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高中生物6 能量流动分流模型解读及相关计算

高考常考,重点强化,思维建模,跨越障碍,全取高考拉分题热点1能量流动分流模型解读1.能量流经不同营养级示意图2.构建能量流动模型(表示方法)方法一:说明:两个去向:同化量(b)=呼吸作用消耗量(d)+用于生长发育和繁殖的能量(e);摄入量(a)=同化量(b)+粪便量(c)方法二:说明:三个去向:同化量=呼吸作用消耗量+分解者分解量+下一营养级的同化量方法三:说明:四个去向:同化量=自身呼吸作用消耗量(A)+未利用(B)+分解者的分解量(C)+下一营养级的同化量(D)【典例】如图是生态系统的能量流动图解,N1~N6表示能量数值。

请回答下列有关问题。

(1)流经该生态系统的总能量为(用N1~N6中的字母表示)。

(2)由初级消费者传递给蜣螂的能量为。

(3)图中N3表示________________________________________________________。

(4)能量由生产者传递给初级消费者的传递效率为。

(用N1~N6中的字母表示)。

(5)生态系统具有自我调节能力的基础是。

若要提高生态系统的抵抗力稳定性,一般可采取的措施为______________________________________________。

审题指导答案(1)N2(2)0(3)生产者用于生长、发育和繁殖的能量(4)N5/N2×100% (5)负反馈调节增加各营养级的生物种类1.(2019·辽宁东北育才学校模拟)如图是某池塘生态系统中能量流经贝类的示意图,下列分析错误的是()A.D代表细胞呼吸,一部分能量在细胞呼吸中以热能形式散失B.B是贝类用于自身生长、发育和繁殖所需的能量C.贝类摄入的能量就是流入这个生态系统的总能量D.生态系统的能量流动离不开物质循环和信息传递解析D代表细胞呼吸,一部分能量在细胞呼吸中以热能形式散失,A正确;A 是贝类的同化量,其中一部分通过呼吸作用散失,一部分用于生长、发育和繁殖等生命活动,B正确;生态系统中的能量流动从生产者固定能量开始,通常,生产者固定的总能量是流入生态系统的总能量,C错误;能量流动和物质循环是同时进行的,二者彼此依存,不可分割,生命活动的正常进行离不开信息传递,D 正确。

答案 C2.(2018·江苏南通考前模拟)下图表示某草原生态系统中能量流动图解,①~④表示相关过程的能量流动。

下列有关叙述中正确的是()A.①②③④之和是流入该生态系统的总能量B.③和④分别属于草和兔同化量的一部分C.图中②与①的比值代表“草→兔”的能量传递效率D.该生态系统中狐的营养级别最高,获得的能量最多解析流入该生态系统的总能量是生产者固定太阳能的总量,A错误;③和④分别属于草和兔同化量的一部分,B正确;图中②与①的比值代表“兔→狐”的能量传递效率,C错误;该生态系统中狐的营养级别最高,获能最少,D错误。

答案 B热点2能量流动的相关计算1.能量流动传递效率的计算(1)生态系统的总能量=生产者固定的全部太阳能=第一营养级的同化量。

(2)能量传递效率=某一个营养级的同化量上一个营养级的同化量×100%。

特别注意:必须是两个营养级的同化量之比。

2.能量流动的最值计算(1)知低营养级求高营养级⎩⎨⎧获得能量最多⎩⎨⎧选最短食物链按×20%计算获得能量最少⎩⎨⎧选最长食物链按×10%计算(2)知高营养级求低营养级⎩⎪⎨⎪⎧需最少能量⎩⎨⎧选最短食物链按÷20%计算需最多能量⎩⎨⎧选最长食物链按÷10%计算【典例】(1)若人类获取植物性食物与动物性食物的比例是1∶1,将此食物结构改为4∶1,能量流动效率按10%计算,则调整后可供养的人口是前者的倍。

