài)金字塔中的營養(yǎng)級均按其所占的數(shù)值大小依次排列
D.生態(tài)金字塔可分別以個體數(shù)量、生產(chǎn)量和能量為指標(biāo)繪制
√
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生態(tài)系統(tǒng)中各種生物構(gòu)成錯綜復(fù)雜的食物網(wǎng)，生態(tài)金字塔中每個營養(yǎng)級的生物可能屬于不同的食物鏈，B錯誤；
生態(tài)金字塔中的能量金字塔各營養(yǎng)級均按其所占的能量數(shù)值大小依次排列，C錯誤；
生態(tài)金字塔可分別以各營養(yǎng)級的個體數(shù)量、生物量和能量為指標(biāo)繪制，D錯誤。
2.(2024·哈爾濱高二期末)現(xiàn)有兩個生態(tài)系統(tǒng)a、b，分別為只有兩個營養(yǎng)級的夏季草原生態(tài)系統(tǒng)(假設(shè)第一營養(yǎng)級是牧草，第二營養(yǎng)級是羊)和森林生態(tài)系統(tǒng)(假設(shè)第一營養(yǎng)級是喬木，第二營養(yǎng)級是昆蟲)。a和b的數(shù)量金字塔和能量金字塔的形狀最可能分別是
A.a為金字塔形和金字塔形，b為倒金字塔形和金字塔形
B.a為倒金字塔形和金字塔形，b為金字塔形和倒金字塔形
C.a為金字塔形和倒金字塔形，b為金字塔形和金字塔形
D.a為倒金字塔形和倒金字塔形，b為倒金字塔形和金字塔形
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只有兩個營養(yǎng)級的夏季草原生態(tài)系統(tǒng)a，牧草的數(shù)量比羊多，繪制的數(shù)量金字塔為正金字塔形；森林生態(tài)系統(tǒng)b，一棵樹上可以有很多昆蟲，因此，繪制的數(shù)量金字塔為倒金字塔形；能量金字塔只有正金字塔形，A符合題意。
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3.某湖泊的能量金字塔如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是
A.該能量金字塔中的a、c分別代表生產(chǎn)者、三級消費(fèi)者
B.圖中所有生物構(gòu)成一條食物鏈
C.一個生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)級越多，在能量流動過程中消
耗的能量就越多
D.對于森林生態(tài)系統(tǒng)來說，往往一棵樹上棲息著很多
昆蟲，該生態(tài)系統(tǒng)中的能量金字塔呈倒置狀態(tài)
√
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由題圖可知，c為次級消費(fèi)者，處于第三營養(yǎng)級，
A錯誤；
圖中所有生物構(gòu)成多條食物鏈，B錯誤；
對于一個自然生態(tài)系統(tǒng)來說，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)
的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能，且能量沿營
養(yǎng)級傳遞時是逐級遞減的，因此按營養(yǎng)級由低到高繪制成的圖仍然是下寬上窄的正金字塔形，D錯誤。
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4.(2024·巴中高二調(diào)研)生態(tài)金字塔的一般模式如圖所示，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別代表第一、二、三營養(yǎng)級。下列相關(guān)敘述正確的是
A.一條食物鏈中相鄰兩種生物之間的能量傳遞效率可能會大于20%
B.生物量金字塔的每一層表示單位時間內(nèi)每個營養(yǎng)級所容納的物
質(zhì)總量
C.所有生態(tài)系統(tǒng)中的數(shù)量金字塔和生物量金字塔均為圖示上窄下
寬的金字塔形
D.能量金字塔通常是上窄下寬的金字塔形，這主要體現(xiàn)了能量流動具有單向流
動的特點(diǎn)
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一般來說，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率是
10%～20%，每個營養(yǎng)級可能包含多種生物，所以食
物鏈中相鄰兩種生物之間的能量傳遞效率可能會大于
20%，A正確；
生物量金字塔的每一層表示單位時間內(nèi)每個營養(yǎng)級所
容納的有機(jī)物的總干重，B錯誤；
數(shù)量金字塔和生物量金字塔通常是上窄下寬的金字塔形，但特殊情況下也會呈現(xiàn)上寬下窄倒置的金字塔形，C錯誤；
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能量金字塔通常是上窄下寬的金字塔形，體現(xiàn)了能量流動具有逐級遞減的特點(diǎn)，D錯誤。
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5.下列哪種情況最可能會出現(xiàn)倒金字塔形
A.生物量金字塔，其生產(chǎn)者的生活史比消費(fèi)者的要短得多
B.能量金字塔，組成該生態(tài)系統(tǒng)的各營養(yǎng)級生物的種類極多
C.數(shù)量金字塔，由生活在溫帶草原上的各種生物組成的一個復(fù)雜的食物網(wǎng)
