高中生物人教版 (2019)选择性必修2第2节 生态系统的能量流动学案及答案
展开人教版(2019)高一生物选择性必修二导学案
第2节 生态系统的能量流动
学习目标:1.分析生态系统中能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律。
2.举例说明利用能量流动规律,人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源。
3.解释生态金字塔表现了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。
学科素养:1.生命观念、科学思维——运用结构与功能观,分析能量流动的过程和特点。
2.社会责任——运用物质与能量观,分析能量传递效率,提高能量在农业生产上的利用率。
3.生命观念、科学思维——通过能量流动模型的构建,分析能量流动过程、特点和规律。
4.社会责任——通过模型图等理解能量是维持生态系统的动力,培养运用逻辑思维分析问题的能力,并指导农牧业生产。
知识点一 能量流动的概念和过程
自主梳理
1.概念:生态系统中能量的________、________、________和散失的过程。
答案:输入 传递 转化
2.过程
(1)能量输入:被生产者通过________转化为________。
(2)第一营养级的能量分析
(3)能量流动的过程示意图
①A~D分别代表________、________、________、________。
②据图总结流入每一营养级的能量最终去向
a.通过自身呼吸作用以________的形式散失;
b.被________同化(最高营养级除外);
c.被________分解利用。
答案:(1)光合作用 化学能 (2)呼吸作用 生长 发育 繁殖 分解者 (3)①初级消费者 次级消费者 三级消费者 分解者 ②热能 下一营养级 分解者
3.能量的散失:通过________作用,以________形式散失。
答案:呼吸 热能
[互动探究]
1.能量流动是指能量的输入、传递、转化和散失的过程。结合下图完成以下探究。
(1)输入第四营养级(如图示中的鹰)的能量是次级消费者(如图中的蛇)摄入的能量还是其同化的能量?
(2)初级消费者摄入的生产者中含有的能量是否均流向初级消费者体内?试解释原因。
答案:(1)提示:同化的能量。
(2)提示:否,因为初级消费者摄入生产者后并没有完全利用,还有一部分能量以粪便形式排出。
2.在一定时间内,某自然生态系统中全部生产者固定的能量值为a,全部消费者所获得的能量值为b,全部分解者所获得的能量值为c,试分析a、b、c三者之间的关系。
答案:提示:生产者固定的能量传递给了消费者和分解者的同时,还有一部分能量以热能的形式散失了,所以a>b+c。
重难点突破
能量流动的过程分析
(1)能量在营养级之间的流动
①输入方式:生产者的光合作用(主要)、化能合成作用。
②来源:生产者固定太阳能或氧化无机物产生的化学能。
③途径
a.传递:以有机物的形式沿食物链或食物网向下一营养级传递。
b.散失:生产者、消费者和分解者呼吸作用产生的热能。
④能量转化:太阳能→有机物中的化学能→热能(最终散失)。
(2)能量流动过程分析
①能量在第一营养级内部流动图解
②能量在第二营养级流动图解
a.初级消费者摄入能量(a)=初级消费者同化能量(b)+粪便中能量(c),即动物粪便中的能量不属于该营养级同化的能量,应为上一个营养级固定或同化的能量。
b.初级消费者同化能量(b)=呼吸消耗能量(d)+该营养级用于生长、发育和繁殖的能量(e)。
c.用于生长、发育和繁殖的能量(e)=分解者分解利用的能量(f)+下一营养级摄入能量(i)+未被利用能量(j)。
d.初级消费者同化能量(b)=d+e=d+(f+i+j)。
(3)三种能量流动过程图比较
随堂练习
1.有关生态系统能量流动的说法,正确的是( )
A.一种蜣螂专以大象粪为食,则该种蜣螂最多能获取大象所同化能量的20%
B.农民在农田中锄草、灭虫的主要目的之一是合理调整生态系统中能量流动的关系,使能量更多地流向对人类有益的部分
C.一只狼捕食了一只兔子,则这只兔子中约10%~20%的能量流入到狼的体内
D.某人同时养鼠和水貂,用鼠喂水貂,再用剥去皮的水貂喂鼠,这样就可以实现能量的循环利用
答案:B
解析:一种蜣螂专以大象粪为食,大象粪所含的能量不属于大象所同化的能量,A错误;在农田中锄草、灭虫的主要目的之一是合理调整生态系统中能量流动的关系,使能量更多地流向对人类有益的部分,B正确;一只狼捕食了一只兔子,则这只兔子中大部分能量流入到狼的体内,10%~20%是相邻两个营养级之间的能量传递效率,C错误;生态系统的能量流动是单向流动的,不能循环利用,D错误。
2.下图为生态系统中能量流动的部分示意图,①②③④⑤各代表一定的能量值。下列各项中正确的是( )
A.在人工饲养的高密度鱼塘中⑤肯定大于①
B.④中包含了次级消费者粪便中的能量
C.从能量关系看,②>③+④
D.在食物链中各营养级获得能量的方式及能量的用途完全相同
答案:C