(2)若植物向动物及向人提供的能量比例由1∶1调整为1∶4,能量流动效率按10%计算,则调整后供养的人口是前者的倍。

审题指导解析(1)若人类获取植物性食物与动物性食物的比例是1∶1,如下左图,共需植物性食物的相对值为55;如果动物性食物与植物性食物的比例是1∶4,则共需植物性食物的相对值是28(如下右图)。

前者对食物的消耗量是后者的1.96倍,这也就说明后者可供养的人数是前者的1.96倍。

(2)设植物能量为M,则调整前,人所得能量为:M×12×10%+M×12×(10%)2=M20+M 200=11M 200,调整后人所得能量为M ×45×10%+M ×15×(10%)2=2M 25+M 500=41M 500,则调整后∶调整前为41M 500/11M 200≈1.49,即调整后供养的人口是调整前的1.49倍。

答案 (1)1.96 (2)1.491.(2018·北京通州期末)图甲为某池塘生态系统中4种生物的食物网(其中A 和B 为植物种群),图乙为D 种群中不同体长的个体食性相对值,下列说法错误的是( )A.C 和D 之间的种间关系是竞争和捕食B.若体长为6.5 cm 的D 种群增重1 kg ,至少需要消耗第一营养级生物10 kgC.若向池塘中投放大量体长为1.4 cm 的D 种群,一段时间内A 、B 数量会增加D.池塘中的植物能实现水体净化,体现了生物多样性的直接价值解析 D 以C 为食,则C 和D 之间具有捕食关系,同时C 和D 均可以A 和B 为食,二者具有竞争关系,A 正确;体长6.5 cm 的D 种群,植食性比例为75%,肉食性比例为25%,增重1 kg ,0.75 kg 从植物性食物获得,0.25 kg 从动物性食物获得,至少需要消耗第一营养级生物为0.75 kg÷20%+0.25 kg÷20%÷20%=10 kg ,B 正确;体长为1.4 cm 的D 种群肉食性比例为100%,向池塘中投放大量体长为1.4 cm 的D 种群,将大量捕食C ,一段时间内A 、B 数量增加,C 正确;池塘中的植物能实现水体净化,体现了生物多样性的间接价值,D 错误。

答案 D2.(2018·山东省实验中学期中)图甲为草原生态系统部分营养结构示意图,图乙为碳循环局部示意图,表格表示该草原生态系统中甲、乙、丙(三者构成一条食物链)各种群对能量的同化、利用、传递等的部分数量关系。

(净同化量=同化量-呼吸消耗量)生物类型同化量净同化量呼吸消耗传递给分解者传递给下一营养级未被利用的能量甲() (?) 65.5 3.0 15.0 41.5 乙14.0 5.0 () 0.5 2.0 2.5 丙 2.0 () 微量(不计) 无() (1)图甲中鹰和蛇的关系为。

若鹰体内有机物增加15 g,假设鹰从各条食物链中获得的能量是均等的,至少需要消耗植物g。

(2)图乙中表示生态系统基石的是,能构成群落的是。

若因环境污染造成生产者锐减,则对F、D数量的影响是。

碳在生物群落内以的形式进行流动。

(3)表格“?”处数值为。

初级消费者同化的能量大部分被消耗掉,只有大约%(保留到小数点后一位)的能量能够流到下一个营养级。

解析图甲中鹰和蛇均可以捕食鼠,鹰又可以捕食蛇,鹰和蛇的种间关系是竞争和捕食;图乙表示生态系统的碳循环,其中A是二氧化碳库,E是生产者,B、D、F是消费者,C是分解者;表中甲代表生产者,乙是初级消费者,丙是次级消费者。

(1)鹰以蛇为食,二者有共同食物鼠,因此鹰和蛇的关系为竞争和捕食。

关于鹰有3条食物链;①植物→兔→鹰;②植物→鼠→鹰;③植物→鼠→蛇→鹰。

鹰体内有机物增加15 g,每条食物链提供给鹰5 g,按照最高能量传递效率20%计算,①食物链需要植物=5 g÷20%÷20%=125 g,②食物链需要植物=5 g÷20%÷20%=125 g,③食物链需要植物=5 g÷20%÷20%÷20%=625 g,共至少需要消耗植物875 g。

