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1、高考提分微课高考提分微课( (七七) ) -2- 能量流动模型解读及相关计算 1.能量流动概念模型解读 -3- (1)消费者摄入的能量(a)=消费者同化的能量(b)+粪便中的能量 (c),即动物粪便中的能量不属于该营养级同化的能量,应为上一个 营养级同化的能量。 (2)初级消费者同化的能量(b)=呼吸消耗的能量(d)+用于生长、 发育和繁殖的能量(e)。 (3)未被利用的能量包括生物每年的积累量和动植物残体以化石 燃料形式被储存起来的能量。 (4)一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级同 化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量。 (5)流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生
2、物所同化的全 部能量。 -4- 典例1下页左上图表示生态系统中各营养级能量的类型和去向 (d1、d2表示该营养级未被利用的能量)。下列有关叙述错误的是( ) A.图中a1、a2可表示生产者与消费者的呼吸量,但与所占的比例 不符 B.该生态系统中生产者与消费者之间的能量传递效率为 (a2+b2+c2+d2)/(a1+b1+c1+d1) C.消费者从生产者摄取的能量数值可用b1表示,且此部分能量存 在于有机物中 D.在食物链中,各营养级获得能量的方式及能量的用途相同 答案 解析解析 关闭 各营养级同化的能量大部分用于呼吸作用,a1、a2可表示生产者与消费者 的呼吸量,但a1所占比例偏小;能量传递效
3、率为相邻两个营养级生物同化 量之比,该生态系统中生产者与消费者之间的能量传递效率为 (a2+b2+c2+d2)/(a1+b1+c1+d1);b1表示消费者从生产者摄取的能量,存在于生 产者光合作用制造的有机物中;食物链中,第一营养级通过光合作用固定 太阳能,其他营养级生物通过捕食直接摄取有机物,对最高营养级生物来 说,能量不会再流向下一个营养级,即各营养级生物获得能量的方式和能 量的用途不尽相同。 答案解析 关闭 D -5- 方法盘点 (1)最高营养级能量去路只有3个,没有传递给下一营养级这一去 路。 (2)分解者分解作用的实质是呼吸作用。 (3)流经各营养级的总能量:对生产者而言强调关键词“
4、固定”而不 能说“照射”,对各级消费者而言强调关键词“同化”而不能说“摄入”。 (4)“相邻两营养级”间的传递效率不等于“相邻两个生物个体”间 的传递效率。例如,“一只狼”捕获“一只狐”时,获得了狐的大部分能 量,而不是获得了狐的10%20%的能量,“所有狼”可获得“所有狐” 的能量的10%20%。 -6- 2.能量流动的最值计算规律 (1)在食物链中,若题干中未做具体说明,则一般认为能量传递的 最低效率为10%,最高效率为20%,则: -7- (2)食物网中能量流动的最值计算 能量分配比例未知 能量分配比例和能量传递效率已知 先根据题意写出相应的食物链,根据各营养级之间的传递效率, 按照从不
5、同食物链获得的比例分别进行计算,再将各条食物链中的 值相加即可。 -8- 典例2右上图表示某一食物网。如果能量传递效率为10%,各条 食物链传递到庚的能量相等,则庚增加1 kJ的能量,则最少需要丙多 少能量?( ) A.550 kJB.500 kJ C.400 kJD.100 kJ 答案解析解析 关闭 由题图分析可知,经丙丁己庚传递到庚的能量为0.5 kJ,则需要丙 0.5(10%)3=500(kJ);经丙戊庚传递到庚的能量为0.5 kJ,则需要丙 0.5(10%)2=50(kJ),即最少需要丙500+50=550(kJ)的能量。 答案解析 关闭 A -9- 方法盘点 (1)进行具体能量流动计
6、算时切记“顺推”(即由“植物”下推)与“逆 推”(即由高营养级前推)的计算,前者用“乘法”,后者用“除法”。 (2)“有机污染物”或人工鱼塘中“饵料”中的能量应属于流经该生 态系统的能量的一部分。 -10- 3.利用“拼图法”解决能量流动的计算问题 输入第一营养级的能量(W1),被分为两部分:一部分通过生产者的 呼吸作用以热能的形式散失了(A1),一部分用于生产者的生长、发 育和繁殖(B1+C1+D1)。而后一部分能量中,包括现存的植物体中的 能量(B1)、流向分解者的能量(C1)、流向下一营养级的能量(D1)。 如下图所示。 -11- (1)流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量,即W
7、1。 将图中第三营养级同化的总能量D2“拼回”第二营养级,则 A2+B2+C2+D2刚好等于D1,即第二营养级同化的总能量;再将D1“拼 回”第一营养级,则A1+B1+C1+D1刚好等于生产者固定的总能量W1。 可见,在一个生态系统中,所有生物的总能量都来自W1,所有生物总 能量之和都小于W1(呼吸作用消耗的缘故)。 (2)能量传递效率不会是100%。从上图可以看出,由第一营养级 到第二营养级的能量传递效率为D1/W1100%。一般情况下,能量 在相邻两个营养级间的传递效率为10%20%。 -12- 典例3(2018天津和平月考)下图为能量流动示意图,其中a1是流入 第一营养级的总能量。下列相关说法正确的是( ) A.第一营养级传递给分解者的总能量是a4 B.能量散失a3不能再被生物同化利用 C.a1、a2、a3、a7中的能量都以稳定化学能的形式存在 D.第一营养级和第二营养级之间能量传递效率是 a7a2 答案解析解析 关闭 第二营养级粪便中的能量a8,也属于第一营养级传递给分解者的能量,A项 错误;能量a3以热能的形式散失,不能再被生物同化利用,B项正确,C项错误; 第一营养级和第二营养级之间能量传递效率应该是a7a1100%,D项错 误。 答案解析 关闭 B