(共25张PPT)
选择性必修2 生物与环境
热点拓展四 食物链(网)的构建及能量流动的计算
热点一 食物链(网)的构建
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1.根据种群数量变化曲线图构建
(1)分析依据:先上升、先下降者为被捕食者。
(2)分析结果:食物链:乙→丙→甲(图1)。
2.根据所含能量(生物量)构建
(1)分析依据:根据相邻营养级间能量传递效率约为10%~20%,可推测能量相差在5倍以内,很可能为同一营养级。
(2)分析结果:食物链:丙→甲→乙→丁(图2)。
3.根据生物体内有害物质的浓度“由少到多”构建。
生物体 A B C D E
有机汞浓度(ppm) 0.06 7 0.51 68 0.39
(1)分析依据:生物的富集作用。重金属、农药等有害物质被生物体吸收后难以排出体外,所以此类物质会随着食物链逐级积累,即营养级越高的个体中含有有害物质的量越多,其含量往往是上一营养级个体含量的5~10倍。
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1.(2025·黑龙江绥化模拟预测)近日多地水域发现了外来入侵生物鳄雀鳝,鳄雀鳝是一种凶猛的肉食性鱼类,在我国淡水流域几乎无天敌。某淡水流域部分生物之间的食物网如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.上层鱼类和底层鱼类的垂直分布降低了鱼类的种内斗争
B.从能量流动角度分析,图示应有有机碎屑的能量流向植物
C.鳄雀鳝吃鱼所产生的碎屑被浮游动物摄入,说明能量可循环利用
D.若降低上层鱼类数量,鳄雀鳝的种群数量可能出现增多的现象
答案:D
解析:上层鱼类和底层鱼类的垂直分布降低了种间竞争,A错误;植物不能直接吸收有机碎屑中的能量,B错误;能量流动具有单向流动的特点,不能循环利用,C错误;降低上层鱼类数量,食物链缩短,鳄雀鳝获得的能量更多,其种群数量会增加,D正确。故选D。
2.现有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 4个不同的生态系统,图1表示生态系统Ⅰ中各营养级重金属富集量,图2表示生态系统Ⅱ中各营养级有机物含量,图3表示生态系统Ⅲ中的碳循环过程,图4表示生态系统Ⅳ中的能量金字塔。下列依据图1~4所绘的食物链(网),正确的是( )
A.图1对应的食物链:丙→甲→乙→丁
B.图2对应的食物链:丙→甲→乙
C.图3对应的食物链:D→A→B→C
答案:B
热点二 能量流动的计算
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1.能量传递效率的计算公式
2.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中有
注: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损耗的能量越少。
(2)在食物网中有
3.能量传递效率有关的“定值”计算
(1)已确定营养级间能量传递效率的,不能按“最值”法计算,而需按具体数值计算。
例如:在食物链A→B→C→D中,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)如果是在食物网中,某一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量,且各途径获得的能量比例确定,则按照各单独的食物链进行计算后合并。
4.能量来源比例改变的计算
(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量(M),计算时宜“顺推(用乘法)”
(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”,求解最少需要植物变化量(A),计算时应“逆推(用除法)”
5.具有人工能量输入的计算
人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分,但却不是从上一营养级流入的能量。如求第二营养级至第三营养级传递效率时,应为第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人工输入到第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人工输入到第二营养级的能量)×100%。
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3.“小养殖、小种植、小加工、小工匠”四小农场是推进乡村振兴过程中的重要力量,如图所示为一个小型人工生态农场的模式图,如表为该小型人工生态农场中农作物和鸡的部分能量值(单位:104 kJ)。请根据图和表格分析,下列说法正确的是( )
项目 净同化量(同化量-呼吸消耗量) 呼吸消耗量 流向分解者 未利用
农作物 110 75 21 58
鸡 7 10 1 3
A.该小型生态系统的结构包括生物成分及它们之间形成的营养结构
B.该小型生态系统通过食物网流向人的能量值为1.7×105 kJ
C.该生态系统中第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为9.2%
D.与常规农业种植模式相比,人工生态农场提高了能量传递效率
答案:B
解析:生态系统的结构包括组成成分和营养结构,组成成分除了生物成分还有非生物成分,A错误;据表分析,农作物流入下一营养级的能量为110-21-58=3.1×105(kJ),鸡的同化量为10+7=1.7×105(kJ),所以农作物流向人的能量是1.4×105 kJ,鸡流入下一营养级的能量为7-1-3=3×104(kJ),所以人通过食物网获得的能量为1.7×105 kJ,B正确;该生态系统中第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为(3.1×105)÷[(110+75)×104]≈16.8%,C错误;生态农场提高了能量利用率,不能提高能量的传递效率,D错误。
4.(2025·山东滨州高三期末)如图为某池塘生态系统中能量流动部分过程示意图,a~i表示不同的能量。下列说法错误的是( )
A.流经该生态系统的总能量为a+c
B.图示动物用于生长发育、繁殖的能量i<g+h
C.第一、二营养级之间能量传递效率为(g+h)/a×100%
D.(f-h)代表的能量属于植物流向分解者的能量
答案:C
解析:流经该生态系统的总能量是生产者的同化量和人工投入有机物能量的和,A正确;被消化吸收的能量相当于同化量,同化量减掉呼吸消耗的能量是用于生长发育、繁殖的能量,B正确;能量的传递效率是第二营养级同化第一营养级的能量h,除以第一营养级的同化量a,即h/a×100%,C错误;(f-h)代表的能量是粪便中的能量,属于植物流向分解者的能量,D正确。故选C。