(2)A为无机环境,E为生产者,B、D、F为各级消费者,C 为分解者,故B、C、D、E、F构成生物群落,E生产者是生态系统的基石。

生产者锐减,F、D得到的能量下降,种群数量下降。

碳元素在生物群落内部以含碳有机物形式流动。

(3)甲为生产者,同化量为65.5+3.0+15.0+41.5=125,净同化量=同化量-呼吸消耗量=125-65.5=59.5;初级消费者到次级消费者能量传递效率为(2.0÷14.0)×100%≈14.3%。

答案(1)竞争和捕食875(2)E B、C、D、E、F减少(降低)含碳有机物(3)59.514.3亮剑高考22生态系统的功能(时间:15分钟)[规律方法]1.巧辨碳循环模式图解读:先找双向箭头,双向箭头两侧分别是大气中CO2库和生产者,有多个箭头指进去的是大气中CO2库(C)。

2.弄清能量流动的去向解读:①摄入量-粪便量=同化量;②某一营养级的能量去路一般有3个,自身呼吸作用消耗(a)、流入下一营养级(b)、被分解者分解利用(c);③若定时分析,某一营养级的能量去路有4个,即还有未被利用的能量(d)。

[方法体验]1.(2019·黑龙江实验中学开学考)如图是生态系统部分碳循环示意图。

对其分析错误的是()A.生产者是图中的AB.图中C能促进生态系统的物质循环和能量流动C.碳在B、C、D、E、F之间,流动的形式是有机物D.若完整表示碳循环,需补充化石燃料燃烧产生CO2解析图中A为大气中的CO2库,E为生产者,A错误;C为分解者,能将动植物遗体残骸中的有机物分解成无机物,归还到无机环境,供植物利用,因此能促进生态系统的物质循环和能量流动,B正确;B为三级消费者,D为次级消费者,F为初级消费者,碳在B、C、D、E、F之间即在生物群落内部流动的形式是有机物,C正确;化石燃料燃烧产生CO2,也是碳循环的途径之一,需补充之才能完整表示碳循环,D正确。

答案 A2.(2019·黑龙江哈尔滨六中期末)物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能。

下列说法错误的是()A.碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的B.初级消费者同化的能量中,未利用的能量保证了生态系统的稳定性C.研究能量流动可以实现能量的多级利用,提高能量利用率D.信息传递可以发生在生态系统各种成分之间,而且都是双向的解析碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的,A正确;生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,与能量应用无关,B错误;研究能量流动可以实现能量的多级利用,提高能量利用率,C 正确;信息传递可以发生在生态系统各种成分之间,而且都是双向的,D正确。

答案 B3.(2019·安徽黄山八校联考)如图为某鱼塘中能量流动图解部分示意图,①②③④⑤各代表一定的能量值,下列各项中错误的是()A.在人工饲养的高密度鱼塘中,生产者同化量往往小于消费者的同化量B.图中④包含了三级消费者粪便中的能量C.在食物链中各个营养级能量输入的方式和形式是完全相同的D.第三营养级到第四营养级的能量传递效率为③÷②×100%解析在人工鱼塘中,人们可通过投放饲料等措施来饲养更多的鱼类,人工饲养的高密度鱼塘中消费者的同化量往往大于生产者的同化量,A正确;粪便中的能量属于上个营养级流向分解者的,则④应包含三级消费者粪便中的能量,B正确;生产者通过光合作用获得能量,其他营养级生物通过捕食获得能量,且最高营养级的生物没有能量进入下一个营养级,C错误;能量传递效率利用相关营养级的同化量计算,第三营养级流向第四营养级的能量传递效率为③÷②×100%,D正确。

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