解析:在人工饲养的高密度鱼塘中需要添加饲料,生产者的同化量⑤不一定大于初级消费者的同化量①,A项错误;次级消费者的粪便属于初级消费者残余,不属于次级消费者的遗体,B项错误;从能量关系看,②为次级消费者同化的能量,大于流向下一营养级的能量③与流向分解者的能量④之和,C项正确;生产者通过光合作用同化太阳能,消费者通过捕食同化化学能,D项错误。
3.某生态系统的营养结构有四个营养级,由A、B、C、D、E五个种群组成,相邻营养级之间的能量传递效率为10%~20%,且每个种群只处于一个营养级,某一年内输入各种群的能量数值如下表所示。下列关于该生态系统的分析中,正确的是( )
种群 | A | B | C | D | E |
能量J/(cm2·a) | 0.9 | 2.6 | 3.4 | 0.135 | 40 |
A.种群D的粪便中的能量不属于A的同化量
B.每个种群的能量流动去向都包括了流向下一个营养级
C.如果最高营养级只有种群D,则各相邻营养级之间的能量传递效率都相同
D.用种群E的枯枝败叶和A~D的粪便提高土壤肥力,可以提高能量传递效率
答案:C
解析:通过数据分析,该生态系统的营养结构关系为E→B(C)→A→D。E的粪便中的能量不属于E同化的能量,但属于A同化的能量,A错误;D是最高营养级,D的能量不会流向下一个营养级,B错误;E→B(C)、B(C)→A、A→D,各营养级之间的能量传递效率都是15%,C正确;用枯枝败叶、动物粪便提高土壤肥力,可以提高能量的利用率,但不能提高能量传递效率,D错误。
知识点二 能量流动的特点与能量金字塔
自主梳理
1.能量流动的特点
美国生态学家林德曼对一个结构相对简单的天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析,分析课本P56赛达伯格湖的能量流动图解,完成以下问题:
(1)图中未利用的能量指未被________消耗,也未被________________的能量。未固定指________________。
(2)据图分析能量流动第一个特点
①图中生产者________捕食肉食性动物来完成能量循环。
②呼吸散失的热能________再被生物群落利用。
③能量流动第一个特点是________,不可________,也不能________。
(3)完成表格分析能量流动第二个特点
将各营养级的能量“输入”和“输出”清单整理出来填在表格中(“输出”的能量不包括呼吸作用散失的能量)。[单位:J/(cm2·a)]
营养级 | 流入能量 | 流出能量(输入 后一个营养级) | 出入比 |
生产者 | ________ | ________ | ________ |
植食性动物 | ________ | ________ | ________ |
肉食性动物 | 12.6 | — | — |
分解者 | 14.6 | — | — |
①能量传递效率指两个相邻____________之间的能量传递,能量传递效率公式为×100%,由上表可以看出,能量在相邻两营养级的传递效率为________。
②能量流动第二个特点:能量在沿________流动过程中是________的。其原因:a.________________;b.各营养级的能量一部分流入分解者;c.还有部分未被利用的能量。
答案:(1)自身呼吸作用 后一个营养级和分解者利用 未被固定的太阳能 (2)①不能 ②不能 ③单向流动 逆转 循环流动 (3)464.6 62.8 13.52% 62.8 12.6 20.06%(从左到右,从上到下) ①营养级 10%~20% ②食物链和食物网 逐级递减 各营养级生物呼吸消耗大部分能量
2.生态金字塔
(1)生态金字塔包括:能量金字塔、生物量金字塔、数量金字塔。
(2)能量金字塔
①图中A、B、C、D每层代表____________________________。
②最底层A代表________营养级,以此类推,由________到________。
③由于能量的逐级递减,能量金字塔往往是正立的。
(3)生物量金字塔
①生物量的概念:每个营养级所容纳的_____________。
②特点:与能量金字塔相似,但有特例(如海洋中的某一时刻浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量)。
(4)数量金字塔
①金字塔每一层代表处于该营养级所有生物的________。
②特点:不同生态系统,金字塔的形状会有差异。例如草原中草比鼠多,鼠比鼬多;但森林中却出现了一棵大树上存在许多昆虫的现象。
答案:(2)①各个营养级获得的能量 ②第一 低 高
(3)①有机物的总干重
(4)①数量
[互动探究]
1.结合教材P56赛达伯格湖的能量流动图解思考并回答下列问题。
美国生态学家林德曼对一个结构相对简单的天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析,得出了如图所示的数据(单位:J·cm-2·a-1):
(1)图中生产者的能量分为四部分,而P55图3-6中生产者的能量分为三部分,差异是哪一部分?
