2022-2023学年 必修一 浙科版 　微专题　食物链(网)中生物数量及能量流动的相关分析 课件（32张）

食物链(网)中生物数量及能量流动的相关分析微专题一、食物网中的生物数量变化分析1.第一个营养级生物减少，将连锁性地引发各个营养级生物减少。这是因为生产者是其他各种生物赖以生存的直接或间接的食物来源。可简单记为“一级生物若减少，其他生物跟着跑”。2.天敌减少，则被捕食者数量的变化是先增加后减少，最后趋于稳定。可简单记为“如果天敌患了病，先增后减再稳定”。3.在复杂食物网中，分析中间某一种群的数量变化对其他生物数量的影响时，应遵循以下原则：(1)从天敌和食物两个角度分析，以中间环节少的为主。若中间环节一样多，则以天敌的影响为主。(2)生产者往往数量较多且相对稳定，所以当某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。(3)当捕食者有多种食物来源时，若其中一条食物链中断，则该种群可通过捕食其他食物而维持其数量短期内基本不变。(4)若处于最高营养级的生物同时占有不同的营养级，某种原因导致其营养级降低，则处于最高营养级的生物的数量最终会增加，反之则减少。例1下图表示某湖泊的食物网，其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼，若引入一种以小型鱼类为食的鲈鱼，将出现的情况是A.鱼a和鱼b间的竞争将会减弱B.土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势C.浮游动物总量锐减后再急升D.浮游植物总量急升后再锐减√例2

如果一个生态系统有四种生物，并构成一条食物链。在某一时间分别测得这四种生物(甲、乙、丙、丁)所含的个体数量和每种生物的平均体重如图所示。已知生物量＝生物个体数量×该种生物的平均体重，且生物量越大，该生物营养级越低。下列说法正确的是A.丙处于第二个营养级，为次级消费者B.若乙的种群数量增加，则会引起甲和

丁的数量增加，丙的数量下降C.若丁的种群数量下降，则会引起乙和

丙的数量下降，甲的数量上升D.若甲的种群数量下降，则会引起丙和丁的种群数量增加√由题意可知，生物量＝生物个体数量×该种生物的平均体重，生物量越大，该生物营养级越低，题中四种生物营养级从低到高分别是丁、丙、乙、甲，它们构成的食物链为丁→丙→乙→甲。其中丙处于第二个营养级，为初级消费者，A错误；若乙的种群数量增加，则会引起丙的种群数量减少，丁因缺少天敌而数量增多，甲因食物增多而数量增多，B正确；丁作为生产者，其数量下降，丙、乙、甲的数量都要下降，C错误；若甲的种群数量下降，则会引起乙和丁的种群数量上升，丙的种群数量下降，D错误。二、流经某营养级的能量去向分析1.拼图法分析能量流向输入第一个营养级的能量(W1)，被分为两部分：一部分在生产者的呼吸消耗中以热能的形式散失了(A1)，一部分则用于生产者的生长、繁殖。而后一部分能量中，包括现存植物体的B1，流向分解者的C1、流向下一营养级的D1。2.能量流动模型分析(1)长期来看，流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路有三条：a.自身呼吸消耗；b.流入下一个营养级(最高营养级除外)；c.被分解者分解利用(如图所示)。(2)在短期内，流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路有四条：a.自身呼吸消耗；b.流入下一个营养级(最高营养级除外)；c.被分解者分解利用；d.未利用，即未被自身呼吸消耗，也未被下一个营养级和分解者利用(如图所示)。例3如图表示能量流经某生态系统第二个营养级的示意图[单位：J/(cm2·a)]，据图分析，下列有关说法正确的是A.e表示分解者利用的能量B.第二个营养级用于生长和繁殖的能量是100J/(cm2·a)C.能量由第二个营养级到第三个营养级的传递效率是20%D.该生态系统第三个营养级同化的能量是15J/(cm2·a)√题图为能量流经某生态系统第二个营养级的示意图，其中a表示该营养级摄入的能量，b表示该营养级同化的能量，c表示该营养级用于生长和繁殖的能量，d表示该营养级通过呼吸消耗以热能的形式散失的能量，e表示分解者利用的能量，A正确，B错误；题图仅表示能量流经第二个营养级的过程，并不能得出第三个营养级的同化量，因此无法计算由第二个营养级到第三个营养级的能量传递效率，C、D错误。例4生态学家研究了某草原生态系统的能量流动情况，其局部能量流动情况如图所示，字母代表能量。下列分析正确的是A.能量D1的最终去向是流向下一个营养级和分解者B.生产者用于生长和繁殖等生命活

动的能量是C1＋D1＋E1C.第一、二个营养级间的能量传递

效率为

×100%D.应尽可能多地增加草原牲畜的放

牧量以提高能量传递效率√能量D1的最终去向是流向分解者，A错误；生产者用于生长和繁殖等生命活动的能量是同化量减去呼吸消耗，即C1＋D1＋E1，B正确；第一、二个营养级间的能量传递效率为第二个营养级的同化量/第一个营养级的同化量＝