D.海洋中的能量金字塔，其中生產(chǎn)者個體小，繁殖快，可整個被浮游動
物吞食和消化
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生物量金字塔是以每個營養(yǎng)級的生物量繪制的金字塔，由于某些單細(xì)胞生物的生命周期短，不積累生物量，而且在測定生物量時是以現(xiàn)存量為依據(jù)的，所以在海洋生態(tài)系統(tǒng)中會出現(xiàn)倒置的金字塔形，即出現(xiàn)浮游動物的生物量多于浮游植物，A正確；
自然生態(tài)系統(tǒng)中的能量金字塔不會倒置，B、D錯誤；
由生活在溫帶草原上的各種生物組成的一個復(fù)雜的食物網(wǎng)，以這個食物網(wǎng)中各個營養(yǎng)級的個體數(shù)量為依據(jù)繪制的數(shù)量金字塔不是倒置的，C錯誤。
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題組二　研究能量流動的實(shí)踐意義
6.如圖是近年在某地試驗成功并大范圍推廣的生態(tài)農(nóng)業(yè)模式。下列有關(guān)此生態(tài)系統(tǒng)的敘述，錯誤的是
A.圖中位于第二營養(yǎng)級的生物有螺、昆
蟲、鴨
B.鴨和螺之間是捕食與種間競爭關(guān)系
C.該生態(tài)系統(tǒng)中鴨所同化的能量來自生
產(chǎn)者固定的太陽能和飼料中的化學(xué)能
D.拔去田地中的野草可以提高生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率
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拔去田地中的野草是人為地調(diào)整能
量流動的方向，使能量持續(xù)高效地
流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?，可以?br/>高生態(tài)系統(tǒng)中能量的利用率，但不
能提高生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率，D錯誤。
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7.(2024·天津濱海新區(qū)高二期末)桑基魚塘是種桑、養(yǎng)蠶及池塘養(yǎng)魚相結(jié)合的一種生產(chǎn)經(jīng)營模式。在池梗上或池塘附近種植桑樹，以桑葉養(yǎng)蠶，以蠶沙(蠶幼蟲的糞便)、蠶蛹等作為魚餌料，以塘泥作為桑樹肥料，達(dá)到魚、蠶、桑兼收的效果。下列有關(guān)說法正確的是
A.該生態(tài)系統(tǒng)中人的作用非常關(guān)鍵，人是該生態(tài)系統(tǒng)的基石
B.流經(jīng)該?；~塘生態(tài)系統(tǒng)的總能量等于魚塘中生產(chǎn)者固定的太陽能
C.桑樹同化量的一部分可以通過蠶沙流向分解者
D.該?；~塘能實(shí)現(xiàn)對能量的多級利用，從而大大提高能量的傳遞效率
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生產(chǎn)者是生態(tài)系統(tǒng)的基石，A錯誤；
該?；~塘是人工生態(tài)系統(tǒng)，流經(jīng)該?；~塘生態(tài)系統(tǒng)的總能量＝生產(chǎn)者固定的太陽能＋人工輸入的能量，B錯誤；
該桑基魚塘能實(shí)現(xiàn)對能量的多級利用，但不能提高能量的傳遞效率，D錯誤。
8.如表為稻田適度養(yǎng)魚對水稻產(chǎn)量和稻田土壤有機(jī)質(zhì)含量影響的實(shí)驗結(jié)果。下列說法正確的是
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處理 水稻產(chǎn)量/(kg·hm－2) 土壤有機(jī)質(zhì)/%
稻田養(yǎng)魚 4 023 2.72
對照 3 474 2.56
A.該稻田中水稻→魚→人構(gòu)成的食物鏈可以提高能量的傳遞效率
B.在該稻田中，魚吃掉稻田中的害蟲和雜草，使水稻產(chǎn)量提高
C.稻田養(yǎng)魚使水稻能從土壤中吸收更多魚糞中的有機(jī)質(zhì)，提高水稻產(chǎn)量
D.與普通稻田相比，稻田養(yǎng)魚可以降低稻田生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度
√
魚的糞便作為肥料可提高稻田土壤中有機(jī)質(zhì)的含量，但水稻不能直接吸收魚糞中的有機(jī)質(zhì)，C錯誤；
稻田養(yǎng)魚能增加該生態(tài)系統(tǒng)中的物種豐富度，使稻田生態(tài)系統(tǒng)中的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度提高，D錯誤。
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9.若一個相對封閉的生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級共有五個種群，其能量調(diào)查結(jié)果如表所示。根據(jù)表格數(shù)據(jù)，能得出的結(jié)論是
A.甲的生物量一定比乙小
B.5種生物形成的食物鏈?zhǔn)牵何臁摇住?br/>C.甲一定是初級消費(fèi)者
D.乙和丙是種間競爭關(guān)系
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種群 甲 乙 丙 丁 戊
