高考生物 培優(yōu)講堂 生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算歸納課件 新人教版必修3

1設(shè)食物鏈為設(shè)食物鏈為ABCD，分情況討論如下，分情況討論如下已知已知D營(yíng)養(yǎng)級(jí)增加的能量為營(yíng)養(yǎng)級(jí)增加的能量為M，則至少需要，則至少需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量量M(20%)3，最多需要，最多需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量M(10%)3。已知已知A營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為N，則，則D營(yíng)養(yǎng)級(jí)最多可獲得的能量營(yíng)養(yǎng)級(jí)最多可獲得的能量N(20%)3，最少可獲得的能量，最少可獲得的能量N(10%)3。培優(yōu)講堂培優(yōu)講堂(九九)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算歸納生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算歸納疑難講解疑難講解2在類似在類似ABCD的食物網(wǎng)中，計(jì)算生物量變的食物網(wǎng)中，計(jì)算生物量變化的化的“最多最多”或或“最少最少”時(shí)，還應(yīng)遵循以下原則時(shí)，還應(yīng)遵循以下原則(1)食物鏈越短，最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的能量越多。食物鏈越短，最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的能量越多。(2)生物間的取食關(guān)系越簡(jiǎn)單，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過(guò)程生物間的取食關(guān)系越簡(jiǎn)單，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過(guò)程中消耗的能量越少。中消耗的能量越少。具體計(jì)算方法總結(jié)如下：具體計(jì)算方法總結(jié)如下：如已知如已知D營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量為M，計(jì)算至少需要，計(jì)算至少需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量時(shí)，營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量時(shí)，應(yīng)取最短食物鏈應(yīng)取最短食物鏈AD，并以，并以20%的能量傳遞效率進(jìn)行計(jì)的能量傳遞效率進(jìn)行計(jì)算，即為算，即為M20%；計(jì)算最多需要；計(jì)算最多需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量時(shí)，應(yīng)取營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量時(shí)，應(yīng)取最長(zhǎng)的食物鏈最長(zhǎng)的食物鏈ABCD，并以，并以10%的能量傳遞效的能量傳遞效率分別計(jì)算，即為率分別計(jì)算，即為M(10%)3。(3)如果在食物網(wǎng)中，某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同時(shí)從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的多種如果在食物網(wǎng)中，某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同時(shí)從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的多種生物中獲得能量，計(jì)算某一生物獲得的能量或需要某一生生物中獲得能量，計(jì)算某一生物獲得的能量或需要某一生物提供的能量時(shí)，首先，要注意某一生物物提供的能量時(shí)，首先，要注意某一生物“從不同食物鏈從不同食物鏈中獲得能量的比例中獲得能量的比例”，或某一生物，或某一生物“給不同生物提供能量的給不同生物提供能量的比例比例”，然后按照各個(gè)單獨(dú)的食物鏈分別計(jì)算后合并。，然后按照各個(gè)單獨(dú)的食物鏈分別計(jì)算后合并。3巧用拼圖法解決能量流動(dòng)計(jì)算難點(diǎn)巧用拼圖法解決能量流動(dòng)計(jì)算難點(diǎn)輸入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量輸入第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量(W1)被分為兩部分：一部分在生產(chǎn)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者的呼吸作用中以熱能的形式散失了(A1)，一部分則用于，一部分則用于生產(chǎn)者的生產(chǎn)者的_。而后一部分能量中，包括。而后一部分能量中，包括現(xiàn)存的植物體現(xiàn)存的植物體B1、流向分解者的、流向分解者的C1、流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的、流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的D1。