補(bǔ)上一課6高考常考，重點(diǎn)強(qiáng)化，思維建模，跨越障礙，全取高考拉分題1.能量流經(jīng)不同營養(yǎng)級(jí)示意圖2.構(gòu)建能量流動(dòng)模型（表示方法）方法一：說明：兩個(gè)去向：同化量（b）呼吸作用消耗量（d）用于生長發(fā)育和繁殖的能量（e）；攝入量（a）同化量（b）糞便量（c）方法二：說明：三個(gè)去向：同化量呼吸作用消耗量分解者分解量下一營養(yǎng)級(jí)的同化量方法三：說明：四個(gè)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）下一營養(yǎng)級(jí)的同化量（D）【典例】 如圖是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)圖解，N1N6表示能量數(shù)值。請(qǐng)回答下列有關(guān)問題。（1）流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為（用N1N6中的字母表示）。（2）由初級(jí)消費(fèi)者傳遞給蜣螂的能量為。（3）圖中N3表示_。（4）能量由生產(chǎn)者傳遞給初級(jí)消費(fèi)者的傳遞效率為。（用N1N6中的字母表示）。（5）生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)是。若要提高生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，一般可采取的措施為_。審題指導(dǎo)答案（1）N2（2）0（3）生產(chǎn)者用于生長、發(fā)育和繁殖的能量（4）N5/N2×100%（5）負(fù)反饋調(diào)節(jié)增加各營養(yǎng)級(jí)的生物種類（1）最高營養(yǎng)級(jí)能量去路只有3個(gè)方面，少了“傳遞給下一營養(yǎng)級(jí)”這一去路。（2）分解者分解作用的實(shí)質(zhì)仍然是呼吸作用。（3）流經(jīng)各營養(yǎng)級(jí)的總能量：對(duì)生產(chǎn)者而言強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵詞“固定”而不能說“照射”，對(duì)各級(jí)消費(fèi)者而言強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵詞“同化”而不能說“攝入”。1.（2017·遼寧沈陽聯(lián)考）下圖表示能量流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)第二營養(yǎng)級(jí)示意圖單位J/（cm2·a），據(jù)圖分析，有關(guān)說法正確的是（）A.該生態(tài)系統(tǒng)第一營養(yǎng)級(jí)同化的能量至少為400B.第二營養(yǎng)級(jí)用于生長、發(fā)育和繁殖的能量是100C.能量由第二營養(yǎng)級(jí)到第三營養(yǎng)級(jí)的傳遞效率是20%D.該生態(tài)系統(tǒng)第三營養(yǎng)級(jí)同化的能量是15解析題圖為能量流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)第二營養(yǎng)級(jí)的示意圖，其中A表示該營養(yǎng)級(jí)攝入的能量，B表示該營養(yǎng)級(jí)同化的能量，C表示該營養(yǎng)級(jí)用于生長、發(fā)育和繁殖的能量，D表示呼吸作用中以熱能的形式散失的能量，E表示分解者利用的能量，B錯(cuò)誤；題圖僅表示能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級(jí)的過程，并不能得出第三營養(yǎng)級(jí)的同化量，因此無法計(jì)算由第二營養(yǎng)級(jí)到第三營養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率，C錯(cuò)誤；由題圖知次級(jí)消費(fèi)者攝入的能量為15，而并非第三營養(yǎng)級(jí)同化的能量，D錯(cuò)誤。答案A2.（2017·河北定州聯(lián)考期中）如圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)部分示意圖（字母表示能量的多少），下列敘述正確的是（）A.圖中bhcdefB.生產(chǎn)者與初級(jí)消費(fèi)者之間的能量傳遞效率為b/a×100%C.“草兔狼”這一關(guān)系中，狼糞便的能量屬于dD.