新教材2024版高中生物第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性微專題2利用“拼圖法”解決能量流動中的難題課件新人教版選擇性必修2

第3章生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性微專題二利用“拼圖法”解決能量流動中的難題輸入第一營養(yǎng)級的能量(W1)被分為兩部分：一部分在生產(chǎn)者的呼吸作用中以熱能的形式散失了(A1)，一部分則用于生產(chǎn)者的生長、發(fā)育和繁殖。而后一部分能量中，包括現(xiàn)存的植物體B1、流向分解者的C1、流向下一營養(yǎng)級的D1。參考下圖，很容易理解以下問題。(1)流經(jīng)整個生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的總能量，即W1。將圖中第三營養(yǎng)級同化的總能量D2“拼回”第二營養(yǎng)級，則剛好等于D1，即第二營養(yǎng)級同化的總能量；再將D1“拼回”第一營養(yǎng)級，則剛好等于生產(chǎn)者固定的總能量W1。可見，在一個草原生態(tài)系統(tǒng)中，草原上所有生物的總能量都來自W1，所有生物總能量之和都小于W1，這是呼吸作用消耗的緣故。(2)能量傳遞效率不會是100%。從圖中可以看出，從第一營養(yǎng)級向第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為D1/W1，因此不會達到100%，一般情況下，能量傳遞效率為10%～20%。(3)在解決有關能量傳遞的計算問題時，首先要確定相關的食物鏈，理清生物與生物在營養(yǎng)級上的差值。典例某同學繪制了如圖所示的能量流動圖解，下列敘述正確的是

(

)A．生產(chǎn)者固定的總能量可表示為(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)B．由生產(chǎn)者到初級消費者的能量傳遞效率為D2/W1C．初級消費者攝入的能量為(A2＋B2＋C2)D．W1＝D1＋D2【答案】A

【解析】由圖可知，W1為生產(chǎn)者固定的太陽能，D1為初級消費者同化的能量，則W1＝A1＋B1＋C1＋D1，D1＝A2＋B2＋C2＋D2；生產(chǎn)者固定的太陽能為W1，初級消費者固定的能量為D1，由生產(chǎn)者到初級消費者的能量傳遞效率為D1/W1；初級消費者攝入的能量＝固定量＋糞便量，其值遠大于D1，即大于A2＋B2＋C2；由于能量傳遞效率約為10%～20%，所以W1＞D1＋D2。[對點精練]1．生態(tài)學家研究了某草原生態(tài)系統(tǒng)的能量流動情況，其局部能量流動情況如圖所示，字母代表能量。下列分析正確的是 (

)【答案】B

2．如圖表示生態(tài)系統(tǒng)中各營養(yǎng)級能量的類型和去向(d表示該營養(yǎng)級未被利用的能量)。有關敘述中錯誤的是 (

)A．圖中a1、a2可表示生產(chǎn)者與消費者的呼吸量，但所占比例不符B．生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞效率為(a2＋b2＋c2＋d2)/(a1＋b1＋c1＋d1)×100%C．消費者從生產(chǎn)者獲得的能量數(shù)值可用b1表示，且此部分能量存在于有機物中D．在食物鏈中，各營養(yǎng)級獲得能量的方式及能量的用途相同【答案】D

【解析】生產(chǎn)者固定的太陽能大部分被呼吸作用消耗，圖中a1、a2可表示生產(chǎn)者與消費者的呼吸量，但所占比例不符，A正確；a2＋b2＋c2＋d2是消費者的同化量，a1＋b1＋c1＋d1是生產(chǎn)者的同化量，B正確；消費者從生產(chǎn)者獲得的能量數(shù)值(a2＋b2＋c2＋d2)可用b1表示，且此部分能量存在于有機物中，C正確；在食物鏈中，各營養(yǎng)級獲得能量的方式及能量的用途不完全相同，如生產(chǎn)者是通過光合作用和化能合成作用利用光能或化學能將無機物轉變?yōu)閮Υ婺芰康挠袡C物，而消費者是通過捕食獲得儲存能量的有機物，D錯誤。3．某林場生態(tài)系統(tǒng)的部分食物網(wǎng)如圖1所示，其主要種植的樹種為柳杉和杉木，為速生林；其第一營養(yǎng)級的能量流動情況如圖2所示。請據(jù)圖回答下列問題。(1)作為一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，圖1中缺少的成分有_____________。(2)由于人工林樹種單一，赤腹松鼠種群爆發(fā)，柳杉和杉木嚴重受損。為了降低經(jīng)濟樹種的損失，可以利用__________等種間關系進行生物防治；也可以增加_________________，豐富赤腹松鼠的食物來源。(3)圖2中，②代表__________，②部分代表的能量以有機物的形式存在于______________________。能量從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率是__________________(用圖中的數(shù)字表示)。(4)自然生態(tài)系統(tǒng)中，食物鏈上一般不超過5個營養(yǎng)級，請從能量流動的具體過程分析其原因：__________?！敬鸢浮?1)分解者、非生物的物質(zhì)和能量(2)捕食和寄生其他樹種(或者果樹)增加植物種類，增加食物種類(3)未利用的能量未利用的植物、枯枝落葉③÷(①＋②＋③＋④)×100%(4)各個營養(yǎng)級的生物都會因呼吸作用消耗掉大部分能量，其余能量有一部分流入分解者，只有一少部分能夠被下一營養(yǎng)級的生物利用，流到第五營養(yǎng)級時，余下的能量很少，甚至不足以養(yǎng)活一個種群，因此食物鏈上一般不超過五個營養(yǎng)級【解析】(1)生態(tài)系統(tǒng)的結構包括非生物的物質(zhì)和能量，生產(chǎn)者、消費者和分解者，圖示只有生產(chǎn)者和消費者，故缺少的成分有分解者、非生物的物質(zhì)和能量。(2)赤腹松鼠種群爆發(fā)，柳杉和杉木嚴重受損，可以利用赤腹松鼠的天敵控制其種群數(shù)量，即利用捕食和寄生等種間關系進行生物防治；也可以通過增加其食物的來源來減少對柳杉和杉木的危害。(3)圖2中②表示未被利用的能量，這些能量以有機物的形式存在于未利用的植物、枯枝落葉和下一營養(yǎng)級糞便中的未利用部分；圖2顯示，第一營養(yǎng)級同化的能量為①＋②＋③＋④，第二營養(yǎng)級同化的能量為③，則能量從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率為③÷(①