新教材高中生物選擇性必修2課件：微專題　食物鏈(網(wǎng))中生物數(shù)量及能量流動的相關(guān)分析(人教版)

微專題食物鏈(網(wǎng))中生物數(shù)量及能量流動的相關(guān)分析一、食物網(wǎng)中的生物數(shù)量變化分析1.第一營養(yǎng)級減少，將連鎖性地引發(fā)各個營養(yǎng)級生物減少。這是因為生產(chǎn)者是其他各種生物賴以生存的直接或間接的食物來源?？珊唵斡洖椤耙患壣锶魷p少，其他生物跟著跑”。2.天敵減少，則被捕食者數(shù)量的變化是先增加后減少，最后趨于穩(wěn)定。可簡單記為“如果天敵患了病，先增后減再穩(wěn)定”。3.在復(fù)雜食物網(wǎng)中，分析中間某一種群的數(shù)量變化對其他生物數(shù)量的影響時，應(yīng)遵循以下原則：(1)從天敵和食物兩個角度分析，以中間環(huán)節(jié)少的為主。若中間環(huán)節(jié)一樣多，則以天敵的影響為主。(2)生產(chǎn)者往往數(shù)量較多且相對穩(wěn)定，所以當某一種群數(shù)量發(fā)生變化時，一般不考慮生產(chǎn)者數(shù)量的增加或減少。(3)當捕食者有多種食物來源時，若其中一條食物鏈中斷，則該種群可通過捕食其他食物而維持其數(shù)量短期內(nèi)基本不變。(4)若處于最高營養(yǎng)級的生物同時占有不同的營養(yǎng)級，某種原因?qū)е缕錉I養(yǎng)級降低，則處于最高營養(yǎng)級的生物的數(shù)量最終會增加，反之則減少。例1

如圖表示某湖泊的食物網(wǎng)，其中魚a、魚b為兩種小型土著魚，若引入一種以小型魚類為食的鱸魚，將出現(xiàn)的情況是A.魚a和魚b間的種間競爭將會減弱B.土著魚在與鱸魚的種間競爭中處于劣勢C.浮游動物總量銳減后再急升D.浮游植物總量急升后再銳減√例2如果一個生態(tài)系統(tǒng)有四種生物，并構(gòu)成一條食物鏈。在某一時間分別測得這四種生物(甲、乙、丙、丁)所含的個體數(shù)量和每種生物的平均體重如圖所示。已知生物量＝生物個體數(shù)量×該種生物的平均體重，且生物量越大，該生物營養(yǎng)級越低。下列說法正確的是A.丙處于第二營養(yǎng)級，為次級消費者B.若乙的種群數(shù)量增加，則會引起甲和

丁的數(shù)量增加，丙的數(shù)量下降C.若丁的種群數(shù)量下降，則會引起乙和

丙的數(shù)量下降，甲的數(shù)量上升D.若甲的種群數(shù)量下降，則會引起丙和

丁的種群數(shù)量增加√解析由題意可知，生物量＝生物個體數(shù)量×該種生物的平均體重，生物量越大，該生物營養(yǎng)級越低，題中四種生物營養(yǎng)級從低到高分別是丁、丙、乙、甲，它們構(gòu)成的食物鏈為丁→丙→乙→甲。其中丙處于第二營養(yǎng)級，為初級消費者，A錯誤；若乙的種群數(shù)量增加，則會引起丙的種群數(shù)量減少，丁因缺少天敵而數(shù)量增多，甲因食物增多而數(shù)量增多，B正確；丁作為生產(chǎn)者，其數(shù)量下降，丙、乙、甲的數(shù)量都要下降，C錯誤；若甲的種群數(shù)量下降，則會引起乙和丁的種群數(shù)量上升，丙的種群數(shù)量下降，D錯誤。二、流經(jīng)某營養(yǎng)級的能量去向分析在不同的題目情境中，自然生態(tài)系統(tǒng)某營養(yǎng)級的能量可能只有1個來源，可能有2個、3個或4個去向?？蓮囊韵聝蓚€角度分析能量的去路：定量定時例3如圖表示能量流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)第二營養(yǎng)級示意圖[單位：J/(cm2·a)]，據(jù)圖分析，下列有關(guān)說法正確的是A.該生態(tài)系統(tǒng)第一營養(yǎng)級同化

