微专题——能量流动的计算-2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

知识点回顾 补充：某市在落实“禁烧秸秆”工作的过程中，化“堵”为“疏”，引导农民设计建立了如下生态系统模式图，阅读教材思考如下问题： (1)相比农作物秸秆直接燃烧，上述生态系统实现了农作物中能量的__________，提高了____________。这说明：研究能量流动可帮助人们____________、设计人工生态系统，使能量得到________的利用。例如，在森林中，最好使能量多储存在木材中；在草原牧场上，则最好使能量多流向牛、羊等牲畜体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。 多级利用 能量利用率 科学规划 最有效 知识点回顾 在上述生态系统中，从能量流动的角度分析，稻田除草、除虫的意义是什么？ 帮助人们合理地调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 某一营养级同化量 上一营养级同化量 ×100% 能量传递效率 = 目录 05 五、能量流动相关计算 五、能量流动相关计算 类型一、能量传递效率“最值”计算 (1)食物链能量的“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%。 设食物链为A→B→C→D，分情况讨论(如下表)： ①已知A营养级净增重N D营养级最多增重： D营养级至少增重： N ×(20%)3 N ×(10%)3 ②已知D营养级净增重M 至少需要A营养级： 最多需要A营养级： M ÷(20%)3 M ÷(10%)3 已知高营养级求低营养级用“÷”，已知低营养级求高营养级用“×” 五、能量流动相关计算 类型一、能量传递效率“最值”计算 (2)食物网能量的“最值”计算 在解决有关能量传递的计算问题时，需要确定相关的食物链，能量传递效率约为10%～20%，一般从两个方面考虑： 五、能量流动相关计算 已知高营养级求低营养级用“÷”，已知低营养级求高营养级用“×” 食物链越短，最高营养级获得的能量越多。 生物间的取食关系越简单，生态系统消耗的能量越少。 五、能量流动相关计算 如图表示某生态系统食物网的图解，猫头鹰体重每增加1kg，至少消耗A约（ ） A．100 kg B．44.5kg C．25 kg D．15 kg 图中共含有三条食物链，而题中所问为至少消耗的A，根据能量流动规律分析可知，食物链越短损耗越少，效率以20%计算。故食物链为A到B到猫头鹰为最短，消耗的A为1/20%/20%=25kg。 C 五、能量流动相关计算 1.已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算。而需要按照具体的数值计算。 类型二、能量传递效率“定值”计算 2.如果是在食物网中，某一营养级从上一营养级的多种生物中获得能量，且各途径获得的能量比例确定，则按照单独的食物链进行计算后再合并。 例如，在食物链为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%。 A B D 19% C 13% 16% 10% a b b=a×10%×19%+a×16%×13% 五、能量流动相关计算 例：如图是一个食物网，假如鹰的食物有 来自兔， 来自鼠， 来自蛇，那么鹰若要增加20g体重，至少需要消耗食物（ ） A.900g B.500g C.200g D.600g A 五、能量流动相关计算 类型三、食物来源调整类题的分析 若在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物中获得能量，计算某一生物获得的能量或需要某一生物提供的能量时，首先，要注意某一生物“从不同食物链中获得能量的比例”，或某一生物“给不同生物提供能量的比例”，然后按照各个单独的食物链分别计算后合并。 在具体计算时务必先弄清分流比例在求解中应“顺推(用乘法)”还是“逆推(用除法)”，以下图为例。 五、能量流动相关计算 类型三、食物来源调整类题的分析 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(M)，计算时宜“顺推(用乘法)” 20% 20% 20% 五、能量流动相关计算 类型三、食物来源调整类题的分析 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”，求解最少需要植物量(A)，计算时应“逆推(用除法)” 20% 20% 20% 五、能量流动相关计算 类型三、食物来源调整类题的分析 (1)若人类获取植物性食物与动物性食物的比例是1∶1，将此食物结构改为4∶1，能