(2)流经该生态系统的总能量是464.6 J/(cm2·a),流入第二营养级(植食性动物)的能量(即该营养级的同化量)只有62.8 J/(cm2·a),其余的能量除部分未被利用外,大部分通过自身的呼吸作用消耗掉了,少部分流入了分解者。赛达伯格湖的能量流动图解中,能量在植食性动物与肉食性动物之间的传递效率是多少?
答案:(1)提示:P56赛达伯格湖的能量流动图解中多出的部分为未利用的能量。
(2)提示:能量传递效率=×100%=×100%≈20%,能量在植食性动物与肉食性动物之间的传递效率约为20%。
2.用能量流动的原理,解释谚语“一山不容二虎”隐含的道理。
答案:提示:根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律可知,营养级越高,可利用的能量就越少,老虎在生态系统中几乎处于最高营养级,通过食物链(网)流经老虎的能量已减到很小的程度。因此,老虎的数量将是很少的,故“一山不容二虎”。
3.如果是你被困荒岛,要维持更长时间等待救援,要获得更多能量,究竟要采用以下哪种生存策略呢?
A.先吃鸡再吃玉米
B.先吃玉米,然后用一部分玉米喂鸡,吃鸡下的蛋,最后吃鸡
答案:提示:应选A方案。应该先吃鸡,因为从营养级角度来讲,鸡是初级消费者,玉米是生产者,根据能量流动逐级递减法则,如果让鸡吃玉米,然后人再吃鸡或者鸡蛋的话,人所获得的能量是最少的,维持时间最短。所以,不如先把鸡吃掉,再吃玉米。
4.生态金字塔(科学思维)
【图表情境】根据下面三种金字塔,进行比较分析,然后回答相关问题:
(1)上面三种金字塔中每一层代表的含义相同吗?为什么?
(2)能量金字塔从下到上依次变窄象征的含义是能量沿食物链流动具有什么特点?
