高考生物总复习 专项考能集训(九)生态系统中与能量流动有关的计算配套课件 新人教版

九．有关生态系统能量问题的计算

【知识回顾】

流经生态系统的总能量是生产者所固定的太阳能的总量；能量流经生态系统各个营养级时逐级递减；能量的传递效率大约为10%～20%。能量传递效率＝（下一个营养级同化量/上一个营养级同化量）×100%，这里的同化量＝摄入量－粪便量，也就是说，摄入体内的能量，并不是该营养级生物的同化量，因为有一小部分的能量存在于动物排出的粪便中，最终被分解者分解释放出来。

【试题讲解】

〖例题〗下图是某生态系统的食物网示意图，甲～庚代表不同的生物，箭头表示能量流动的方向和食物联系。下列叙述正确的是 （ ）

A．此食物网中有六条食物链，丁占有四个不同的营养级

B．戊接受的太阳能是流经此生态系统的总能量

C．丙可利用的总能量小于乙和丁可利用的总能量之和

D．向此生态系统大量引入外来物种，可增强该系统的稳定性

〖命题意图〗本题综合考查生态系统的认识和理解。

〖解析〗A考查生态系统的营养结构，要求对食物链、营养级的概念理解准确。此食物网共有五条食物链，而丁占有了2、3、4共三个不同的营养级。B、C两项考查生态系统的功能，流经此生态系统的总能量即输入总量，输入总量是生产者的同化总量，B项概念理解有误；C项正确的反应了生态系统能量流动的特点：单向流动，逐级递减。D项考查生态系统的稳定性，外来大量外来物种会破坏生态系统原有结构和功能，从而导致其稳定性降低。〖答案〗C

【精选练习】

1．在一条食物链中，第二营养级的能量最多有多少流入第五营养级 （ ）

A．1/5 B．1/25 C．1/125 D．1/625

2．若牛的同化量为100%，呼吸量为48%，粪便量为36%，则牛的能量利用率是 （ ）

A．16% B．52% C．64% D．84%

3．在某一相对稳定的湖泊生态系统中，其能量流动情况和污染物X的平均浓度如下表所示。 表中A、B、C、D、E分别表示不同的种群，F为分解者。Pg表示生物同化作用固定能量的总 量，Pn表示生物体贮存的能量，只表示生物呼吸消耗的能量（单位：102kJ／m2／年）。已知水中X的质量浓度为0.003mg/L。下面分析不正确的是 （ ）

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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。

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食物链(网)中生物数量及能量流动的相关计算

一、食物网中的生物数量变化分析

1．第一营养级减少，将连锁性地引发各个营养级生物减少。这是因为生产者是其他各种生物赖以生存的直接或间接的食物来源。可简单记为“一级生物若减少，其他生物跟着跑”。

2．天敌减少，则被捕食者数量的变化是先增加后减少，最后趋于稳定。可简单记为“如果天敌患了病，先增后减再稳定”。

3．在复杂食物网中，分析中间某一种群的数量变化对其他生物数量的影响时，应遵循以下原则：

(1)从天敌和食物两个角度分析，以中间环节少的为主。若中间环节一样多，则以天敌的影响为主。

(2)生产者往往数量较多且相对稳定，所以当某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。

(3)当捕食者有多种食物来源时，若其中一条食物链中断，则该种群可通过捕食其他食物而维持其数量短期内基本不变。

(4)若处于最高营养级的生物同时占有不同的营养级，某种原因导致其营养级降低，则处于最高营养级的生物的数量最终会增加，反之则减少。

例1 某生态系统中含有鹿、蛇、猫头鹰、草、兔、鼠等生物，能使猫头鹰增多的是( )

A．蛇增多、鹿增多、草减少

B．鹿减少、蛇增多、鼠减少

C．兔减少、草减少、鼠减少

D．蛇减少、草增多、鹿减少

例2 如图表示某湖泊的食物网，其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼。若引入一种以小型鱼类为食的鲈鱼，将出现的情况是( )

A．鱼a和鱼b间的种间竞争将会减弱 B．土著鱼在与鲈鱼的种间竞争中处于劣势

C．浮游动物总量锐减后再急升

D．浮游植物总量急升后再锐减

二、能量传递效率的计算规律

类型一 能量传递效率的相关“最值”计算

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%。

(1)在食物链A→B→C→D中，则有

(2)在食物网中则有

注：①食物链越短，最高营养级获得的能量越多；

17 能量流动的相关计算

1. (2021·成都市诊断)如图表示某生态系统食物网的图解，猫头鹰体重每增加1

kg，至少消耗A约( )

A.100 kg B.44.5 kg

C.25 kg D.15 kg

2. (2021·山东德州模拟)由于“赤潮”的影响，一条6 kg重的杂食性海洋鱼死亡，假如该杂食性海洋鱼的食物有1/3来自植物，1/3来自食草鱼类，1/3来自以食草鱼类为食的小型肉食鱼类；那么按能量传递效率20%来计算，该杂食性鱼从出生到死亡共需海洋植物( )

A.310 kg B.240 kg

C.180 kg D.150 kg

3. (2021·河北衡水调研)如图若黄雀的全部同化量来自两种动物——食草昆虫和螳螂，且它们各占一半，则当绿色植物增加G千克时，黄雀增加体重最多是多少千克( )

A.G/125 B.G/100

C.G/75 D.G/50

4. (不定项)(2021·青岛模拟)兴趣小组对校园池塘生态系统进行了能量流动调查，图1表示鲤鱼的食物来源，图2为该池塘中不同体长鲤鱼的食性比例。下列相关叙述正确的是( )

A.该池塘生态系统的结构包括食物链、食物网和非生物的物质和能量

B.体长为2.8 cm的鲤鱼群体来自藻类的能量，50%用于自身生长、发育和繁殖

C.若体长为4.2 cm的鲤鱼群体增加100 kJ的能量，理论上最多需要3 250 kJ藻类

D.在藻类爆发季节，向该池塘中投放体长大于4.2 cm的鲤鱼，可尽快控制藻类的数量

5. (2022·江西南昌调研)如图为某生态系统中能量传递示意图，以下叙述不正确的是( )

A.能量流动是从甲固定的太阳能开始的，流入该生态系统的总能量为1 250 kJ

B.从乙到丙的能量传递效率为15%

C.将乙和丙的粪便作为有机肥还田，可以提高能量传递效率

D.食物链的营养关系一般不可逆转，这决定了能量流动的单向性