縮短食物鏈可以提高能量傳遞效率解析圖中bhc，A錯(cuò)誤； 生產(chǎn)者與初級(jí)消費(fèi)者之間的能量傳遞效率為（bh）/a×100%，B錯(cuò)誤；“草兔狼”這一關(guān)系中，狼糞便中的能量未被狼同化，仍屬于其上一個(gè)營養(yǎng)級(jí)，即屬于d，C正確；縮短食物鏈可以減少能量的損耗，但不能提高能量傳遞效率，D錯(cuò)誤。答案C1.食物鏈中能量的“最值”計(jì)算設(shè)食物鏈ABCD，分情況討論（如下表）：（1）能量傳遞效率未知時(shí)（按20%即1/5、10%即1/10計(jì)算）已知問題思路求解由D“逆推”A（D凈增重M）用“除法”至少需要A的量YY最多需要A的量YY由A“順推”D（A凈增重N）用“乘法”D最多增重的量YN（1/5）3YD至少增重的量YN（1/10）3Y（2）已確定營養(yǎng)級(jí)間能量傳遞效率的，不能按“最值”法計(jì)算。例如，能量傳遞效率分別為a%、b%、c%，若A的能量為M，則D獲得的能量為M×a%×b%×c%。2.在食物網(wǎng)中分析在解決有關(guān)能量傳遞的計(jì)算問題時(shí)，需要確定相關(guān)的食物鏈，能量傳遞效率約為10%20%，一般從兩個(gè)方面考慮：3.利用“拼圖法”巧解能量流動(dòng)（1）輸入第一營養(yǎng)級(jí)的能量（W1）即生產(chǎn)者的同化量被分為兩部分：一部分在生產(chǎn)者的呼吸作用中以熱能的形式散失（A1），一部分則用于生產(chǎn)者的生長、發(fā)育和繁殖。而后一部分能量中包括現(xiàn)存的植物體B1、流向分解者的C1、流向下一營養(yǎng)級(jí)的D1。（2）第一營養(yǎng)級(jí)向第二營養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率（D1/W1）×100%，第二營養(yǎng)級(jí)向第三營養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率（D2/D1）×100%。在具體計(jì)算時(shí)務(wù)必先澄清分流比例求解中應(yīng)“順推（用乘法）”還是“逆推（用除法）”，以為例。若已知“植物同化量（A）”，并告知其“傳向動(dòng)物與直接傳向人比例由11調(diào)整為12”，求解人最多增重變化（M），計(jì)算時(shí)宜“順推（用乘法）”調(diào)整前：A··A··（）2M1調(diào)整后：A··A··（）2M2若已知“人同化量（M）”并告知人的食物來源“素食、肉食由11調(diào)整為21”，求解最少需要植物量（A），計(jì)算時(shí)應(yīng)“逆推（用除法）”調(diào)整前：A1調(diào)整后：A2【典例】 （1）若人類獲取植物性食物與動(dòng)物性食物的比例是11，將此食物結(jié)構(gòu)改為41，能量傳遞效率按10%計(jì)算，則調(diào)整后可供養(yǎng)的人口是前者的倍。（2）若植物向動(dòng)物及向人提供的能量比例由11調(diào)整為14，能量傳遞效率按10%計(jì)算，則調(diào)整后供養(yǎng)的人口是前者的倍。審題指導(dǎo)解析（1）若人類獲取植物性食物與動(dòng)物性食物的比例是11，如下左圖，共需植物性食物的相對(duì)值為55；如果動(dòng)物性食物與植物性食物的比例是14，則共需植物性食物的相對(duì)值是28（如下右圖）。前者對(duì)食物的消耗量是后者的1.96倍，這也就說明后者可供養(yǎng)的人數(shù)是前者的1.96倍。（2）設(shè)植物能量為M，則調(diào)整前，人所得能量為：M××10%M××（10%）2，調(diào)整后人所得能量為M××10%M××（10%）2，則調(diào)整后調(diào)整前為/1.49，即調(diào)整后供養(yǎng)的人口是調(diào)整前的1.49倍。答案（1）1.96（2）1.491.若某草原生態(tài)系統(tǒng)只存在下面的食物關(guān)系，嘗試完成問題。（1）假如貓頭鷹的食物有來自兔，來自鼠，來自蛇，那么，貓頭鷹若要增加20 g體重，最少需要消耗的植物為。（2）假如植物有被兔所食，有被鼠所食；鼠有直接被貓頭鷹捕食，有被蛇捕食后流入貓頭鷹體內(nèi)。那么，貓頭鷹若要增加20 g體重，最少需要消耗的植物為。（精確到個(gè)位數(shù)）解析（1）在生態(tài)系統(tǒng)中，能量傳遞效率為20%時(shí)，能量在流動(dòng)過程中損失最小，可消耗最少的植物，為最高營養(yǎng)級(jí)提供最多的能量。因此，若計(jì)算使貓頭鷹增加20 g體重至少消耗的植物質(zhì)量，則能量按20%傳遞。