对能量流动相关计算及应用复习课程

一、对能量流动相关计算以及应用

1.能量流动的相关计算

首先确定食物链，理清营养级上差别。其次能量传递效率为10%—20%，据题干中“最多”“最少”“至少”等特殊的字眼，确定使用10%或20%。

②.已知D营养级的能量为M，则至少需要A营养级的能量是

中，确定生物变化的“最多”或“最少”时，还应遵循以下原则：

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，生态系统消耗的能量越少；

例如：已知D营养级的能量为M,计算至少需要A营养级的能量，应取最短食物链A→D，并以20%的效率进行传递，即A ×20% =M 或者是A =M ÷ 20% ;计算最多需要A营养级的能量时，应取最长的食物链A→B→C→D，并以10%的效率进行传递，即A ×10% ×10% ×10% =M 或者是： A = M ÷（10% ）³。

（3）在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物按一定比例获取能量，则按照单独的食物链进行计算后再合并。

例如：

吃草籽鸟

禾谷类→虫→食虫鸟→鹰

兔

若鹰的食物1/3来自食虫鸟，1/3来自吃草子鸟，1/3来自兔，则鹰的能量每增加3千焦，最少消耗禾谷类多少千焦？

解析：若鹰体内增加3千焦的能量，鹰的食物1/3来自食虫鸟，1/3来自吃草籽鸟，1/3来自兔，则相关食物链有：禾谷类→虫→食虫鸟→鹰，鹰从禾谷类获得的能量为A×20% ×20% ×20% =1或者=1÷20%÷20%÷20%=125千焦；禾谷类→吃草籽鸟→鹰，鹰从禾谷类获得的能量为B×20% ×20% =1或者=1÷20%÷20%=25千焦；禾谷类→兔→鹰，鹰从

禾谷类获得的能量为C×20% ×20% =1或者

=1÷20%÷20%=25千焦。因此理论上讲最少需要

A+B+C=125+25+25=175（千焦）的禾谷类。

2.利用能量流动的特点确定食物链

（1）根据能量传递的特点，能量含量越高，营养级别越低。（2）根据能量传递效率10%—20%，可以确定相邻两个营养级能量差别在5倍左右，若能量相差不多，则应列为同一营养级，如据下图1四种生物所同化的有机物的量的比例，可确定其营养结构如图2所示。

乙

甲丁

丙

图1 图2

二、碳循环示意图中各种成分的判断

快速确认碳循环各环节的“三看法”

一看双箭头：双箭头一方为“生产者”，另一方为“大气二氧化碳库”。

二看多箭头：图示各环节均可向其指来箭头，则被指向方为“大气二氧化碳库”。

三看“生产者”“消费者”及其指向：生产者指向消费者；生产者、消费者均指向分解者。

例1：如图示自然界碳循环的简图，图中A、B、C、D各代表生态系统中的那种成分(A)

B

A C

D

A. D为生产者，B为分解者，A为消费者

B. D为消费者，B为分解者，A为生产者

C. D为分解者，B为生产者，A为消费者

D. D为生产者，B为消费者，A为分解者

【思路分析】先据双向箭头“”确定“非生物的物质和能量”和“生产者”，再根据两者中有“3”个指出箭头的D为“生产者”，有“3”个指入箭头的C为“非生物的物质和能量”，最后根据D→A→B，确定A为消费者，B为分解者。

例2. 如图表示生物圈中物质循环的过程，甲、乙、丙、丁为生物，请分析回答：

(1)写出图中的食物链：

______．能够使光能流入该

生态系统的生物是图中的

______，它在生态系统中充

当______的角色．

(2)该生态系统中数量最少的生物是______．

（3）图中①②③④⑤⑥表示的生理过程分别是______、______、______、、、．

（4）图中甲代表的生物是______，它们在物质循环中的作用是______．

(5）如果图中的丁大量死亡，图中______的数量会随着减少，______的数量先增加后减少．

（6）乙→丁的过程中，能量流动是通过______作用进行的．由此可以看出，生态系统内的能量流动是随着______进行的．

（7）由图可以看出，碳在生态系统中主要是以______形式循环的；在生物之间以形式流动。

根据分析可知：甲是分解者，乙是生产者，丙、丁是消费者，食物链中不能出现分解者和非生物成分，因此在甲、乙、丙、丁四类生物中，能形成一条食物链，该食物链是：乙→丙→丁．

生产者---植物能够通过光合作用将光能转化为储存在有机物中的化学能，并在生态系统中通过捕食和被捕食而流动．在生态系统中，物质能量是沿着食物链、食物网流动的，并逐级减少，每一个营养级大约减少20%，能量的传递效率约为80%．营养级别越低，得到的能量越多，生物数量越多；营养级别越高，得到的能量越少，生物数量越少．因此，该生态系统中数量最少的生物是丁．

故答案为：乙→丙→丁；乙；生产者；丁

（1）光合作用；呼吸作用；呼吸作用

（2）腐生的细菌和真菌；分解动植物的遗体和动物的粪便（3）乙；丙

（4）呼吸；物质循环

（5）二氧化碳、含碳有机物。