人教生物二轮专题复习微专题课件：专题8 生物与环境 (2)构建能量流动模型，分析能量传递效率(共33张PPT)

(共33张PPT)
真题测评·试能力
1.(2022·广东高考)如图为某生态系统的食物网，其中字母表示不同的生物，箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是(　 )
A．a、c是生产者 B．b、e是肉食动物
C．c、f是杂食动物 D．d、f是植食动物
专题8 生物与环境
(二)　构建能量流动模型，分析能量传递效率
答案：C
解析：图中食物网包含的食物链有a→f、a→d→e→f、a→d→e→c、a→c、b→f、b→c。 a、b处于第一营养级，是生产者；d处于第二营养级，是植食动物；e处于第三营养级，是肉食动物；c、f可以处于第二营养级也可以处于第四营养级，是杂食动物。C正确。
2．(2023·山东高考)某浅水泉微型生态系统中能量情况如表所示，该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食。下列说法正确的是(　 )
生产者固定 来自陆地的植物残体 初级消 费者摄入 初级消 费者同化 初级消
费者呼
吸消耗
能量[105 J/ (m2·a)] 90 42 84 13.5 3
A.流经该生态系统的总能量为90×105 J/(m2·a)
B．该生态系统的生产者有15%的能量流入下一营养级
C．初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为10.5×105 J/(m2·a)
D．初级消费者粪便中的能量为70.5×105 J/(m2·a)，该能量由初级消费者流向分解者
答案：C
　
解析：由题干信息“该生态系统中的初级消费者以生产者和来自陆地的植物残体为食”可知，流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和来自陆地的植物残体中的能量，即(90＋42)×105＝132×105 [J/(m2·a]，A错误；
表格中没有显示生产者流入初级消费者的能量，因此无法计算该生态系统的生产者有多少能量流入下一营养级，B错误；
初级消费者同化量为13.5×105 J/(m2·a)，初级消费者呼吸消耗量为3×105 J/(m2·a)，因此初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量＝同化量－呼吸消耗量＝10.5×105 J/(m2·a)，C正确；
初级消费者摄入量包括粪便量和同化量，因此初级消费者粪便中的能量为84－13.5＝70.5×105[J/(m2·a)]，属于第一营养级流向分解者的能量，D错误。
3．(2023·全国新课标卷)现发现一种水鸟主要在某湖区的浅水和泥滩中栖息，以湖区的某些植物为其主要的食物来源。回答下列问题。
(1)湖区的植物、水鸟、细菌等生物成分和无机环境构成了一个生态系统。能量流经食物链上该种水鸟的示意图如下，①②③表示生物的生命活动过程，其中①是_________；②是____________________；③是________________。
(2)要研究湖区该种水鸟的生态位，需要研究的方面有________________(答出3点即可)。该生态系统中水鸟等各种生物都占据着相对稳定的生态位，其意义是___________________。
(3)近年来，一些水鸟离开湖区前往周边稻田，取食稻田中收割后散落的稻谷，羽毛艳丽的水鸟引来一些游客观赏。从保护鸟类的角度来看，游客在观赏水鸟时应注意的事项是________________(答出1点即可)。
解析：(1)水鸟摄入的能量，一部分流入其体内，即水鸟同化，另一部分未被同化，以粪便的形式排出。水鸟同化的能量一部分通过自身的呼吸作用以热能的形式散失，另一部分用于自身的生长、发育和繁殖。粪便和遗体残骸会被分解者分解。
(2)研究某种动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源。
(3)在观赏水鸟时，应该采用远观的方式，不要近距离观赏，以免干扰水鸟；要尊重鸟类，不应该追赶或者伤害它们；注意保护环境，不要乱扔垃圾，以免破坏水鸟的生存环境；在拍摄水鸟时不要用闪光灯拍照，以免惊扰到水鸟。
答案：(1)水鸟同化　呼吸作用　分解者分解　(2)水鸟的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等　有利于不同生物充分利用环境资源　(3)不要近距离观赏、不要追赶或伤害水鸟、不要乱扔垃圾、不用闪光灯拍照等(合理即可)
深化学习·提素养
1．分析能量流动的过程
(1)能量流动计算公式
(2)流经生态系统的总能量
自然生态系统 一般是生产者固定的太阳能总量
人工生态系统 还要考虑人工投放的有机物中的能量
2．构建能量流动模型
(1)能量流动的模型
(2)“拼图法”分析能量流动的过程
3．生态系统能量传递效率的计算
(1)在食物链A→B→C→D中，则有：
(2)在食物网中，则有：
[微提醒]　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，生态系统的能量流动过程中消耗的能量越少。
[典例](2023·南昌二模)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：×105 kJ/ (m2·a)]。据图分析下列说法不正确的是 (　 )
A．该生态系统的结构由图中生物及其形成的营养结构组成
B．输入该生态系统的总能量为117 ×105 kJ/ (m2·a)