設(shè)貓頭鷹從不同食物鏈消耗的植物分別為a、b、c，可寫出：列方程式得：a×20%×20%20×2/5，b×20%×20%20×2/5，c×20%×20%×20%20×1/5。解得：a=200(g)、b=200(g)、c=500(g),a+b+c=900(g)。（2）設(shè)貓頭鷹從三條食物鏈中獲得的能量依次為e、f、g，植物固定的總能量為h。根據(jù)題意，可繪圖如下：列方程式得：2h/5×20%×20%e，（3/5）×（2/3）h×20%×20%f，（3/5）×（1/3）h×20%×20%×20%g，efg20 g。解得：h595（g）。答案（1）900 g（2）595 g2.（2017·陜西高三質(zhì)檢）如圖是某草原生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖。據(jù)圖回答以下問題：2.(2017·陜西高三質(zhì)檢)如圖是某草原生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖。據(jù)圖回答以下問題：(1)圖中屬于次級(jí)消費(fèi)者的生物有_。(2)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是_。若蛇取食鼠的比例由1/4調(diào)整到3/4，從理論上分析，改變?nèi)∈潮壤螅唧w重增加1 kg，人能比原來多增重_kg(能量傳遞效率按10%計(jì)算)。解析(1)以植食性動(dòng)物為食的動(dòng)物屬于次級(jí)消費(fèi)者，據(jù)圖分析，人、蟾蜍、蛇、貓頭鷹屬于次級(jí)消費(fèi)者。(2)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是草固定的太陽能。調(diào)整前蛇增重1 kg消耗草的量為：1×3/4÷10%÷10%÷10%1×1/4÷10%÷10%775(kg)；調(diào)整后，蛇增量1 kg消耗草的量為：1×1/4÷10%÷10%÷10%1×3/4÷10%÷10%325(kg)；調(diào)整后可節(jié)省草775325450(kg).此部分草的能量可流向人，使人增重450×10%×10%4.5(kg)。答案(1)人、蟾蜍、蛇、貓頭鷹(2)草固定的太陽能4.53.某地區(qū)年降雨量豐富，一棄耕農(nóng)田的食物鏈之一是“甲乙丙”，生態(tài)學(xué)家對(duì)該生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展以及該食物鏈的能量流動(dòng)進(jìn)行了研究，結(jié)果如下表，單位為×103J(hm2·a)1，回答下列問題：甲乙丙固定的能量攝入量同化量呼吸量攝入量同化量呼吸量24 5001057571.58.4464.38(1)從生態(tài)系統(tǒng)的成分看，食物鏈中甲是_，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的能量是_×103 J·(hm2·a)1。(2)在食物鏈“甲乙丙”中，能量從乙到丙的傳遞效率是_，從乙流向分解者的能量包括乙的遺體、分泌物中的能量和_糞便中的能量。(3)有人發(fā)現(xiàn)表中乙或丙的同化量與呼吸量之和不等于攝入量，請(qǐng)你分析該現(xiàn)象出現(xiàn)的原因：_。(4)調(diào)查發(fā)現(xiàn)在該棄耕農(nóng)田演替過程中物種豐富度逐漸_，抵抗外界干擾的能力_。解析(1)食物鏈的起點(diǎn)是生產(chǎn)者，因此甲是生產(chǎn)者，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的能量是生產(chǎn)者所固定的太陽能，由表中數(shù)據(jù)分析可知生產(chǎn)者固定的太陽能應(yīng)是24 500×103 J·(hm2·a)1。(2)能量傳遞效率是相鄰營養(yǎng)級(jí)同化量之比，由數(shù)據(jù)分析可知能量從乙到丙的傳遞效率應(yīng)是6/75×100%8%，某營養(yǎng)級(jí)糞便中的能量是上一營養(yǎng)級(jí)同化的能量，所以乙流向分解者的能量還包括丙糞便中的能量。(3)攝入量等于同化量加上糞便中能量，而呼吸量是同化量的一部分。(4)在棄耕農(nóng)田演替過程中物種豐富度逐漸增加，生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性增強(qiáng)。答案(1)生產(chǎn)者24 500(2)8%丙(3)攝入量等于同化量加上糞便中能量，而呼吸量是同化量中的一部分(4)增加增強(qiáng)9