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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。
特色微专题能量流动的模型分析与相关计算一、能量流动模型分析重难突破模型一：用流程图表示不同营养级能量流动模型二：用关系图法分析某营养级的能量流向（1）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)。
（2）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。
在短期内，流入某一营养级的能量在一定时间内的去路有四条:①自身呼吸作用消耗以热能形式散失；②流入下一营养级（最高营养级除外）；③被分解者分解利用；④未被利用，即未被自身呼吸作用消耗，也未被下一营养级和分解者利用。
模型三：用拼图法分析某营养级能量的流向四个去向：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)。
针对训练1.如图为生态系统中能量流动图解部分示意图（字母表示能量的多少）。
下列选项中正确的是( )A.图中b=h+c+d+e+fB.生产者与初级消费者之间的能量传递效率为b/a×100%C.“草→兔→狼”这一关系中，狼粪便的能量属于dD.缩短食物链可以提高能量传递效率答案：C解析：图中初级消费者的摄入量b=粪便量h+同化量c，A错误；生产者与初级消费者之间的能量传递效率应为初级消费者的同化量c除以生产者固定的太阳能a，再乘以百分之百，即c/a×100%，B错误；“草→兔→狼”这一关系中，狼粪便中的能量是没有被狼同化的能量，仍然属于第二营养级用于生长、发育、繁殖的能量，即属于d，C正确；缩短食物链可以使能量更多地被利用，但不能提高能量传递效率，D错误。
2.如图是某生态系统中能量流动的图解，能量单位为J/(cm2⋅a)，图中A、B、C、D代表该生态系统的组成成分。
由图可知( )A.流入该生态系统的总能量是太阳辐射到该生态系统的能量B.流入该生态系统的总能量与流出该生态系统的总能量相等C.能量从第二营养级到第三营养级的传递效率约为20%D.该生态系统中共有4个营养级答案：C解析：流入该生态系统的总能量是生产者A固定的太阳能，A错误；图中有些能量是未被利用的能量，所以流入该生态系统的总能量大于流出该生态系统的总能量，B错误；能量从第二营养级到第三营养级的传递效率=12.6÷62.8×100%≈20%，C正确；图示生态系统中只有三个营养级，分解者(D)不占营养级，D错误。
生物能量流动计算
以下是对生物能量流动计算的简要概述，仅供参考：
在解决生物能量流动的计算问题时，需要遵循一定的原则和步骤。
首先，要确定相关的食物链，理清生物在营养级上的差别。
其次，进行具体的能量流动计算时，需要“顺推”（由生产者“植物”往下推）与“逆推”（由高营养级往低营养级推）的计算，前者用“乘法”，后者用“除法”。
能量传递效率的计算公式是：能量传递效率＝下一营养级的同化量÷上一营养级的同化量×100%。
在解决有关能量传
递的计算问题时，还需要注意题目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊字眼，从而确定使用10%还是20%来解题。
此外，还要区别能量传递效率和能量利用率的不同。
生态系统中能量流动的模型分析生态系统是由生物群落和与其相互作用的非生物因素组成的动态系统。
其中，能量的流动是生态系统中至关重要的一个过程。
能量的流动以及相关的模型分析，可以帮助我们更好地了解生态系统的结构和功能。
本文将探讨生态系统中能量流动的模型，并进行分析。
首先，我们需要了解生态系统中能量的来源。
能量最初来自太阳，通过光合作用被植物吸收和转化为化学能。
这是生态系统中能量流动的起点。
植物通过自身的代谢过程将一部分能量转化为生物质，同时释放出部分能量作为热能。
其他生物（如食草动物）以植物为食，将其生物质转化为自身的能量和物质。
这一过程构成了食物链的基本模型，能量从一级消费者（植物）转移到二级、三级消费者（其他生物）。
基于这一模型，我们可以进一步分析生态系统中能量的流动。
在食物链中，一级消费者所获得的能量仅仅是二级消费者能量的一部分，而二级消费者又仅仅将其中一部分能量转化为自身的生物质，释放其余的能量。
这个过程将会导致能量的逐级损失，能量的流动呈现金字塔状分布。
能量流动的模型不仅包括食物链的垂直方向，还可以考虑水平方向上的能量转移。
生态系统中存在着复杂的食物网，不同的食物链相互交织，形成了生态系统中的能量网络。