的能量至少為400J/(cm2·a)B.第二營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育

和繁殖的能量是100J/(cm2·a)C.能量由第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率是20%D.該生態(tài)系統(tǒng)第三營養(yǎng)級同化的能量是15J/(cm2·a)√解析題圖為能量流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)第二營養(yǎng)級的示意圖，其中a表示該營養(yǎng)級攝入的能量，b表示該營養(yǎng)級同化的能量，c表示該營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量，d表示該營養(yǎng)級通過呼吸作用以熱能的形式散失的能量，e表示分解者利用的能量，B錯誤；第二營養(yǎng)級同化的能量值為100(攝入量)－20(糞便中的能量)＝80[J/(cm2·a)]，根據(jù)能量傳遞效率倒推出第一營養(yǎng)級同化的能量至少為400J/(cm2·a)，A正確；題圖僅表示能量流經(jīng)第二營養(yǎng)級的過程，并不能得出第三營養(yǎng)級的同化量，因此無法計算由第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率，C錯誤；次級消費者攝入的能量并不等同于第三營養(yǎng)級同化的能量，D錯誤。例4生態(tài)學(xué)家研究了某草原生態(tài)系統(tǒng)的能量流動情況，其局部能量流動情況如圖所示，字母代表能量。下列分析正確的是A.能量D1的最終去向是流向下一

營養(yǎng)級和分解者B.生產(chǎn)者用于生長、發(fā)育和繁殖

等生命活動的能量是C1＋D1＋E1C.第一、二營養(yǎng)級間的能量傳遞

效率為

×100%D.應(yīng)盡可能多地增加草原牲畜的放牧量以提高能量傳遞效率√解析能量D1的最終去向是流向分解者，A錯誤；生產(chǎn)者用于生長、發(fā)育和繁殖等生命活動的能量是同化量減去呼吸消耗，即C1＋D1＋E1，B正確；第一、二營養(yǎng)級間的能量傳遞效率為第二營養(yǎng)級的同化量/第一營養(yǎng)級的同化量＝

×100%，C錯誤；能量傳遞效率不能提高，只能提高能量的利用率，D錯誤。三、能量傳遞效率的計算規(guī)則1.在食物網(wǎng)中，能量傳遞效率不是以個體或種群為單位的，而是以營養(yǎng)級為單位的，如對于食物網(wǎng)

，由第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率是指(B＋C)同化的總能量占A同化的總能量的10%～20%。2.求最高營養(yǎng)級獲得能量的“最大值”或“最小值”(1)在一條食物鏈中，若生產(chǎn)者(第一營養(yǎng)級)能量為100%，那么第二營養(yǎng)級所獲得的能量最多是20%，最少為10%，第三營養(yǎng)級所獲得的能量最多為20%×20%＝4%，最少為10%×10%＝1%，則第n營養(yǎng)級獲得的能量最多為(20%)n－1，最少為(10%)n－1。(2)在多條食物鏈中，最高營養(yǎng)級從不同渠道得到的能量比不定，已知較低營養(yǎng)級生物的能量，求較高營養(yǎng)級生物獲得的能量：3.求最低營養(yǎng)級消耗量的“至少”或“最多”(1)如一條食物鏈共有n個營養(yǎng)級，則第n營養(yǎng)級生物每增加1kg體重：①“至少”需要消耗的生產(chǎn)者的量：②“最多”需要消耗的生產(chǎn)者的量：(2)在多條食物鏈中，若已知較高營養(yǎng)級生物的能量，求所需較低營養(yǎng)級生物的能量：4.關(guān)于“定值”的計算在食物網(wǎng)中，某一營養(yǎng)級同時從上一個營養(yǎng)級的多種生物中按一定比例獲取能量，則按照單獨的食物鏈進行計算后再合并。例5如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的圖解，貓頭鷹體重每增加1kg，至少消耗A約A.100kg

B.44.5kgC.25kg

D.15kg√解析圖中共含有三條食物鏈，而題中所求為至少消耗的A，根據(jù)能量流動規(guī)律分析可知，食物鏈越短損耗越少，效率以20%計算。故食物鏈A→B→貓頭鷹為最短，消耗的A為1÷20%÷20%＝25kg。例6如果一個人的食物中有1/2來自綠色植物、1/4來自小型肉食動物、1/4來自羊肉，假如能量傳遞效率為10%，那么此人每增加1千克體重，需消耗植物A.10千克

