能量流动分流模型解读及相关计算
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 C
2.(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
【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。
答案 (1)1.96 (2)1.49
1.(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 kg
C.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 D
2.(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。
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)59.5 14.3
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