微專題2食物鏈(網(wǎng))的構(gòu)建和能量流動分析課件高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

微專題2食物鏈(網(wǎng))的構(gòu)建和能量流動分析一、食物鏈(網(wǎng))的構(gòu)建(1)依據(jù)捕食關(guān)系曲線構(gòu)建食物鏈(網(wǎng))在捕食關(guān)系曲線中,先上升先下降者為被捕食者,后上升后下降者為捕食者,由此可以確定圖1中食物鏈為C→B→A。圖1(2)依據(jù)同化能量的多少構(gòu)建食物鏈(網(wǎng))生態(tài)系統(tǒng)中能量是單向流動、逐級遞減的,且在相鄰營養(yǎng)級之間的傳遞效率為10%~20%,故能量值大者為被捕食者,反之為捕食者。若兩種生物的能量值相關(guān)性不大,不足以構(gòu)成10%~20%的比例關(guān)系,則兩者很可能屬于同一營養(yǎng)級。由此可以確定圖2中食物鏈為丙→甲→乙→丁;圖3中食物網(wǎng)為

。(3)依據(jù)生物富集效應(yīng)原理構(gòu)建食物鏈(網(wǎng))生態(tài)系統(tǒng)中存在生物富集現(xiàn)象,即生物所處營養(yǎng)級越高,體內(nèi)相關(guān)富集物(如農(nóng)藥、重金屬)的濃度越高,兩者在數(shù)值上呈正相關(guān)。體內(nèi)富集物濃度相差不大的兩種生物很可能屬于同一營養(yǎng)級。由此可以確定下表中的食物網(wǎng)為

。生物種類ABCDE有機汞相對濃度0.05770.51680.39(4)依據(jù)物質(zhì)循環(huán)圖解構(gòu)建食物鏈(網(wǎng))圖4所示的生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)圖中,D是生產(chǎn)者,A是消費者,B是分解者,C是非生物環(huán)境,其中的食物鏈是D→A。

圖4典例剖析1.某研究性小組對學(xué)校附近魚塘中5種不同的生物進行了研究,其研究結(jié)果見下表。請據(jù)表判斷,下列敘述正確的是(

)代表字母生物種類消化道內(nèi)食物千克體重汞含量A鲇魚小魚78B河蚌水蚤、小球藻25C小球藻/3D小魚水蚤10E水蚤小球藻5A.魚塘中A、B、C、D、E的總和就是一個生態(tài)系統(tǒng),河蚌與小魚之間是競爭關(guān)系B.5種生物形成了3條食物鏈,其中最長的一條食物鏈是C→E→D→AC.農(nóng)田中的化肥被雨水沖入池塘后,會使小球藻等浮游植物快速、大量繁殖,從而使水蚤、河蚌、魚的數(shù)量增多D.5種生物中,小球藻所含的能量最少,鲇魚富集的重金屬最多B解析