(3)三种生态金字塔一定和上面的图相同吗?为什么?请举例说明。
答案:(1)提示:不相同。能最金字塔中每一层代表食物链中每一营养级生物所含能量的多少。数量金字塔中每一层代表每一营养级生物个体数目。生物量金字塔中每一层代表每一营养级生物的总生物量。
(2)提示:逐级递减。
(3)提示:不一定。在特殊的生态系统中会出现倒置现象。例如,在人工鱼塘或者城市生态系统,会人工输入一些其他生态系统的有机物,生产者的能量比较少,能量金字塔会出现倒置现象;一般情况下,生物个体数量在食物链中随营养级升高而逐级递减,但有时也会出现倒置的情况,如成千上万只昆虫生活在一棵大树上,此时的数量金字塔就会发生倒置;湖里的浮游植物的生物量有时就小于浮游动物的,因为浮游植物的世代短,一个世代的浮游动物以几个世代的浮游植物为食,有时会出现生物量金字塔倒置现象。
重难点突破
1.三种金字塔的比较
生态金字塔是生态学中表示不同关系的一种形式,生态学中常以金字塔的形式表示的有能量金字塔、数量金字塔和生物量金字塔等,三者的比较如下表。
项目 | 能量金字塔 | 数量金字塔 | 生物量金字塔 |
形状 | |||
特点 | 自然生态系统一定为正金字塔 | 一般为正金字塔,有时会出现倒金字塔 | 一般为正字塔 |
象征 含义 | 能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性 | 一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而减少 | 一般生物量(现存生物有机物的总干重)随食物链中营养级的升高而减少 |
每一级 含义 | 食物链中每一营养级生物所同化的能量的多少 | 每一营养级生物个体的数目 | 每一营养级生物的有机物总干重 |
特殊 形状 | 某些人工生态系统可呈现倒金字塔形 | 如一棵树与树上昆虫及鸟的数量关系: | 在海洋生态系统中,生产者浮游植物个体小、寿命短,又会不断被浮游动物吃掉,因而某一时间调查到的浮游植物的生物量可能要低于浮游动物的生物量 |
2.能量流动相关计算
(1)能量传递效率的“最值”计算
①食物链越短,最高营养级获得的能量越多。
②生物间的取食关系越简单,生态系统的能量流动过程中消耗的能量越少。
具体计算方法如下:
知低营养级求高营养级 | 知高营养级求低营养级 | ||
获能量 最多 | 选最短食物链按×20%计算 | 需最 多能量 | 选最长食物链 按÷10%计算 |
获能量 最少 | 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 |
(2)能量传递效率的“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,而需按具体数值计数。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,则按照各单独的食物链进行计算后合并。
(3)具有人工能量输入的能量传递效率计算
人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分,但不是从上一营养级流入的能量。如求第二营养级至第三营养级传递效率时,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%。
随堂练习
1.如图为某生态系统中能量传递示意图,以下叙述错误的是( )
A.能量流动是从甲固定的太阳能开始的,流入该生态系统的总能量为1 250 kJ
B.从乙到丙的能量传递效率为15%
C.将乙和丙的粪便作为有机肥还田,可以提高能量传递效率
D.食物链的营养关系一般不可逆,这决定了能量流动的单向性
答案:C
解析:由图分析可知,甲为生产者,乙为初级消费者,丙为次级消费者,丁为分解者。能量流动从生产者固定的太阳能开始,流入该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能=175+200+875=1 250(kJ);从乙到丙的能量传递效率为30÷200×100%=15%;将乙和丙的粪便作为有机肥还田,经分解者的分解作用后能为植物提供无机盐,但不能提高能量传递效率;食物链的营养关系一般不可逆,这决定了能量流动的单向性。
2.下图所示的食物网中,若人的体重增加1 kg,最少消耗水藻________kg,最多消耗水藻________kg。
答案:25 105
解析:能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%~20%。求最少消耗水藻时,选最短的食物链,即水藻→小鱼→人,传递效率按20%计算,设最少消耗水藻为x,则x×20%×20%=1,解得x=25(kg);求最多消耗水藻时,选最长的食物链,即水藻→水蚤→虾→小鱼→大鱼→人,传递效率按10%计算,设最多消耗水藻为y,则y×10%×10%×10%×10%×10%=1,得y=105(kg)。
3.如图所示的食物网中,戊的食物有1/2来自乙,1/4来自丙,1/4来自丁,且能量从生产者到消费者的传递效率为10%,从消费者到消费者的能量传递效率为20%。若戊体重增加20 g,需要消耗植物________g。
答案:2 000
解析:甲为生产者,戊共有以下食物链:①甲→乙→戊,戊增加20×1/2=10(g),需要乙10×5=50(g),需要甲50×10=500(g);②甲→丙→戊,戊增加20×1/4=5(g),需要丙5×5=25(g),需要甲25×10=250(g);③甲→丙→丁→戊,戊增加20×1/4=5(g),需要丁5×5=25(g),需要丙25×5=125(g),需要甲125×10=1 250(g),故共需要甲500+250+1 250=2 000(g)。
知识点三 研究能量流动的实践意义
自主梳理
答案:时间 空间 间作套种 多层育苗 空间和资源 能量流动关系 持续高效
[自查自纠]
(1)研究能量流动可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。( )
(2)研究能量流动能实现对能量的多级利用,从而大大提高能量的传递效率。( )
(3)研究能量流动还可以帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。( )
(4)设计科学的生态系统可以实现对能量的循环高效利用。( )
(5)稻田生态系统中,防治稻田害虫可提高生产者和消费者之间的能量传递效率。( )
答案:(1)√
(2)X 解析:能实现对能量的多级利用,从而大大提高能量的利用效率,传递效率一般只有10%~20%。
(3)√
(4)X 解析:能量只能提高利用率,不能循环利用。
(5)X
[互动探究]
在社会主义新农村建设中,某地通过新建沼气池和植树造林,构建了新型农业生态系统(如图所示)。据图思考讨论:
(1)人们在研究能量流动时,将秸秆作为牲畜饲料,粪便进入沼气池,生产燃料。此过程提高能量的传递效率了吗?