生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖(1)流經(jīng)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的總能量，即流經(jīng)整個(gè)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(yíng)養(yǎng)級(jí)。將圖中第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)_的總能量的總能量D2“拼回拼回”第二營(yíng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，則剛好等于養(yǎng)級(jí)，則剛好等于D1，即第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的總能量；再將，即第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的總能量；再將D1“拼回拼回”第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，則剛好等于生產(chǎn)者固定的總能量第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，則剛好等于生產(chǎn)者固定的總能量W1?？梢?jiàn)，在一個(gè)草原生態(tài)系統(tǒng)中，草原上所有生物的總?？梢?jiàn)，在一個(gè)草原生態(tài)系統(tǒng)中，草原上所有生物的總能量都來(lái)自能量都來(lái)自W1，所有生物總能量之和都，所有生物總能量之和都_(大于、等于、大于、等于、小于小于)W1(呼吸作用消耗的緣故呼吸作用消耗的緣故)。同化同化小于小于(2)能量傳遞效率不會(huì)是能量傳遞效率不會(huì)是100%。從上圖可以看出，。從上圖可以看出，從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)向第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的傳遞效率等于從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)向第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的傳遞效率等于_，因此不會(huì)達(dá)到，因此不會(huì)達(dá)到100%，一般情況下，能量，一般情況下，能量傳遞效率為傳遞效率為_(kāi)。D1/W110%20%若人類獲取植物性食物與動(dòng)物性食物的比例是若人類獲取植物性食物與動(dòng)物性食物的比例是1 1，將此，將此食物結(jié)構(gòu)改為食物結(jié)構(gòu)改為4 1，能量流動(dòng)效率按，能量流動(dòng)效率按10%計(jì)算，則調(diào)整后計(jì)算，則調(diào)整后可供養(yǎng)的人口是前者的可供養(yǎng)的人口是前者的_倍？倍？解析解析若人類獲取植物性食物與動(dòng)物性食物的比例是若人類獲取植物性食物與動(dòng)物性食物的比例是1 1，如下左圖，共需植物性食物的相對(duì)值為如下左圖，共需植物性食物的相對(duì)值為55；如果動(dòng)物性食；如果動(dòng)物性食物與植物性食物的比例是物與植物性食物的比例是1 4，則共需植物性食物的相對(duì)，則共需植物性食物的相對(duì)值是值是28(如下右圖如下右圖)。前者對(duì)食物的消耗量是后者的。前者對(duì)食物的消耗量是后者的1.96倍，倍，這也就說(shuō)明后者可供養(yǎng)的人數(shù)是前者的這也就說(shuō)明后者可供養(yǎng)的人數(shù)是前者的1.96倍。倍。典例透析典例透析答案答案1.96互動(dòng)探究互動(dòng)探究若上題改為：植物向動(dòng)物及向人提供的能量比例由若上題改為：植物向動(dòng)物及向人提供的能量比例由1 1調(diào)整為調(diào)整為1 4，則調(diào)整后供養(yǎng)的人口是前者的多少倍？，則調(diào)整后供養(yǎng)的人口是前者的多少倍？技巧點(diǎn)撥技巧點(diǎn)撥若食物網(wǎng)中有多條食物鏈，計(jì)算某一生物獲得的能量或需若食物網(wǎng)中有多條食物鏈，計(jì)算某一生物獲得的能量或需要某一生物提供的能量時(shí)，首先，要清楚某一生物從不同要某一生物提供的能量時(shí)，首先，要清楚某一生物從不同食物鏈中獲得的能量的比例或某一生物給不同生物提供能食物鏈中獲得的能量的比例或某一生物給不同生物提供能量的比例；其次，要結(jié)合每條食物鏈中的能量傳遞效率。量的比例；其次，要結(jié)合每條食物鏈中的能量傳遞效率。本題本題(1)中由貓頭鷹食物來(lái)源比例中由貓頭鷹食物來(lái)源比例“遞推到植物遞推到植物”，(2)中則中則由由“植物向下傳遞的比例植物向下傳遞的比例”順推到貓頭鷹；進(jìn)行上述類型能順推到貓頭鷹；進(jìn)行上述類型能量流動(dòng)計(jì)算時(shí)務(wù)必應(yīng)搞清按量流動(dòng)計(jì)算時(shí)務(wù)必應(yīng)搞清按“正推型正推型”還是按還是按“逆推型逆推型”計(jì)算，計(jì)算，若由高營(yíng)養(yǎng)級(jí)若由高營(yíng)養(yǎng)級(jí)“食物來(lái)源比例食物來(lái)源比例”計(jì)算植物量，則需要由高營(yíng)計(jì)算植物量，則需要由高營(yíng)養(yǎng)級(jí)養(yǎng)級(jí)“遞推遞推”至植物；若由植物至植物；若由植物“下傳比例下傳比例”求所耗植物量則求所耗植物量則應(yīng)由植物應(yīng)由植物“順推至高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，依據(jù)高營(yíng)養(yǎng)級(jí)所獲得的同化順推至高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，依據(jù)高營(yíng)養(yǎng)級(jí)所獲得的同化量求所耗植物量量求所耗植物量”。