C．该生态系统中第一、二营养级间的能量传递效率约为12.7%
D．图中A表示各营养级在呼吸作用中以热能的形式散失的能量
[答案]　A
[解析]　生态系统的结构包括组成成分及营养结构(食物链和食物网)，其中组成成分包括生物成分和非生物的物质和能量，食物链(网)中不包括分解者，A错误；
题图中肉食性动物同化的总能量＝(0.25＋0.05＋2.1＋5.1)×105＝7.5×105 [kJ/ (m2·a)]，植食性动物同化的总能量＝ [(7.5－5)＋0.5＋4＋9]×105＝16×105[kJ/ (m2·a)]，生产者固定的总能量＝[(16－2)＋3＋70＋23]×105＝110×105[kJ/ (m2·a)]，输入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和人工输入的能量，即(110＋2＋5)×105＝117×105[kJ/ (m2·a)]，B正确；
第一、二营养级间的能量传递效率＝植食性动物同化的生产者的能量/生产者固定的总能量×100% ＝[(16－2)×105]÷(110×105)×100%≈12.7%，C正确；
题图中A表示各营养级在呼吸作用中以热能形式散失的能量，D正确。
考法训练·融会通
1．(2023·柳州模拟)下图是某湖泊生态系统能量流动的情况，字母表示相应的能量值。据图分析，下列相关叙述正确的是(　 )
A．甲表示各个营养级用于生长、繁殖的能量
B．流入该生态系统的总能量为a1＋b1＋c1＋d1
C．植食性鱼类到肉食性鱼类的能量传递效率为(c2－e2)/(c1－e1)×100%
D．为持续获得较大鱼产量，应让捕捞的两种鱼类都保持最大自然增长率
答案：B　
解析：题图中a表示分解者利用的能量，b表示细胞呼吸消耗的能量，c表示流向下一营养级被同化的能量，d表示未被利用的能量，则甲表示各营养级未被利用的能量总和，A错误；
流入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，数值为a1＋b1＋c1＋d1，B正确；
植食性鱼类从上一营养级同化的能量为c1，肉食性鱼类从上一营养级同化的能量为c2，两营养级间能量传递效率为c2/c1×100%，C错误；
为持续获得较大鱼产量，应让捕捞的两种鱼类都保持最大自然增长速率，应使鱼的种群数量保持在K/2水平，D错误。
2．下图为某养殖池塘能量流动的部分过程图解，其中字母表示能量(单位：kJ)。下列相关叙述正确的是(　 )
A．流经该生态系统的总能量是a
B．从植物到大闸蟹的能量传递效率为(c/a)×100%
C．大闸蟹排出尿液中的有机物中的能量属于c
D．若对该池塘的营养结构进行优化，可提高从植物到大闸蟹的能量传递效率
答案：C　
解析：流经该生态系统的总能量为植物固定的太阳能a与输入的有机物中的能量之和，A错误；
由于大闸蟹的同化量是在消耗植物和有机物的基础上获得的，因此植物到大闸蟹的能量传递效率应小于(c/a)×100%，B错误；
图中大闸蟹的同化量为c，大闸蟹排出尿液中的有机物中的能量属于其同化量的一部分，即属于c，C正确；
若对该池塘的营养结构进行优化，不能提高从植物到大闸蟹的能量传递效率，但可以提高池塘空间、资源的利用率等，D错误。
3．(2023·深圳二模)不同的生态系统生物种类不同，某人工鱼塘部分能量流动如下表所示，其中X表示能量流动的去向之一，Y为能量值，能量单位为J·cm－2·a－1，肉食性动物均作为第三营养级，忽略粪便中所含的能量。图甲为草原生态系统中与鼠相关的能量流动过程，图中字母代表能量值；图乙表示草原生态系统兔子种群的λ值(λ＝当年的种群数量/上一年的种群数量)与种群数量之间的关系，回答下列问题：
生物 类型 X 传递给分解者 的能量 生物体 中未被 利用的能量 传给下 一营养级的能量 同化人工
投放的有
机物的能量
生产者 44.0 5.0 95.0 20.0 0
植食性动物 9.5 1.5 11.0 Y 5.0
肉食性动物 6.3 0.5 6.5 0.7 11.0
(1)据表分析，X是指________的能量，流经该人工鱼塘的总能量是________J·cm－2·a－1。能量从植食性动物到肉食性动物的传递效率是______(用百分率表示)。
(2)图甲中的A属于______的同化量，C表示_________的能量。
(3)图乙中，当兔子的种群数量小于80只时，兔子的种群数量呈“________”形增长，当兔子的种群数量为80～150(不包括150)只时，种群数量会____(填“增加”或“减少”)。
解析：(1)由题意分析，X表示能量流动的去向之一，且忽略粪便中的能量，则X是指呼吸作用散失的能量；据表分析，流入该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能＋人工投放的有机物输入的能量，为44＋5＋95＋20＋5＋11＝180(J·cm－2·a－1)。植食性动物同化的能量为20＋5＝25(J·cm－2·a－1)，植食性动物传给下一营养级的能量Y为25－9.5－1.5－11＝3(J·cm2·a－1)，能量从植食性动物到肉食性动物的传递效率是3÷25×100%＝12%。
(2)A是鼠的粪便量，属于鼠的上一个营养级——草(生产者)的同化量；C表示鼠用于自身生长、发育和繁殖的能量。
(3)当兔子的种群数量小于80只时，λ＝2，符合“J”形增长的数学模型；当兔子的种群数量为80～150(不包括150)只时，λ减小但大于1，说明种群数量在增加。
答案：(1)呼吸作用散失　180　12%　(2)草(或生产者或上一营养级)　鼠用于生长、发育和繁殖　(3)J　增加