(2)在上述生态系统中,人们为提高农作物的产量,要经常到田间除草、灭虫、灭鼠。这样做的目的是什么?
答案:(1)提示:没有。此过程提高了能量的利用率,即人类充分利用了流向分解者的能量,实现了对能量的多级利用,减少了环境污染;但没有提高能量在不同营养级之间的传递效率。
(2)提示:合理调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
随堂练习
1.稻田中农民要拔掉稗草,鱼塘中要不断清除肉食性的黑鱼,用生态学观点看,这是为了( )
A.保持生态平衡
B.保持生物群落的单一性
C.调整能量在生态系统中流动的方向
D.使物质能够尽快地循环流动
答案:C
解析:稻田中农民要拔掉稗草,鱼塘中要不断清除肉食性的黑鱼,用生态学观点看,这是为了调整能量流动方向,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分,C正确。
2.如图为现代版“桑基鱼塘”农业生态系统的模式图,据图分析正确的是( )
A.“→桑”不能代表能量流动
B.模式图中不应有“→池塘”的箭头
C.鱼是次级消费者
D.该生态农业提高了能量的利用率
答案:D
解析:图中“→桑”代表该生态系统能量的输入,A错误;该池塘水体中还有其他的生产者,模式图中应有“→池塘”的箭头,B错误;图中显示鱼以蚕粪为食,是分解者,C错误;该生态农业实现了能量的多级利用,提高了能量的利用率,D正确。
[要语必背]
1.生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程称为生态系统的能量流动。
2.一个营养级的同化量包括自身呼吸散失、流向下一个营养级、被分解者利用和未被利用的能量。
3.能量流动是沿食物链进行的,食物链中各营养级之间的捕食关系是经过长期自然选择而形成的,所以能量流动是不可逆转的。
4.各营养级生物及分解者通过呼吸作用散失的热能不能被生物群落重复利用,因此能量是不能循环的。
5.一个营养级的能量不能100%地传递给下一个营养级,所以能量流动具有逐级递减的特点,能量传递效率为 10%~20%。
6.任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能。
巩固提升
1.下列关于生态系统能量流动的叙述,不正确的是( )
A.生产者固定的能量是光能或化学能
B.在自然生态系统中,数量金字塔存在倒置情形,能量金字塔则不存在
C.与传统鱼塘相比,桑基鱼塘可显著提高不同营养级之间的能量传递效率
D.在农田中除草、捉虫可使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
答案:C
解析:在生态系统中,生产者固定的能量是光能(光合作用)或化学能(化能合成作用),A正确;数量金字塔可能是倒置的,比如一棵树上可能会有很多昆虫,由于能量流动的特点是单向流动、逐级递减,则在自然生态系统中能量金字塔不可能是倒置的,B正确;与传统鱼塘相比,桑基鱼塘可显著提高能量的利用率,但不能提高不同营养级之间的能量传递效率,C错误;在农田中除草、捉虫可调整能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分,D正确。
2.生态系统中存在食物链“马尾松→松毛虫→杜鹃”,如图表示松毛虫摄入能量的流动方向,下列叙述正确的是( )
A.该食物链中的生物在数量上呈正金字塔
B.松毛虫和杜鹃之间的能量传递效率可用E/A×100%表示
C.由松毛虫流入分解者的能量可用C+D+F表示
D.若迁走全部杜鹃,松毛虫的种群数量将呈“J”形增长
答案:B
解析:该食物链中的生物在能量上呈正金字塔形,而数量上松毛虫的数量多于马尾松,不呈现正金字塔形,A错误;松毛虫的同化量是A,杜鹃的同化量是E,能量传递效率可用E/A×100%表示,B正确;由松毛虫流入分解者的能量可用D+F表示,C表示松毛虫粪便量,属于马尾松的能量,C错误;若迁走全部杜鹃,但由于资源和空间是有限的,松毛虫的种群数量将呈“S”形增长,D错误。
3.某同学绘制了下图所示的能量流动图解。下列叙述正确的是( )
A.生产者固定的总能量可表示为(A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2)
B.初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为B2+D2
C.初级消费者摄入的能量可表示为(A2+B2+C2)
D.W1=D1+D2
答案:A