在这个网络中，能量可以通过多种路径从一个物种转移到另一个物种。
这样的复杂交错使得生态系统更加稳定，即使某个环节受到一定破坏，能量依然可以通过其他路径流动，从而维持生态系统的平衡。
除了食物链和食物网，生态系统中还存在能量的非生物转移过程。
这些过程包括光合作用中的能量转换、生物体的代谢过程中的能量转换、以及能量的释放等等。
通过对这些过程的建模和分析，我们可以更好地理解生态系统中能量的流动机制。
需要指出的是，生态系统中能量流动的模型分析并不仅仅限于量化能量的转移和损失。
生态系统中能量流动还与物质循环密切相关。
例如，有机物的降解和分解过程实际上也是一种能量的释放和转移过程。
因此，能量的流动还需要与物质的循环相结合进行综合分析。
高考常考，重点强化，思维建模，跨越障碍，全取高考拉分题重点1能量流动模型解读1.不同营养级能量流动示意图2.构建能量流动模型（表示方法）方法一：说明两个等量关系：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（不定时分析）：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（最高营养级除外）方法三（拼图法）：说明四个去向（定时分析）：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）（最高营养级除外）【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）最高营养级能量去路只有3个方面，少了“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”。
1.（2019·江西金太阳大联考）某生态系统中存在食物链“马尾松→松毛虫→杜鹃”，下图表示松毛虫摄入能量的流动方向，下列叙述正确的是（）A.该食物链中的生物在数量上呈正金字塔模型B.松毛虫和杜鹃之间的能量传递效率可用E/A表示C.由松毛虫流入分解者的能量可用C＋D＋F表示D.若迁走全部杜鹃，松毛虫的种群数量将呈“J”型增长解析许多松毛虫可以生活在一株马尾松上，在生物数量上出现倒置现象，A错误；由图可知，松毛虫的同化量是A，杜鹃的同化量是E；两者传递效率可用E/A 表示，B正确；松毛虫的粪便量C属于马尾松的同化量，杜鹃的粪便量F属于松毛虫的同化量，故由松毛虫流入分解者的能量可用D＋F表示，C错误；若迁走全部杜鹃，松毛虫的数量短期内会大量增加，以后又会下降，然后保持稳定，D 错误。
能量流动的相关计算(解析版)能量流动的相关计算能量是指物体或系统所具有的运动能力或变化能力，它在自然界中的流动和转化是非常重要的。
能量的流动可以通过一些计算方法来进行解析和分析。
本文将介绍能量流动的相关计算，包括能量传递、转化和守恒等方面的计算方法。
一、能量的传递计算能量的传递是指能量从一个物体或系统传递到另一个物体或系统的过程。
在能量传递过程中，我们可以通过计算来确定能量的传递量。
能量的传递计算可以根据不同的情况采用不同的方法。
1.传导传热的计算传导传热是指热量通过物体内部的微观振动的传递方式。
对于传导传热的计算，我们可以使用热传导定律来进行。
根据热传导定律，传导热量（Q）与热导率（k）、温度差（ΔT）和物体的截面积（A）成正比。
传导传热的计算公式如下：Q = k * A * (ΔT/Δx)其中，Δx表示传热的距离或物体的厚度。
2.辐射传热的计算辐射传热是指热量通过电磁波的辐射传递的方式。
辐射传热的计算可以根据斯特藩-玻尔兹曼定律来进行。
根据斯特藩-玻尔兹曼定律，辐射热通量（P）与物体的辐射系数（ε）、温度的四次方（T^4）和物体的面积（A）成正比。
辐射传热的计算公式如下：P = ε * σ * A * (T1^4 - T2^4)其中，σ为斯特藩-玻尔兹曼常数。
二、能量的转化计算能量的转化是指能量从一种形式转化为另一种形式的过程。
在能量转化过程中，我们可以通过计算来确定能量的转化效率和转化量。
能量的转化计算可以根据不同的情况采用不同的方法。
1.机械能的转化计算机械能的转化是指动能和势能之间的转化。
对于机械能的转化计算，我们可以使用动能和势能的计算公式来进行。
动能的计算公式如下：K = 0.5 * m * v^2其中，K表示动能，m表示物体的质量，v表示物体的速度。
势能的计算公式如下：U = m * g * h其中，U表示势能，m表示物体的质量，g表示重力加速度，h表示物体的高度。
2.化学能的转化计算化学能的转化是指化学反应中化学能的转化过程。
能量流动计算
能量的流动是指能量从一个物体或系统转移给另一个物体或系统
的过程。
在这个过程中，能量的量是保持不变的，而能量的形式却可