×100%，C错误；能量传递效率不能提高，只能提高能量的利用率，D错误。三、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，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.如果在食物网中，某一个营养级同时从上一个营养级的多种生物获得能量，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分别进行计算后再合并。例5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(能量传递效率按20%计算)A.100kg B.44.5kgC.25kg D.15kg√图中共含有三条食物链，而题中所求为至少消耗的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A→B→猫头鹰为最短，消耗的A为1÷20%÷20%＝25(kg)。例6如果一个人的食物中有1/2来自绿色植物、1/4来自小型肉食动物、1/4来自羊肉，假如能量传递效率为10%，那么此人每增加1千克体重，需消耗植物A.10千克 B.5千克

C.100千克 D.280千克√根据题意可以写出三条食物链：①植物→人，在此食物链中人要增重0.5千克，消耗植物：0.5÷10%＝5(千克)；②植物→羊→人，在此食物链中，人要增重0.25千克，消耗植物：0.25÷10%÷10%＝25(千克)；③植物→植食动物→小型肉食动物→人，在此食物链中，人要增重0.25千克，消耗植物：0.25÷10%÷10%÷10%＝250(千克)。所以人要增重1千克，需消耗植物280千克。1.某生态系统中有四种生物，并构成一条食物链。在某一时间确定这四种生物(甲、乙、丙、丁)所含有机物总量的比例如图所示。在一段时间内，如果种群乙的有机物总量的比例增大，则引起的变化应是下图中的√123456123456据题干图示可确定这四种生物构成的食物链为丙→甲→乙→丁。若乙增加会引起丁增加、甲减少，而丙会因甲的减少而增加。1234562.如图是一个陆地生态系统食物网的结构模式图，下列叙述不正确的是A.该食物网中共有5条食物链B.在该食物网中，H处于三个不同的营养级C.若B种群中各年龄期的个体数目比例适中，

则该种群的密度在一段时间内会明显变大D.在该食物网中，如果C种群的数量下降10%，H的数量短期内不会发生

明显变化√123456按照从生产者到最高营养级的消费者，不重复、不中断的原则，可数出该食物网中有5条食物链，即①A→B→H，②A→C→D→H，③A→C→F→G→H，④A→E→D→H，⑤A→E→F→G→H，A正确；H分别处于第三(链①中)、第四(链②④中)和第五(链③⑤中)个营养级，B正确；若B种群中各年龄期的个体数目比例适中，则该种群的年龄结构为稳定型，不考虑迁入和迁出，种群密度在一段时间内会保持稳定，不会发生明显变化，C错误；123456在该食物网中，H有三种食物来源，C种群数量的少量减少，短期内并不会影响H的数量变化，D正确。3.某生态系统中存在如图生物关系，E生物种群含有的总能量为5.8×109kJ，B生物种群含有的总能量为1.6×108kJ，则理论上A生物种群含有的总能量是(能量传递效率按20%计算)A.4.2×107kJ B.2.0×108kJC.1.0×108kJ D.2.32×108kJ123456√E为第一个营养级，B、C、D均为第二个营养级，三者获得的来自E的总能量为5.8×109×20%＝11.6×108(kJ)，再减去B的能量1.6×108kJ，C、D含有的能量为1×109kJ，A既可捕食C，又可捕食D，其获得的总能量为1×109×20%＝2.0×108(kJ)。1234564.某生态系统中存在如图所示的食物网，如将C的食物比例由A∶B＝1∶1调整为A∶B＝2∶1，其他条件不变，相邻两个营养级之间的能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载C的数量是原来的A.1.875倍 B.1.375倍C.1.273倍 D.0.575倍123456√当C的食物比例A∶B为1∶1时，设C获得的能量为x，则需要A的能量为(1/2)x÷10%＋(1/2)x÷10%÷10%＝55x；当C的食物比例A∶B调整为2∶1时，设C获得的能量为y，需要A的能量为(2/3)y÷10%＋(1/3)y÷10%÷10%＝40y。两种情况下，生产者的数量是一定的，所以55x＝40y，则y＝1.375x，即该生态系统能承载C的数量是原来的1.375倍。1234565.如图为某生态系统能量流动示意图。下列说法正确的是A.图中A所固定的能量是B、C的能量之和B.若C增加1kg，则需要消耗A约42kgC.B营养级的个体数量一定多于C的个

体数量D.B的数量越多，C获得的能量越少123456√123456A所固定的能量大于B、C的能量之和，A错误；由图可知，从A到B的能量传递效率为

×100%＝16%，从B到C的能量传递效率为

×100%＝15%，由此计算出C增加1kg，需要消耗A约42kg，B正确；B营养级的个体数量不一定多于C的个体数量，C错误；一般情况下，B的数量越多，则B所含的能量越多，那么C获得的能量也越多，D错误。6.如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为103kJ/(m2·y)]，据图分析：(1)该生态系统中流入生物群落的总能量有哪些来源。__________________________________________________。12