2025版高考生物一轮复习第十单元生物群体的稳态与调节补上一课6能量流动分流模型解读及相关计算教案中图版必修3

PAGEPAGE7能量流淌分流模型解读及相关计算高考常考，重点强化，思维建模，跨越障碍，全取高考拉分题eq\a\vs4\al\co1(热点1能量流淌分流模型解读)第一步⇨构建能量流淌模型，理清思路，明确去路1.能量流经不同养分级示意图2.构建能量流淌模型(表示方法)方法一：说明：两个去向：同化量(b)＝呼吸作用消耗量(d)＋用于生长发育和繁殖的能量(e)；摄入量(a)＝同化量(b)＋粪便量(c)方法二：说明：三个去向：同化量＝呼吸作用消耗量＋分解者分解量＋下一养分级的同化量方法三：说明：四个去向：同化量＝自身呼吸作用消耗量(A)＋未利用(B)＋分解者的分解量(C)＋下一养分级的同化量(D)其次步⇨透析典例，思维建模，规范解题流程，把握解题技巧【典例】如图是生态系统的能量流淌图解，N1～N6表示能量数值。请回答下列有关问题。(1)流经该生态系统的总能量为________(用N1～N6中的字母表示)。(2)由初级消费者传递给蜣螂的能量为________。(3)图中N3表示________________________________________________________。(4)能量由生产者传递给初级消费者的传递效率为________________。(用N1～N6中的字母表示)。(5)生态系统具有自我调整实力的基础是________。若要提高生态系统的反抗力稳定性，一般可实行的措施为___________________________________________________________________。审题指导答案(1)N2(2)0(3)生产者用于生长、发育和繁殖的能量(4)N5/N2×100%(5)负反馈调整增加各养分级的生物种类(1)最高养分级能量去路只有3个方面，少了“传递给下一养分级”这一去路。(2)分解者分解作用的实质仍旧是呼吸作用。(3)流经各养分级的总能量：对生产者而言强调关键词“固定”而不能说“照耀”，对各级消费者而言强调关键词“同化”而不能说“摄入”。第三步⇨对点强化，熟能生巧、力求思维变通1.(2024·辽宁沈阳联考)下图表示能量流经某生态系统其次养分级示意图[单位J/(cm2·a)]，据图分析，有关说法正确的是()A.该生态系统第一养分级同化的能量至少为400B.其次养分级用于生长、发育和繁殖的能量是100C.能量由其次养分级到第三养分级的传递效率是20%D.该生态系统第三养分级同化的能量是15解析题图为能量流经某生态系统其次养分级的示意图，其中A表示该养分级摄入的能量，B表示该养分级同化的能量，C表示该养分级用于生长、发育和繁殖的能量，D表示呼吸作用中以热能的形式散失的能量，E表示分解者利用的能量，B错误；题图仅表示能量流经其次养分级的过程，并不能得出第三养分级的同化量，因此无法计算由其次养分级到第三养分级的能量传递效率，C错误；由题图可知次级消费者摄入的能量为15，而并非第三养分级同化的能量，D错误。答案A2.(2024·四川成都外国语学校期末)如图为草原生态系统的能量流淌图解模型，A、B、C分别表示流入各养分级生物的能量，D、E、F分别表示各养分级生物用于生长、发育和繁殖的能量，G、H、I分别表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量，J、K、L分别表示流入分解者的能量。下列说法中，正确的是()A.图中A＝D，B＝E，C＝FB.K中能量包括兔子尸体及狼粪便中的能量C.食物链中能量最少的是分解者所处的养分级D.第一养分级与其次养分级间的能量传递效率是F/D解析由图可知，A＝G＋D；B＝E＋H；C＝F＋I，A错误；狼的粪便中的能量未被狼汲取，即不属于C中的能量，故兔流入分解者的能量包括兔子尸体及狼粪便中的能量，B正确；分解者不属于食物链中的养分级，C错误；第一养分级与其次养分级间的能量传递效率是B/A，D错误。答案B热点2能量流淌的相关计算第一步⇨把握方法精髓，找准解题切入点1.食物链中能量的“最值”计算设食物链A→B→C→D，分状况探讨(如下表)：(1)能量传递效率未知时(按20%即1/5、10%即1/10计算)已知问题思路求解由D“逆推”A(D净增重M)用“除法”至少须要A的量Yeq\f(M,（\f(1,5)）3)＝Y最多须要A的量Yeq\f(M,（\f(1,10)）3)＝Y由A“顺推”D(A净增重N)用“乘法”D最多增重的量YN(1/5)3＝YD至少增重的量YN(1/10)3＝Y(2)已确定养分级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算。例如，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.