生态系统的能量流动 二轮复习(公开课)

者固定的太阳能)，下列叙述中不正确的是(
A．生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2) B．由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为 D1/W1 C．流入初级消费者体内的能量可表示为(A2＋B2＋C2) D．图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减
生产者固定的总能量＝A1＋B1＋C1＋D1，而 D1＝A2＋B2＋C2 ＋D2， A 正确； 能量传递效率＝该营养级的同化量 D1/上一营养 级的同化量 W1，B 正确；流入初级消费者体内的能量，即初级 消费者的同化量，可表示为 A2＋B2＋C2＋D2，C 错误；图解表 明能量流动的特点是单向流动、逐级递减，D 正确。
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)，即丙最少同 化 500＋50＝550(kJ)的能量。 [答案] A
[方法技巧]
限制能量来源比例或能量分配比例，当求最
多需求量时， 在限制范围内的所有食物链中按最低能量传递效 率计算；当求最少需求量时，在限制范围内的所有食物链中按 最高能量传递效率计算。(计算时注意当限制能量来源比例时， 由高营养级向低营养级逐级递推。当限制能量分配比例时，假 设出低营养级的需求量，由低营养级向高营养级逐级递推。同 时要注意分配比例)
能量来源或分配比例改变的计算
[例 4] 某生态系统中存在如图所示
的食物网，若将 C 的食物比例由 A∶B＝ 1∶1 调整为 2∶1，能量传递效率按 10% 计算，则该生态系统能承载 C 的数量是原来的 A．1.875 倍 C．1.273 倍 B．1.375 倍 D．0.575 倍 ( )
[解析]
[ 方法技巧 ]
人为输入到某一营养级的能量是该营养
级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量。 如求第一营养级至第二营养级传递效率时，应为(16－2)/ (3＋14＋70＋23)≈12.7%。
1
真题回放
1.(2016· 全国乙， 5) 在漫长的历史时期内，我们的祖先通过自身 的生产和生活实践，积累了对生态方面的感性认识和经验，并形
解析
2.(2016· 全国丙，5)我国谚语中的“螳螂捕蝉，黄雀在后”体现 了食物链的原理。若鹰迁入了蝉、螳螂和黄雀所在的树林中，
捕食黄雀并栖息于林中。下列叙述正确的是(
A.鹰的迁入增加了该树林中蝉及其天敌的数量 B.该生态系统中细菌产生的能量可流向生产者 C.鹰的迁入增加了该生态系统能量消耗的环节 D.鹰的迁入改变了该生态系统能量流动的方向 √
核心提炼
题组突破
没有限制能量来源或分配比例的计算
[例 2]
在右图所示食物网中， 鹰要增加
20 g 体重， 最多消耗植物________g， 最少消 耗植物________g。
[ 解析 ]
最多消耗应选取最长食物链，能量传递效率按
10%； 最少消耗应选取最短食物链， 能量传递效率按 20%计算。 [答案] 20 000 500
)
解析
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[解析]
每一营养级的能量去向包括流向下一营养级、被
分解者分解和呼吸作用中以热能形式散失及用于自身生长、发 育和繁殖四个途径。因此，图中 A 代表的是各种生物的呼吸作 用。肉食性动物从植食性动物获得的且同化的能量＝ 5.1＋2.1 ＋0.25＋0.05－5＝2.5×103 [kJ/(m2· a)]， 植食性动物的同化量＝ 2.5＋4＋9＋0.5＝16×103 [kJ/(m2· a)]，传递效率＝2.5/16× 100% ＝15.625%。该生态系统中能量的来源有两个，生产者固定的 能量和有机物输入，生产者固定的总能量＝ 9.6× 104 kJ/(m2· a) ＋流入植食性动物的能量。食物链是以食物关系形成的联系， 捕食关系的单向性决定了能量流动的单向性。 [答案] C
解题时应该从 C 出发，设当食物比例为 A∶B
＝ 1∶1 时， C 的能量为 x ，需要的 A 为 (1/2)x÷ 10% ＋ (1/2)x÷ 10%÷ 10%＝55x。设当食物比例为 A∶B＝2∶1 时， C 的能量为 y，需要的 A 为(2/3)y÷ 10%＋(1/3)y÷ 10%÷ 10% ＝40y。由于两种情况下，生产者 A 的数量是一定的，所以 55x＝40y，则 y＝1.375x，即该生态系统能承载 C 的数量是 原来的 1.375 倍。 [答案] B
限制能量来源或分配比例的计算
[例 3] 有一食物网如下图所示。如果能量传递效率为
10%，各条食物链传递到庚的能量相等，则庚同化 1 kJ 的能 量，丙最少同化多少能量 ( )
A．550 kJ C．400 kJ
B．500 kJ D．100 kJ
[解析]
由图示经丙→丁→己→庚传递到庚的能量为 0.5
能量流动的过程分析及相关计算
2.能量流动的输入和输出
(1)摄入量＝同化量＋ 粪便量 。
核心提炼
(2)同化量＝用于生长、发育和繁殖的能量＋ 呼吸量 。 (3)用于生长、发育和繁殖的能量＝分解者分解利用量＋下一营养 级同化量＝同化量－ 呼吸消耗量 。
题组突破
“拼图法”巧解能量流动难点
[例 1]
某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中 W1 为生产 )
[方法技巧]
解答此类问题，通过设未知数求解，有
时还需要通过建立方程来求解。建立方程的总原则是生 产者的数量是一定的。
具有人工能量输入的计算
[例 5] ( ) 如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环
节涉及的能量值 [ 单位为 103 kJ/(m2· a)] ，下列说法错误的是
A．图中 A 代表的生理过程是呼吸作用 B．第二营养级到第三营养级的能量传递效率为 15.625% C．该生态系统中生产者固定的总能量是 9.6×104 kJ/(m2· a) D．捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性
C
能量流动的过程分析及相关计算
3.能量传递效率的相关“最值”计算
选最短食物链 获得能量最多 按×20%计算 ①知低营养级 求高营养级 选最长食物链 获得能量最少 按×10%计算 选最短食物链 需最少能量 20%计算 按÷ ②知高营养级 求低营养级 选最长食物链 需最多能量 10%计算 按÷
成了一些生态学思想，如：自然与人和谐统一的思想。根据这一
思想和生态学知识，下列说法错误的是( ) A.生态系统的物质循环和能量流动有其自身的运行规律 C.“退耕还林、还草”是体现自然与人和谐统一思想的实例 √ D.人类应以保持生态系统相对稳定为原则，确定自己的消耗标准 B.若人与自然和谐统一，生产者固定的能量便可反复利用
专题十 生物与环境
生态系统的结构及功能
——能量流动的过程分析及相关计算
能量流动的过程分析及相关计算
1.能量流动的有关问题汇总
(1)起点：从生产者固定的太阳能开始
核心提炼
(2)渠道：食物链和食物网 (3)能量散失的主要途径：细胞呼吸
题组突破
(4)能量变化形式：太阳光能
生物体内有机物的化学能
热能（最终散失） (5)能量流动的两个特点：单向流动，逐级递减 (6)能量传递效率：能量沿食物链流动，以“营养级”为单位，传 递效率约为 10%～20%