B.5千克

C.100千克

D.280千克√解析根據(jù)題意可以寫出三條食物鏈：①植物→人，在此食物鏈中人要增重0.5千克，消耗植物：0.5÷10%＝5(千克)；②植物→羊→人，在此食物鏈中，人要增重0.25千克，消耗植物：0.25÷10%÷10%＝25(千克)；③植物→植食動物→小型肉食動物→人，在此食物鏈中，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.某生態(tài)系統(tǒng)中有四種生物，并構(gòu)成一條食物鏈。在某一時間確定這四種生物(甲、乙、丙、丁)所含有機物總量的比例如圖所示。在一段時間內(nèi)，如果種群乙的有機物總量的比例增大，則引起的變化應(yīng)是下圖中的解析據(jù)題干圖示可確定這四種生物構(gòu)成的食物鏈為丙→甲→乙→丁。若乙增加會引起丁增加、甲減少，而丙會因甲的減少而增加。跟蹤訓(xùn)練123456√2.如圖是一個陸地生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)模式圖，下列敘述不正確的是A.該食物網(wǎng)中共有5條食物鏈B.在該食物網(wǎng)中，H處于三個不同的營養(yǎng)級C.若B種群中各年齡期的個體數(shù)目比例適中，

則該種群的密度在一段時間內(nèi)會明顯變大D.在該食物網(wǎng)中，如果C種群的數(shù)量下降10%，

H的數(shù)量短期內(nèi)不會發(fā)生明顯變化123456√解析按照從生產(chǎn)者到最高營養(yǎng)級的消費者，不重復(fù)、不中斷的原則，可數(shù)出該食物網(wǎng)中有5條食物鏈，即①A→B→H，②A→C→D→H，③A→C→F→G→H，④A→E→D→H，⑤A→E→F→G→H，A正確；H分別處于第三(鏈①中)、第四(鏈②④中)和第五(鏈③⑤中)營養(yǎng)級，B正確；若B種群中各年齡期的個體數(shù)目比例適中，則該種群的年齡結(jié)構(gòu)為穩(wěn)定型，種群密度在一段時間內(nèi)會保持穩(wěn)定，不會發(fā)生明顯變化，C錯誤；在該食物網(wǎng)中，H有三種食物來源，C種群數(shù)量的少量減少，短期內(nèi)并不會影響H的數(shù)量變化，D正確。1234563.如圖表示某草原生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解，①～④表示相關(guān)過程的能量流動。下列有關(guān)敘述正確的是A.①是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量B.分解者獲得的能量最少C.兔的同化量應(yīng)該是②＋③＋④D.③和④分別屬于草和免同化量的一部分√123456解析流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能總量，①是兔的攝入量，A錯誤；由題圖無法得知分解者獲得的能量的多少，也無法作出比較，B錯誤；兔的同化量應(yīng)該是②＋④＋兔呼吸消耗的能量或①－③，C錯誤；③是兔的糞便量，屬于草的同化量，④是兔的遺體殘骸，屬于兔的同化量，D正確。1234564.某生態(tài)系統(tǒng)中存在以下生物關(guān)系，E生物種群含有的總能量為5.8×109kJ，B生物種群含有的總能量為1.6×108kJ，則理論上A生物種群含有的總能量最多是A.4.2×107kJ

B.2.0×108kJC.1.0×108kJ

D.2.32×108kJ√解析E為第一營養(yǎng)級，B、C、D均為第二營養(yǎng)級，三者獲得的來自E的總能量最多為5.8×109×20%＝11.6×108(kJ)，再減去B的能量1.6×108kJ，C、D含有的能量為1×109kJ，A既可捕食C，又可捕食D，其獲得的總能量最多為1×109×20%＝2.0×108(kJ)。1234565.某生態(tài)系統(tǒng)中存在如圖所示的食物網(wǎng)，如將C的食物比例由A∶B＝1∶1調(diào)整為A∶B＝2∶1，其他條件不變，相鄰兩個營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率按10%計算，該生態(tài)系統(tǒng)能承載C的數(shù)量是原來的A.1.875倍

B.1.375倍C.1.273倍

D.0.575倍√解析當C的食物比例A∶B為1∶1時，設(shè)C獲得的能量為x，則需要A的能量為(1/2)x÷10%＋(1/2)x÷10%÷10%＝55x；當C的食物比例A∶B調(diào)整為2∶1時，設(shè)C獲得的能量為y，需要A的能量為(2/3)y÷10%＋(1/3)y÷10%÷10%＝40y。兩種情況下，生產(chǎn)者的數(shù)量是一定的，所以55x＝40y，則y＝1.375x，即該生態(tài)系統(tǒng)能承載C的數(shù)量是原來的1.375倍。1234566.如表為生物學(xué)工作者收集到的某湖泊幾種生物的食物網(wǎng)關(guān)系(“√”表示存在食物關(guān)系)。請回答下列問題：被捕