河蚌與小魚都能以水蚤為食,是競爭關(guān)系;小球藻是生產(chǎn)者,鲇魚、河蚌、小魚、水蚤都是動物,屬于消費者,缺少分解者和非生物成分,所以魚塘中A、B、C、D、E的總和不是一個生態(tài)系統(tǒng),A項錯誤。5種生物形成的食物鏈為:C小球藻→E水蚤→D小魚→A鲇魚,C小球藻→E水蚤→B河蚌,C小球藻→B河蚌,共3條食物鏈;營養(yǎng)級越多,食物鏈越長,其中最長的一條食物鏈是C→E→D→A,B項正確。農(nóng)田中的化肥被雨水沖入池塘后,會使池塘生態(tài)系統(tǒng)富營養(yǎng)化,水體溶氧量降低,水質(zhì)惡化,從而使水蚤、河蚌、魚的數(shù)量減少,C項錯誤。能量在沿著食物鏈流動的過程中是逐級遞減的,該魚塘中,小球藻所含的能量最多;在生態(tài)系統(tǒng)中,重金屬在食物鏈中隨著營養(yǎng)級的升高有富集現(xiàn)象,所處營養(yǎng)級越高的生物積累的重金屬越多,在這5種生物中,鲇魚所處的營養(yǎng)級最高,所以鲇魚富集的重金屬最多,D項錯誤。二、生態(tài)系統(tǒng)的能量流動1.生態(tài)系統(tǒng)各功能類群能量來源(2)消費者:能量來自食物方“活體”中的有機物(捕食或寄生)。(3)分解者:能量來自動、植物遺體及排遺物中的有機物(腐生)。2.生態(tài)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)能量去向(1)定量不定時分析:流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量在足夠長的時間內(nèi)的去路有三條:①自身呼吸散熱消耗;②流入下一營養(yǎng)級;③被分解者分解利用。但這一定量的能量不管如何傳遞,最終都以熱能的形式從生物群落中散失,生產(chǎn)者源源不斷地固定太陽能,才能保證生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的正常進行。(2)定量定時分析:流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量在一定時間內(nèi)的去路有四條:①自身呼吸散熱消耗;②流入下一營養(yǎng)級;③被分解者分解利用;④未被自身呼吸消耗,也未被下一營養(yǎng)級和分解者利用,即“未被利用”部分。如果是以年為單位研究,則第④部分的能量將保留給下一年(如圖所示)。3.能量傳遞效率的相關(guān)計算(1)能量在食物鏈中傳遞的計算①在一條食物鏈中,某一營養(yǎng)級的能量為n,則傳到下一營養(yǎng)級的能量最多為n×20%=0.2n,最少為n×10%=0.1n。②在一條食物鏈中,某一營養(yǎng)級的能量為n,需要前一營養(yǎng)級的能量至少為n÷20%=5n,最多為n÷10%=10n。(2)能量在食物網(wǎng)中傳遞的計算①若一食物網(wǎng)中,已知最高營養(yǎng)級增加能量為Na.求最多消耗第一營養(yǎng)級多少能量時,按最長食物鏈,最低傳遞效率計算;b.求至少消耗第一營養(yǎng)級多少能量時,按最短食物鏈,最高傳遞效率計算。②若一食物網(wǎng)中,已知第一營養(yǎng)級能量為Ma.求最高營養(yǎng)級最多獲得多少能量時,應(yīng)按最短食物鏈,最高傳遞效率計算;b.求最高營養(yǎng)級最少獲得多少能量時,應(yīng)按最長食物鏈,最低傳遞效率計算。(3)在已知高營養(yǎng)級求需要低營養(yǎng)級最值時,若高營養(yǎng)級有多種食物來源,要注意高營養(yǎng)級食物來源有沒有具體分配,若有,就不能選最短或最長的食物鏈,而要按分配情況逐一計算,然后相加。典例剖析2.某自然保護區(qū)地震后,據(jù)不完全統(tǒng)計,植被毀損達到30%以上。如圖為該地區(qū)在人為干預(yù)下恢復(fù)過程的能量流動圖,單位為kJ/(m2·a),下列敘述正確的是(

)A.圖中第三營養(yǎng)級到第四營養(yǎng)級的能量傳遞效率為9.2%B.營養(yǎng)級較高的生物,在這場地震中受到的影響較大C.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能D.各級消費者同化量中都有一小部分能量通過糞便流入分解者B解析

肉食性動物流出的能量為2.1+5.1+0.05+0.23=7.48

(kJ·m-2·a-1),故第三營養(yǎng)級到第四營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為0.23/7.48×100%≈3.1%,A項錯誤;在食物鏈中,營養(yǎng)級越高的生物,獲得的能量越少,在環(huán)境受到破壞時對其食物來源影響較大,B項正確;流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量=生產(chǎn)者固定的太陽能+補償輸入的能量,C項錯誤;各級消費者同化量是其消化吸收后合成的有機物中的能量,而其糞便中的能量是沒有被吸收同化的能量,D項錯誤。3.下圖為某人工魚塘中能量流動的部分示意圖(字母表示能量的多少),下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量等于生產(chǎn)者所固定的太陽能B.第二營養(yǎng)級糞便中的能量屬于c中的部分能量C.第一營養(yǎng)級與第二營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為c/a×100%D.圖中d表示第二營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量D解析

流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量=生產(chǎn)者固定的太陽能+餌料中的能量,A項錯誤;第二營養(yǎng)級糞便中的能量是其未同化的能量,屬于其攝入量的一部分,因此第二營養(yǎng)級糞便中的能量屬于a和f中的部分能量,B項錯誤;由于第二營養(yǎng)級的能量輸入=第一營養(yǎng)級的部分能量+餌料中的能量,所以第一營養(yǎng)級與第二營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率小于c/a×100%,C項錯誤;圖中d表示第二營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量,D項正確。4.[2023臨沂期末]有一食物網(wǎng)如圖所示。如果能量傳遞效率為10%,各條食物鏈傳遞到庚的能量相等,則庚同化1kJ的能量,丙最少需同化的能量為(

)A.550kJ B.500kJC.400kJ D.100kJA解析

丙到庚共有兩條途徑,分別是丙→丁→己→庚、丙→戊→庚,庚同化1

kJ的能量,則從這兩條途徑分別得到0.5

kJ