内容正文:
一轮 · 生物
科学思维10 能量流动的相关计算
一轮 · 生物
(2022·湖北卷)如图为生态系统结构的一般模型,据图回答下列问题:
一轮 · 生物
(1)图中A代表________;肉食动物1的数量______(填“一定”或“不一定”)少于植食性动物的数量。
解析:据题意可知,A能将遗体、粪便、碎屑等中的有机物分解成无机物,返还到无机环境,因此A表示分解者。生态系统的能量流动是单向的、逐级递减的,因此能量金字塔呈正金字塔形,而生物量金字塔和数量金字塔则可能倒置或部分倒置,数量金字塔有时会出现高营养级的生物数量多于低营养级的生物数量,因此肉食性动物1的数量不一定少于植食性动物的数量。
分解者
不一定
一轮 · 生物
(2)如果②③④代表能量流动过程,④代表的能量大约是②的________。
解析:能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%~20%,②表示植食性动物的同化量,③表示肉食动物1的同化量,是②的10%~20%,④表示肉食动物2的同化量,是③的10%~20%,因此④代表的能量大约是②的1%~4%。
1%~4%
一轮 · 生物
(3)如果图中生产者是农作物棉花,为了提高棉花产量,从物质或能量的角度分析,针对②的调控措施及理由分别是___________________________________________________________________;针对⑦的调控措施及理由分别是____________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
__________________________________________________________。
控制(减少)植食性动物的数量,使棉花固定的能量尽可能保留在棉花植株
合理密植,改善通风条件,满足光合作用对CO2需求,减少无氧呼吸
消耗;增施有机肥,分解者分解有机物可产生更多无机盐、CO2,满
足棉花生长需要;喷淋降温,缓解强光照和高温导致的“午休”,满
足光合作用对CO2的需求
一轮 · 生物
解析:如果图中生产者是农作物棉花,为了提高棉花产量,针对途径②,可控制(减少)植食性动物的数量,使棉花固定的能量尽可能保留在棉花植株;针对途径⑦,可合理密植, 改善通风条件,满足光合作用对CO2需求,减少无氧呼吸消耗;增施有机肥,分解者分解有机物可产生更多无机盐、CO2,满足棉花生长需要;喷淋降温,缓解强光照和高温导致的“午休”,满足光合作用对CO2的需求,从而可以增强光合作用。
一轮 · 生物
1.在食物网中,能量传递效率不是以个体或种群为单位的,而是以营养级为单位的,如对于食物网,由第一营养级到第二营养级的能量传递效率是指(B+C)同化的总能量占A同化的总能量的10%~20%。
2.求最高营养级获得能量的“最大值”或“最小值”
(1)在一条食物链中,若生产者(第一营养级)能量为100%,那么第n营养级获得的能量最多为(20%)n-1,最少为(10%)n-1。
一轮 · 生物
(2)在多条食物链中,最高营养级从不同渠道得到的能量比不定,已知较低营养级生物的能量,求较高营养级生物获得的能量:
一轮 · 生物
3.求最低营养级消耗量的“至少”或“最多”
(1)如一条食物链共有n个营养级,则第n营养级生物每增加1 kg体重:
①“至少”需要消耗的生产者的量:
eq \f(1,(20%)n-1) = eq \f(1,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,5)))\s\up12(n-1)) =5n-1。
②“最多”需要消耗的生产者的量:
eq \f(1,(10%)n-1) = eq \f(1,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,10)))\s\up12(n-1)) =10n-1。
一轮 · 生物
(2)在多条食物链中,若已知较高营养级生物的能量,求所需较低营养级生物的能量:
一轮 · 生物
4.能量传递效率的有关“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,且各途径所获得的生物量比例确定,则按照单独的食物链进行计算后合并。
一轮 · 生物
5.具有人工输入的能量传递效率计算
人工输入