能量/[107 kJ /(m2·a)] 2.50 13.30 9.80 0.28 250.00
分析表中的數(shù)據(jù)可知，戊的能量最多，乙和丙次之，甲第三，丁最少。結(jié)合能量流動的特點(diǎn)可知，乙和丙都處于第二營養(yǎng)級，兩者最可能
是種間競爭關(guān)系，所以這5種生物所形成的食物網(wǎng)是： ，
其中戊是生產(chǎn)者，甲屬于次級消費(fèi)者，丁處于最高營養(yǎng)級。
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種群 甲 乙 丙 丁 戊
能量/[107 kJ /(m2·a)] 2.50 13.30 9.80 0.28 250.00
生物量是指某一時間單位面積或體積棲息地內(nèi)每個營養(yǎng)級所容納的有機(jī)物的總干重，因為乙只是第二營養(yǎng)級中的部分生物個體，所以甲的生物量不一定小于乙。
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種群 甲 乙 丙 丁 戊
能量/[107 kJ /(m2·a)] 2.50 13.30 9.80 0.28 250.00
10.(2024·包頭高二期末)研究表明桃園存在桃粉蚜、斑葉螨以及桃潛葉蛾等害蟲，還有多種鳥類，各類動物數(shù)量保持相對穩(wěn)定。下列關(guān)于桃園生態(tài)系統(tǒng)金字塔的敘述，正確的是
A.生態(tài)金字塔中，每一層代表一個營養(yǎng)級，每一種生物只能屬于其中一層
B.數(shù)量金字塔呈倒置的金字塔形，塔基生物數(shù)量最少，頂部的生物數(shù)量
最多
C.生物量金字塔為上窄下寬，桃樹的生物量大于桃園所有害蟲的生物量
D.能量金字塔中，塔基越窄，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性越高
√
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一種生物可能處于多個營養(yǎng)級，所以一種生物在生態(tài)金字塔中可能屬于多層，A錯誤；
在該桃園生態(tài)系統(tǒng)中，桃樹、害蟲、鳥的數(shù)量金字塔屬于特殊類型的金字塔，塔基生物(桃樹)數(shù)量比害蟲少，頂部的生物(鳥類)數(shù)量也比害蟲少，B錯誤；
能量金字塔中，塔基越窄，表示生產(chǎn)者中固定的能量越少，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性越低，D錯誤。
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11.(2023·大同高二期末)如圖為以亞馬孫熱帶雨林的相關(guān)數(shù)據(jù)建構(gòu)的生態(tài)金字塔示意圖(圖中C1、C2代表不同營養(yǎng)級)。下列有關(guān)敘述正確的是
A.消費(fèi)者C2糞便中的能量可被生產(chǎn)者同化利用
B.生態(tài)系統(tǒng)生物數(shù)量金字塔可能會出現(xiàn)倒置現(xiàn)象
C.部分C1同化的能量以遺體和自身糞便中化學(xué)能
的形式流向分解者
D.圖中C1到C2的能量傳遞效率為25%
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消費(fèi)者C2糞便中的能量不能被生產(chǎn)者同化
利用，只能被分解者利用，A錯誤；
生態(tài)系統(tǒng)生物數(shù)量金字塔可能會出現(xiàn)倒置
現(xiàn)象，比如樹和蟲子的關(guān)系，作為消費(fèi)者蟲子的數(shù)量遠(yuǎn)多于生產(chǎn)者樹的數(shù)量，B正確；
部分C1同化的能量以遺體的形式流向分解者，自身糞便中的化學(xué)能不屬于C1的同化量，屬于上一營養(yǎng)級的同化量，即生產(chǎn)者的同化量，C錯誤；
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能量傳遞效率是指相鄰兩個營養(yǎng)級間同化量的比值，圖中C1和C2的能量并非同化量，故無法計算兩者間的能量傳遞效率，D錯誤。
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12.(2023·淮南高二期末)如圖Ⅰ和圖Ⅱ分別表示水生生態(tài)系統(tǒng)和陸地生態(tài)系統(tǒng)的某種生態(tài)金字塔，a、b、c、d代表不同營養(yǎng)級。下列有關(guān)敘述不正確的是
A.圖Ⅰ不可能是生物量金字塔
B.圖Ⅱ可能是生物數(shù)量金字塔
C.圖Ⅰ和圖Ⅱ通常不能表示能量金字塔
D.a代表第一營養(yǎng)級，屬于生產(chǎn)者
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生物量金字塔有可能呈現(xiàn)圖Ⅰ形式，
比如海洋浮游植物個體小，壽命短，
又會不斷被浮游動物捕食，故某一
時間測得的海洋浮游植物的生物量
可能小于浮游動物，A錯誤；
金字塔Ⅱ可能是生物數(shù)量金字塔，如1棵大樹和樹上的昆蟲，昆蟲的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于大樹，B正確；
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圖Ⅰ和圖Ⅱ通常都不能表示能量金
字塔，因為能量金字塔通常是上窄
下寬的正金字塔形，C正確；
a表示金字塔的最底端，代表生態(tài)系
統(tǒng)的第一營養(yǎng)級，屬于生產(chǎn)者，D正確。
