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模型 32 生态系统能量流动解题模型
1.“能量流动”中的“数学模型”
在解能量流动相关试题时,其能量变化一定遵循“能量守恒定律”。据此,可建立“能量流动”中
的相关“数学模型”呼吸作用(以初级消费者的能量流动动过程为例,不定时分析):
(1)初级消费者摄入量(a)= 同化量(b)+粪便量(c),其中粪便量属于上一营养级的同化量(需要
特别注意某一营养级同化量≠摄入量)
(2)初级消费者同化量(b)=呼吸量(d)+用于生长、发育和繁殖等的能量(e);
(3)用于生长发育和繁殖等的能量(e)=遗体、残骸量(f)+次级消费者摄入量(g);
(4)遗体、残骸量(f)+粪便量(i)=流向分解者的能量。
2.能量传递效率的“数学模型”
(1)能量传递效率计算公式:能量传递效率=(下一营养级的同化量/本营养级的同化量)×100%,能
量传递效率一般为 10% ~ 20%。
(2)能量传递效率的“最值”计算
已知低营养级,求高营养级
获能量最多——选最短食物链,按×20%计算
已知高营养级,求低营养级
获能量最少——选最长食物链,按×10%计算
已知高营养级,求低营养级
需最多能量——选最长食物链,按÷10%计算
需最少能量——选最短食物链,按÷20%计算
(3)存在“外源能量输入”的能量传递效率计算
外源能量输入到某一营养级后成为该营养级同化量的一部分,但却不是从上一营养级同化的能量。
如求第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率时,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%。
特别提醒:能量传递效率不等于能量利用率,人类活动不能提高能量传递效率,却可以提高能量利用率,
如人类通过建立“桑基鱼塘”等生态农业,实现对能量的多级利用,从而大大提高能量的利用率。
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【1】动物(处于第 n 营养级)的生长效率是指第 n 营养级储存的能量与第 n 营养级同化的能量的比值,
动物的同化效率是指同化量与摄取食物量的比值。结合所学知识,判断下列说法正确的是( )。
A. 某营养级动物生长效率较高,可以推测其活动量较大
B. 某营养级动物同化效率较高,推测其消化吸收能力较强
C. 某营养级动物生长效率较高,从上一营养级到这一营养级的能量传递效率也高
D .某营养级动物同化效率较高,从上一营养级到这营养级的能量传递效率也高
【2】现有两个不同类型的生态系统 I 和Ⅱ,I 和Ⅱ的生产者含有的总能量相同,据图分析下列相关说法正
确的是( )。
A. Ⅰ中现存的消费者的总能量大于Ⅱ中现存的消费者的总能量
B. I、Ⅱ中的消费者同化的总能量都大于生产者同化的总能量
C. Ⅰ中的各营养级之间的能量传递效率大于Ⅱ中的各营养级之间的能量传递效率
D. Ⅰ中的生产者同化的总能量大于消费者同化的总能量,但Ⅱ中的则相反
【3】在分析生态系统的能量流动时经常涉及“总能量”“摄入量”“输入量(输入到某一营养级的能量)”
“同化量”“粪便量”“能量传递效率”等说法,下列说法正确的是( )。
A.太阳辐射到某一生态系统的能量即输入该生态系统的总能量
B.生产者积累的有机物中的能量为输入生态系统的总能量
C.某一营养级生物的摄入量减去粪便量,为该营养级生物的同化量
D.相邻两营养级生物中较高营养级与较低营养级生物的摄入量之比表示能量传递效率
【4】草鱼是四大家鱼之一,为典型的草食性鱼类。如图是某人工池塘中的部分能量流动示意图,其中
字母表示能量值(单位:kJ)下列叙述错误的是( )。
A.草鱼中的幼年鱼、成年鱼和老年鱼之间存在种内斗争关系
B.草鱼摄入的能量 b 全部来自植物固定的太阳能
C.h 属于植物固定的能量,d 是草鱼用于生长、发育和繁殖的能量
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D.若在自然水域,草鱼同化的能量 c 除图示流向外,还存在部分未利用的能量
【5】如图表示某种群的同化量在三种主要生命活动①因争夺生存资源(竞争)而消耗;②避免捕食者
的捕食所需;③繁育后代中分配比例的四种情况。下列说法错误的是( )。
A.最可能出现在生物入侵早期的是情况甲,一定时间内该种群的种群密度呈增大趋势
B.与其他生物的竞争、捕食关系越激烈种群用于繁育后代的能量比例就越小
C.种群同化量有 4 个去向:以热能形式散失,用于自身生长发育和繁殖,流入下一个营养级,流向分
解者
D.为防治农田鼠害,可引入天敌,使鼠的能量分配向情况丙转变,从而降低鼠的环境容纳量
【6】如图甲为某生态系统中,流经初级消费者和次级消费者的部分能量分配情况,数字为能量值,单
位为 J/(hm2·a);图