以改变。
因此，能量的流动可以用一些简单的计算公式来描述和计算。
首先，我们需要知道能量的基本单位是焦耳（J）。
已知物体的
质量m、它的速度v和它的高度h时，我们可以使用下面的公式计算它的动能：
E_kin = 1/2mv^2
同样地，已知物体的质量m、它的高度h和重力加速度g时，我
们可以用下面的公式计算它的势能：
E_pot = mgh
此外，已知所涉及的物质的热容C、它的质量m、温度变化ΔT
和所需的能量Q时，我们可以使用下面的公式计算它的热能：Q = CmΔT
这些公式可以被用来计算能量在物体和系统之间的流动，从而使
得我们能够精确地量化和描述它们之间的相互作用。
高考常考，重点强化，思维建模，跨越障碍，全取高考拉分题重点题型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）最高营养级能量去路只有流向分解者和呼吸消耗。
（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）若系统中含有输入的有机物（饵料、有机污染物等），则总能量＝生产者固定的能量＋输入有机物中能量1.下图表示能量流经某生态系统第二营养级示意图[单位J/（cm2·a）]，据图分析，有关说法正确的是（）A．该生态系统第一营养级同化的能量至少为400B．第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100C．能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20%D．该生态系统第三营养级同化的能量是15解析题图为能量流经某生态系统第二营养级的示意图，其中A表示该营养级摄入的能量，B表示该营养级同化的能量，C表示该营养级用于生长、发育和繁殖的能量，D表示呼吸作用中以热能的形式散失的能量，E表示分解者利用的能量，B错误；题图仅表示能量流经第二营养级的过程，并不能得出第三营养级的同化量，因此无法计算由第二营养级到第三营养级的能量传递效率，C错误；由题图知次级消费者摄入的能量为15，而并非第三营养级同化的能量，D错误。
答案 A2．（2019·洛阳市统考）图甲是草原生态系统中常见的能量金字塔，每层中的标号各代表一种生物。
图乙代表该生态系统中部分营养级的能量流动示意图，其中的字母表示能量值（单位：kJ）。
请据图回答下列相关问题：（1）请根据图甲绘制出该生态系统的食物网。
（用图中标号和箭头表示）（2）图乙中，所示的生物不能构成一个群落的原因是___________________________________________；其中d表示的能量；h所示的能量属于第营养级；f所示能量散失的同时伴随的碳形式的变化是____________________________________。
（3）若用标志重捕法调查兔子的种群密度，实验中需要的数据除第一次捕获并标记的兔子数量外，还需要的数据有______________________________________ _____________________________________________________________。
答案（1）（2）没有包括此环境中的全部生物兔子用于生长、发育和繁殖一含碳有机物转变成CO2（3）第二次捕获的兔子总数及其中被标记的兔子数重点题型2能量流动的相关计算1.食物链中能量的“最值”计算设食物链A→B→C→D，分情况讨论（如下表）：（1）能量传递效率未知时（按20%即1/5、10%即1/10计算）已知问题思路求解由D“逆推”A（D净增重M）用“除法”至少需要A的量YM（15）3＝Y最多需要A的量YM（110）3＝Y 由A“顺推”D（A净增重N）用“乘法”D最多增重的量Y N（1/5）3＝YD至少增重的量Y N（1/10）3＝Y（2）已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算。
例如，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D获得的能量为M×a%×b%×c%。
2．在食物网中分析在解决有关能量传递的计算问题时，需要确定相关的食物链，能量传递效率约为10%～20%，一般从两个方面考虑：3．利用“拼图法”巧解能量流动（1）输入第一营养级的能量（W1）即生产者的同化量被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失（A1），一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖。