解析:生产者固定的总能量(W1)是流经该生态系统的总能量,W1=A1+B1+C1+D1,又因为D1=A2+B2+C2+D2,所以W1=A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2,A正确;初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为B2+D2+C2,B错误;初级消费者摄入的能量应大于其同化量,即大于A2+B2+C2+D2,C错误;按最大能量传递效率20%计算,图中的D1=W1×20%,D2=D1×20%=W1×4%,所以D1+D2=W1×24%,故W1>D1+D2,D错误。
4.在某生态系统中,1只2 kg的鹰要吃10 kg的小鸟,0.25 kg的小鸟要吃2 kg的昆虫,而100 kg的昆虫要吃1 000 kg的绿色植物。若各营养级生物所摄入的食物全转化成能量的话,那么,绿色植物到鹰的能量传递效率为( )
A.0.05% B.0.5%
C.0.25% D.0.025%
答案:C
解析:可根据能量传递效率的概念计算出各营养级之间的能量传递效率,再计算出绿色植物转化为鹰的食物链中各营养级的生物量。即:10 kg的小鸟需要昆虫的生物量=10÷(0.25÷2)=80 kg;80 kg的昆虫需要绿色植物的生物量=80÷(100÷1 000)=800 kg。因此,从绿色植物→昆虫→小鸟→鹰的生物量依次为800 kg→80 kg→10 kg→2 kg,则鹰转化绿色植物的百分比为2÷800×100%=0.25%。
5.图甲为某草原生态系统的能量金字塔简图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,m1、m2代表不同的能量形式。图乙表示能量流经该生态系统某营养级的变化示意图,其中a~g表示能量值。请回答下列问题:
(1)图甲中,m1、m2表示的能量形式分别为________、________。通常情况下,位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于Ⅲ,主要原因是_______________________。
(2)图乙中,若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量,则B表示________,C表示________________。若图甲中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y,则对应在图乙中营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是________(选用图乙中所给字母书写表达式)。
(3)若图甲中营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙,构成的食物关系如图。若甲的1/5能量直接提供给丙,则要使丙的能量增加M kJ,至少需要消耗甲的能量为________kJ(用所给字母表示)。
答案:(1)太阳能(或生产者固定的能量) 热能(或呼吸作用散失的热量) 营养级高,可利用的能量少
(2)同化的能量 用于生长、发育和繁殖的能量 b/y×100% (3)125M/9
解析:(1)图甲中m1、m2分别代表太阳能和呼吸作用散失的热能。能量在流动过程中逐级递减,通常情况下,营养级越高,可利用的能量越少,位于高营养级的生物个体数越少。(2)图乙中若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量,则B表示营养级Ⅱ同化的能量,C表示营养级Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量。若图甲中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y,则营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率=(营养级Ⅱ的同化量÷营养级Ⅰ的同化量)×100%=b/y×100%。(3)根据题意分析,假设至少需要消耗甲的能量为a kJ,则丙从甲→丙途径获得的能量为(1/5)a×20%,丙从甲→乙→丙途径获得的能量为(4/5)a×20%×20%,根据题干中的条件可知:(1/5)a×20%+(4/5)a×20%×20%=M,因此a=125M/9。
高中生物人教版 (2019)选择性必修2第2节 生态系统的能量流动第1课时导学案: 这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修2第2节 生态系统的能量流动第1课时导学案,共9页。学案主要包含了学习目标,课前学习,课上学习,课后练习等内容,欢迎下载使用。
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