在食物网中分析在解决有关能量传递的计算问题时，须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：eq\a\vs4\al(（1）知低养分级,求高养分级)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(获得能量最多\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(选最短食物链,按×20%计算)),获得能量最少\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(选最长食物链,按×10%计算))))eq\a\vs4\al(（2）知高养分级,求低养分级)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(需最少能量\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(选最短食物链,按÷20%计算)),需最多能量\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(选最长食物链,按÷10%计算)),))3.利用“拼图法”巧解能量流淌(1)输入第一养分级的能量(W1)即生产者的同化量被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失(A1)，一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖。而后一部分能量中包括现存的植物体B1、流向分解者的C1、流向下一养分级的D1。(2)第一养分级向其次养分级的能量传递效率＝(D1/W1)×100%，其次养分级向第三养分级的能量传递效率＝(D2/D1)×100%。在详细计算时务必先澄清分流比例，求解中应“顺推(用乘法)”还是“逆推(用除法)”，以为例。①若已知“植物同化量”(A)，并告知其“传向动物与干脆传向人比例由1∶1调整为1∶2”，求解人最多增重改变(M)，计算时宜“顺推(用乘法)”调整前：A·eq\f(1,2)·eq\f(1,5)＋A·eq\f(1,2)·(eq\f(1,5))2＝M1调整后：A·eq\f(2,3)·eq\f(1,5)＋A·eq\f(1,3)·(eq\f(1,5))2＝M2②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”，求解最少须要植物量(A)，计算时应“逆推(用除法)”调整前：eq\f(M·\f(1,2),\f(1,5))＋eq\f(M·\f(1,2),（\f(1,5)）2)＝A1调整后：eq\f(M·\f(2,3),\f(1,5))＋eq\f(M·\f(1,3),（\f(1,5)）2)＝A2其次步⇨研析典例，突破方法，举一反三【典例】(1)若人类获得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，能量流淌效率按10%计算，则调整后可供给的人口是前者的________倍。(2)若植物向动物及向人供应的能量比例由1∶1调整为1∶4，能量流淌效率按10%计算，则调整后供给的人口是前者的________倍。审题指导解析(1)若人类获得植物性食物与动物性食物的比例是1∶1，如下左图，共需植物性食物的相对值为55；假如动物性食物与植物性食物的比例是1∶4，则共需植物性食物的相对值是28(如下右图)。前者对食物的消耗量是后者的1.96倍，这也就说明后者可供给的人数是前者的1.96倍。(2)设植物能量为M，则调整前，人所得能量为：M×eq\f(1,2)×10%＋M×eq\f(1,2)×(10%)2＝eq\f(M,20)＋eq\f(M,200)＝eq\f(11M,200)，调整后人所得能量为M×eq\f(4,5)×10%＋M×eq\f(1,5)×(10%)2＝eq\f(2M,25)＋eq\f(M,500)＝eq\f(41M,500)，则调整后∶调整前比值为eq\f(41M,500)/eq\f(11M,200)≈1.49，即调整后供给的人口是调整前的1.49倍。答案(1)1.96(2)1.49第三步⇨对点强化，思维建模，成就高考(2024·湖北黄冈一模)若某草原生态系统只存在下面的食物关系，尝试完成问题。(1)假如猫头鹰的食物有eq\f(2,5)来自兔，eq\f(2,5)来自鼠，eq\f(1,5)来自蛇，那么，猫头鹰若要增加20g体重，最少须要消耗的植物为________。(2)假如植物有eq\f(2,5)被兔所食，有eq\f(3,5)被鼠所食；鼠有eq\f(2,3)干脆被猫头鹰捕食，有eq\f(1,3)被蛇捕食后流入猫头鹰体内。那么，猫头鹰若要增加20g体重，最少须要消耗的植物为________。(精确到个位数)解析(1)在生态系统中，能量传递效率为20%时，能量在流淌过程中损失最小，可消耗最少的植物，为最高养分级供应最多的能量。因此，若计算使猫头鹰增加20g体重至少消耗的植物质量，则能量按20%传递。设猫头鹰从不同食物链消耗的植物分别为a、b、c，可写出：列方程式得：a×20%×20%＝20×2/5，b×20%×20%＝20×2/5，c×20%×20%×20%＝20×1/5。