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13.請根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)中甲、乙兩個營養(yǎng)級的能量流動示意
圖，回答下列問題：
(1)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括____________________________，
生態(tài)系統(tǒng)最基本的生物成分是______。
(2)美國生態(tài)學(xué)家林德曼對賽達(dá)伯格湖的能量流動進(jìn)行了
_________，并發(fā)現(xiàn)了能量流動的兩個明顯的特點(diǎn)為__________________
和_________________________。
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生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu)
生產(chǎn)者
定量分析
能量流動是單向的
能量在流動過程中逐級遞減
(3)圖示中a～e表示能量值。乙糞便中食物殘渣的能量包
含在___(填圖中字母)中，乙用于生長、發(fā)育和繁殖的能
量值可表示為_____(用圖中字母和計算符號表示)。
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c
a－b
(4)研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動時，如研究農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中
的間種套作、蔬菜大棚、稻—萍—蛙等立體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方
式可以幫助人們__________________________________
___________________________；研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流
動，如研究沼氣工程，則可以幫助人們_______________
_______________________________________；研究生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，如研究合理確定草場的載畜量，還可以幫助人們_____________________
_______________________________________________________。
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將生物在時間、空間上進(jìn)行合理配置，增大流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量
科學(xué)地規(guī)劃和設(shè)計人工生態(tài)系統(tǒng)，使能量得到最有效的利用
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?br/>14.(2024·臨沂高二月考)如圖甲為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡圖，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級，m1、m2代表不同的能量形式。圖乙表示能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營養(yǎng)級的變化示意圖，其中a～g表示能量值。請據(jù)圖回答下列問題：
(1)圖甲中，m1、m2表示的能量形
式分別為______、_____。
(2)圖乙所示的營養(yǎng)級不能用圖甲
中____(填標(biāo)號)表示。
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太陽能
熱能
Ⅳ
(3)圖乙中，若A表示圖甲中營養(yǎng)
級Ⅱ所攝入的全部能量，則B表
示__________________，C表示
___________________________
_________。若圖甲中營養(yǎng)級Ⅰ所固定的太陽能總量為y，則營養(yǎng)級Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是____________________________(用圖中所給字母表示)。
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營養(yǎng)級Ⅱ同化的能量
營養(yǎng)級Ⅱ用于生長、發(fā)育和繁殖的能量
b/y×100%[或(a－c)/y×100%]
(4)圖乙中有兩處不同的能量散失途徑，其中E
處散失的能量是通過________________實(shí)現(xiàn)的。
(5)由圖乙可以總結(jié)出生態(tài)系統(tǒng)能量流動的主要
特點(diǎn)是___________________。
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分解者的呼吸作用
單向流動、逐級遞減

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