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1、小专题七 生态系统中能量流动的相关计算,1.设食物链为 ABCD，分情况讨论如下,已知 D 营养级增加的能量为 M，则至少需要 A 营养级的能 量M(20%)3，最多需要 A 营养级的能量M(10%)3。已知 A 营养级的能量为 N ，则 D 营养级最多可获得的能量 N(20%)3，最少可获得的能量N(10%)3。,2. 在类似 的食物网中，计算生物量变化的,“最多”或“最少”时，应遵循的原则：,(1)食物链越短，最高营养级获得的能量越多。,(2)生物间的取食关系越简单，生态系统的能量流动过程中,消耗的能量越少。,具体计算方法总结如下,如已知 D 营养级的能量为 M，计算至少需要 A 营养级的
2、能 量时，应取最短食物链 AD，并以 20%的能量传递效率进行 计算，即为 M20%；计算最多需要 A 营养级的能量时，应取 最长的食物链 ABCD，并以 10%的能量传递效率分别计 算，即为 M(10%)3。,(3)如果在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种 生物中获得能量，计算某一生物获得的能量或需要某一生物提 供的能量时，首先，要注意某一生物“从不同食物链中获得能 量的比例”，或某一生物“给不同生物提供能量的比例”，然 后按照各个单独的食物链分别计算后合并。,进行具体能量流动计算时切记 “顺推”( 由生产者“植 物”往下推)与“逆推”(由高营养级往前推)的计算，前者用 “乘法”，后
3、者用“除法”。,A.该生态系统第三营养级同化的能量是 15 Jcm2a1,的能量至少为 400 Jcm2a1,【针对训练】 1.(2018 年湖北黄冈期末)下图为能量流经某生态系统第二 营养级的示意图单位：Jcm2a1)，据图分析，有关说法正确,的是(,),B.能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是 20% C.第二营养级用于生长、发育和 繁殖的能量是 100 Jcm2a1 D. 该生态系统第一营养级同化,答案：D,解析：第三营养级摄入的能量是15，不是同化的能量，A错误；由于第三营养级能量只知道摄入量，不知道同化量，不能计算能量由第二营养级到第三营养级的传递效率，B错误；第二营养级用于生长
4、、发育和繁殖的能量是图中c，即除去呼吸消耗的能量，为30 Jcm2a1，C错误；图中b表示该营养级同化的能量，即第二营养级同化的能量是80 Jcm2a1，按能量最高传递效率20%计算，第一营养级同化的能量至少为8020%400 Jcm2a1，D正确。,2.某生态系统中，除分解者外，仅有 A、B、C、D、E 五个 种群，每个种群只处于一个营养级，相邻营养级之间的能量传 递效率为 10%20%，一年内输入各种群的能量数值如下表所,示(表中能量的单位相同)。下列相关叙述正确的是(,),A.表中五种生物构成 1 条食物链 B.表中 B 和 C 的种间关系是捕食和竞争 C.表中缺少的生态系统的成分是非生
5、物的物质和能量 D. 第二 营养级和第三营养级之 间的能量传递效率约 为 15.4%,解析：由题由于五个种群中每个种群只占一个营养级，所 以能量最多的营养级最低，能量最少的营养级最高，所以表格 中 E 的能量最多，B 和 C 其次，A 第三，D 最少，因此可以形 成两条食物链，A 错误；根据以上分析，B 和 C 都处于第二营 养级，两者为竞争关系，B 错误；表中缺少的生态系统的成分 是非生物的物质和能量、分解者，C 错误；第二营养级和第三 营养级之间的能量传递效率3.56(12.8010.30)15.4%，D 正确。,答案：D,3.(2018 年江苏南京期末)某稻田生态系统中有卷叶螟、青 蛙等
6、生物，图 1 是该生态系统部分碳循环过程示意图，其中 a e 代表过程。图 2 是能量流经卷叶螟的示意图，其中 AC 代表 能量，数值表示能量值，单位为 Jhm2a1。请分析回答：,图 1,图 2,(1)图 1 中缺少的过程是_(用图中文字和箭 头表示)，b、c、e 过程中碳以_形式流动。 (2) 图 2 中 A 代 表 _ 的 能 量 ， B 表 示 用 于 _的能量，B 的数值为_Jhm2al。 (3)下表是科研小组对蛙的能量流动情况进行分析，测得结,果如下(数字为能量值，单位是 Jhm2al),分析可知，卷叶螟到青蛙的能量传递效率为_%(小 数点后保留二位小数)，青蛙粪便中的能量属于_营
7、养级 的同化量的一部分。,(4)该稻田后来由于水体污染，农民不再耕种，这块稻田将,发生_演替。,解析：(1)碳元素从大气中进入生物群落的生理过程主要是 光合作用，生物群落中的碳元素进入大气中的生理过程是消费 者的呼吸作用 a 和分解者的分解作用 d，图中明显缺少水稻的 光合作用；碳在生物群落的存在形式为含碳有机物，因此 b、c、 e 过程中碳以有机物形式流动。(2)生态系统的能量流动过程中： 摄入量同化量粪便量；同化量呼吸散失用于自身生长 发育的能量；自身生长发育的能量被下一个营养级摄食的能 量被分解者分解的能量；A 表示的含义为卷叶螟的同化量； B 表示的含义为用于生长、发育和繁殖等的能量，B 的数值为,答案：(1)大气 CO2 库水稻,含碳有机物,(2)卷叶螟同化,用于生长、发育和繁殖等,2.45109,(3)11.36,第二,(4)次生,1.051010(3.51094.55109)2.45109；(3)相邻2个营养级的能量传递效率为这两个营养级同化量的比值，青蛙的同化量7.95108 Jhm2a1，卷叶螟同化量1.0510103.501097109 (Jhm2a1)，从卷叶螟到青蛙的能量传递效率(7.95108)(7109)100%11.36%。青蛙粪便中的能量属于第二营养级(卷叶螟)的同化量的一部分。(4)该稻田后来由于水体污染，农民不再耕种，这块稻田将发生次生演替。,