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1、一、对能量流动相关计算以及应用1.能量流动的相关计算首先确定食物链,理清营养级上差别。其次能量传递效率为10%—20%,据题干中“最多”“最少”“至少”等特殊的字眼,确定使用10%或20%。(1)例如:食物链为A—BfCfD,分情况讨论如下:=J①.已知A营养级的能量为N,则D营养级获得的最多能量是多少二NX20%X20%X20%即二NX(20%)3;获得的最少能量是多少:二NX10%X10%X10%即二NX(10%)3。3n、3.裾具全聿亜a帝其②.已知D营养级的能量为M,则至少需要A营养级的能量是仝小.NT裾忝少需要A营养级殆台匕■&旦AHill右.A
2、YOfWVOAQ^Vona<二M誉旦.二M级的能量是A,则有:AX10%X10%X10%=M或者是:二M4-(10%)3o(2)在食物网中分析:如在A—B—CfD中,确定生物变化的“最多”或“最少”时,还应遵循以下原则:①•食物链越短,最高营养级获得的能量越多。②•生物间的取食关系越简单,生态系统消耗的能量越少;例如:已知D营养级的能量为M,计算至少需要A营养级的能kzAi=iOBi=jn方挣玄At右1来垢茁snav20%—M或者是A—M4-20%;计算最多需要A营养级的能dfiU[仪66鴻玄;ft符传递,即AX10%X10%X10%=M或者是:A=M4
3、-(10%)3(3)在食物网中,某一营养级同时从上一营养级的多种生物按一定比例获取能量,则按照单独的食物链进行计算后再合并。例如:若鹰的食物1/3来自食虫鸟,1/3来自吃草子鸟,1/3来自兔,则鹰的能量每增加3千焦,最少消耗禾谷类多少_千焦?解析:若鹰体内增加3千焦的能量,鹰的食物1/3来自食虫鸟,1/3来自吃草籽鸟,1/3来自兔,则相关食物链有:禾谷米亠由亠吞由也亠雇,啤从禾公类获得的能量为AX20%X20%X20%二1或者=14-20%4-20%4-20%=125千焦;禾谷米亠時苴籽叫t鹰鹰从禾谷类获得的能量为BX20%X20%=1或者=1宁20%一壬
4、住・亲公米亠兔T鹰,禾谷类获得的能量为CX20%X20%二1或者=1^20%4-20%=25千焦。因此理论上讲最少需要A+B+C=125+25+25=175(千焦)的禾谷类。2.利用能量流动的特点确定食物链(1)根据能量传递的特点,能量含量越高,营养级别越低。(2)根据能量传递效率10%—20%,可以确定相邻两个营养级能量差别在5倍左右,若能量相差不多,则应列为同一营养级,如据下图1四种生物所同化的有机物的量的比例,可确定其营养结构如图2所示。图1图2二、碳循环示意图中各种成分的判断快速确认碳循环各环节的“三看法”一看双箭头:双箭头一方为“生产者”,另一方
5、为“大气二氧化碳库”。二看多箭头:图示各环节均可向其指来箭头,则被指向方为“大气二氧化碳库”。三看“生产者”“消费者”及其指向:生产者指向消费者;生产者、消费者均指向分解者。例1:如图示自然界碳循环的简图,图中A、B、C、D各代表生态系统中的那种成分(A)A.B.C.D.D为生产者,D为消费者,D为分解者,D为生产者,B为分解者,B为分解者,B为生产者,B为消费者,A为消费者A为生产者A为消费者A为分解者【思路分析】先据双向箭头存彳确定“非生物的物质和能量和“生产者”,再根据两者中有“3”个指出箭头的D为“生产者”,有“3”个指入箭头的C为“非生物的物质和
6、能量”,最后根据D-A-B,确定A为消费者,B为分解者。例2.如图表示生物圈中物质循环的过程,甲、乙、丙、丁为生物,请分析回答:⑴写出图中的食物链:・能够使光能流入该生态系统的生物是图中的,它在生态系统中充当的角色.►⑥①1,②③⑤甲>乙►丙—►丁i▼生物遗体和扫E出物大气中的二氧化傲(2)该生态系统中数量最少的生物是(3)图中①②③④⑤⑥表示的生理过程分别是(4)图中甲代表的生物是,它们在物质循环中的作用是■(5)如果图中的丁大量死亡,图中的数量会随着减少,的数量先增加后减少.(6)乙一丁的过程中,能量流动是通过作用进行的.由此可以看出,生态系统内的能量
7、流动是随着进行的.(7)由图可以看出,碳在生态系统中主要是以形式循环的;在生物之间以形式流动。根据分析可知:甲是分解者,乙是生产者,丙、丁是消费者,食物链中不能出现分解者和非生物成分,因此在甲、乙、丙、丁四生产者-一植物能够通过光合作用将光能转化为储存在有机物中的化学能,并在生态系统中通过捕食和被捕食而流动.在生态系统中,物质能量是沿着食物链、食物网流动的,并逐级减少,每一个营养级大约减少20%,能量的传递效率约为80%.营养级别越低,得到的能量越多,生物数量越多;营养级别越高,得到的能量越少,生物数量越少.因此,该生态系统中数量最少的生物是丁.类生物中,
8、能形成一条食物链,该食物链是:故答案为:乙一丙一丁;乙;生产者;丁