而后一部分能量中包括现存的植物体B1、流向分解者的C1、流向下一营养级的D1。
（2）第一营养级向第二营养级的能量传递效率＝（D 1/W 1）×100%，第二营养级向第三营养级的能量传递效率＝（D 2/D 1）×100%。
在具体计算时务必先澄清分流比例求解中应“顺推（用乘法）”还是“逆推（用除法）”，以为例。
①若已知“植物同化量（A ）”，并告知其“传向动物与直接传向人比例由1∶1调整为1∶2”，求解人最多增重变化（M ），计算时宜“顺推（用乘法）”调整前：A ·12·15＋A ·12·（15）2＝M 1 调整后：A·23·15＋A ·13·（15）2＝M 2 ②若已知“人同化量（M ）”并告知人的食物来源“素食、肉食由1∶1调整为2∶1”，求解最少需要植物量（A ），计算时应“逆推（用除法）”调整前：M ·1215＋M ·12（15）2＝A 1调整后：M ·2315＋M ·13（15）2＝A 2【典例1】 下图所示的食物网中，若人的体重增加 1 kg ，最少需消耗水藻 kg ，最多消耗水藻 kg 。
审题指导 能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%～20%。
求最少消耗水藻量时，选最短的食物链，即水藻→小鱼→人，能量传递效率按20%计算，设最少消耗水藻为x ，则x ×20%×20%＝1 kg ，x ＝25 kg ；求最多消耗水藻量时，选最长的食物链，即水藻→水蚤→虾→小鱼→大鱼→人，能量传递效率按10%计算，设最多消耗水藻为y ，则y ×10%×10%×10%×10%×10%＝1 kg ，y ＝100 000 kg 。
答案25100 000【典例2】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·m－2·a－1）。
顶位肉食动物从上一营养级获得的能量为0.25，则肉食动物从上一营养级获得的能量为；能量从该生态系统的第二营养级到第三营养级的传递效率约为。
第一营养级到第二营养级的传递效率约为。
审题指导（1）因顶位肉食动物从上一营养级获得的能量为0.25（103 kJ·m－2·a －1），流入肉食动物的总能量＝0.25＋0.05＋5.1＋2.1＝7.5（103kJ·m－2·a－1），又因为有机物输入为5（103kJ·m－2·a－1），则肉食动物从上一营养级获得的能量为7.5－5＝2.5（103 kJ·m－2·a－1）。
（2）该生态系统的第二营养级（植食动物）的能量＝2.5＋0.5＋9＋4＝16（103 kJ·m －2·a－1），能量从该生态系统的第二营养级到第三营养级的传递效率＝2.5÷16×100%≈15.6%。
（3）第一营养级流入到第二营养级的能量＝16－2＝14（103 kJ·m－2·a－1），第一营养级的能量＝14＋3＋70＋23＝110（103 kJ·m－2·a－1），则第一营养级到第二营养级的传递效率＝14÷110×100%≈12.7%。
答案 2.515.6%12.7%【典例3】（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，能量传递效率按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，能量传递效率按10%计算，则调整后供养的人口是前者的倍。
审题指导（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＋M200＝11M200，调整后人所得能量为M×45×10%＋M×15×（10%）2＝2M25＋M 500＝41M500，则调整后∶调整前为41M500/11M200≈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.若某草原生态系统只存在下面的食物关系，尝试完成问题。
（1）假如猫头鹰的食物有25来自兔，25来自鼠，15来自蛇，那么，猫头鹰若要增加20 g体重，最少需要消耗的植物为。
（2）假如植物有25被兔所食，有35被鼠所食；鼠有23直接被猫头鹰捕食，有13被蛇捕食后流入猫头鹰体内。
那么，猫头鹰若要增加20 g体重，最少需要消耗的植物为。
（精确到个位数）解析（1）在生态系统中，能量传递效率为20%时，能量在流动过程中损失最小，可消耗最少的植物，为最高营养级提供最多的能量。
因此，若计算使猫头鹰增加20 g体重至少消耗的植物质量，则能量按20%传递。
设猫头鹰从不同食物链消耗的植物分别为a、b、c，可写出：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)。
