高考提分微课高考提分微课( (七七) )能量流动模型解读及相关计算能量流动模型解读及相关计算-2-1.能量流动概念模型解读 -3-消费者摄入能量(a)=消费者同化能量(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能量,应为上一个营养级固定或同化能量。初级消费者同化能量(b)=呼吸消耗(d)+用于生长、发育和繁殖(e)。生长、发育和繁殖(e)=分解者利用(f)+下一营养级同化(i)+未被利用(j)。所以(1)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。(2)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。(3)动物同化的能量与摄入量之间的关系:动物同化的能量=摄入量-粪便有机物中的能量,即摄入的食物只有一部分被同化。-4-(4)流入一个营养级的能量:是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。-5-典例1(2016豫东、豫北名校联考,17)下图表示生态系统中各营养级能量的类型和去向(d表示该营养级未被利用的能量)。下列有关叙述不正确的是()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.生态系统中能量传递效率为(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;能量传递效率为相邻两个营养级生物同化量之比,图中能量传递效率为(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-6-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仍然是呼吸作用。(3)流经各营养级的总能量:对生产者而言强调关键词“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”的传递效率“相邻两个生物个体”间的传递效率。如“一只狼”捕获“一只狐”时,应获得了狐的“大部分能量”而不是获得“10%20%”的能量,“所有狼”可获得“所有狐”的能量的10%20%。-7-2.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:-8-(2)在食物网中在能量分配比例未知时计算某一生物获得的最多(或最少)的能量计算在能量分配比例和能量传递效率已知时的能量计算,先根据题意写出相应的食物链并根据各营养级之间的传递效率,按照从不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。-9-典例2(2016安徽合肥段考一,29)下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/(m2a)。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.碳从动物流向分解者的形式为有机物C.捕食关系一般不可逆转,所以能量流动具单向性D.该生态系统中生产者固定的总能量是9.6104 kJ/(m2a) 答案解析解析关闭图中A代表的生理过程是呼吸作用,A项正确;碳元素从动物流向分解者的形式为有机物,B项正确;捕食关系一般不可逆转,所以能量流动具单向性,C项正确;根据能量守恒定律,该生态系统中,从植食性动物传递到肉食性动物的能量数值为2.1+5.1+0.25+0.05-5=2.5;从生产者传递到植食性动物的能量数值为4+9+2.5+0.5-2=14,故生产者固定的总能量是(23+3+70+14)104 kJ/(m2a)=110104 kJ/(m2a),D项错误。 答案解析关闭D-10-方法盘点(1)进行具体能量流动计算时切记“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”中的能量应属流经该生态系统的能量的一部分。-11-3.利用“拼图法”解决能量的流动输入第一营养级的能量(W1),被分为两部分:一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(A1),一部分则用于生产者的生长、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:-12-说明:(1)流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量,即W1。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,由第一营养级向第二营养级能量的传递效率为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%。-13-典例3(2016黑龙江哈尔滨六中期初测试,5)下图为桑基鱼塘农业生态系统的能量流动图解,据图分析,错误的是()A.图中用于桑树生长、发育、繁殖的能量是CB.图中未利用的能量是指蚕粪便中的能量C.能量传递效率可以用(E+F+G+H)/A表示D.桑树的总光合速率可以用B+C表示 答案解析解析关闭B表示桑树的呼吸、C表示用于桑树生长、发育、繁殖的能量、F表示蚕的呼吸、G表示流向分解者、H表示流向下一营养级。桑树的总光合速率是B+C,能量传递效率可以用(E+F+G+H)/A表示。未利用的能量是指既没有流向分解者也没有流向下一营养级和用于呼吸的能量。 答案解析关闭B