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1、
補上一課6
高考??迹攸c強化,思維建模,跨越障礙,全取高考拉分題
第一步?構建能量流動模型,理清思路,明確去路
1.能量流經不同營養(yǎng)級示意圖
2.構建能量流動模型(表示方法)
方法一:
說明:兩個去向:同化量(b)=呼吸作用消耗量(d)+用于生長發(fā)育和繁殖的能量(e);攝入量(a)=同化量(b)+糞便量(c)
方法二:
說明:三個去向:同化量=呼吸作用消耗量+分解者分解量+下一營養(yǎng)級的同化量
方法三:
說明:四個去向: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)+下一營養(yǎng)級的同化量(D)
第二步?透析典例,思維建模,規(guī)
2、范解題流程,把握解題技巧
【典例】 如圖是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解,N1~N6表示能量數(shù)值。請回答下列有關問題。
(1)流經該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為________(用N1~N6中的字母表示)。
(2)由初級消費者傳遞給蜣螂的能量為________。
(3)圖中N3表示________________________________________________________。
(4)能量由生產者傳遞給初級消費者的傳遞效率為________________。(用N1~N6中的字母表示)。
(5)生態(tài)系統(tǒng)具有自我調節(jié)能力的基礎是________。若要提高生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性,一般
3、可采取的措施為_____________________________________________
____________________。
審題指導
答案 (1)N2 (2)0 (3)生產者用于生長、發(fā)育和繁殖的能量 (4)N5/N2×100% (5)負反饋調節(jié) 增加各營養(yǎng)級的生物種類
(1)最高營養(yǎng)級能量去路只有3個方面,少了“傳遞給下一營養(yǎng)級”這一去路。
(2)分解者分解作用的實質仍然是呼吸作用。
(3)流經各營養(yǎng)級的總能量:對生產者而言強調關鍵詞“固定”而不能說“照射”,對各級消費者而言強調關鍵詞“同化”而不能說“攝入”。
第三步?對點強化,熟能生巧、力求
4、思維變通
1.(2017·遼寧沈陽聯(lián)考)下圖表示能量流經某生態(tài)系統(tǒng)第二營養(yǎng)級示意圖[單位J/(cm2·a)],據(jù)圖分析,有關說法正確的是( )
A.該生態(tài)系統(tǒng)第一營養(yǎng)級同化的能量至少為400
B.第二營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量是100
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15
解析 題圖為能量流經某生態(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表示呼吸作用中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;題圖僅表示能量流經第二營養(yǎng)
5、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;由題圖可知次級消費者攝入的能量為15,而并非第三營養(yǎng)級同化的能量,D錯誤。
答案 A
2.(2017·四川成都外國語學校期末)如圖為草原生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解模型,A、B、C分別表示流入各營養(yǎng)級生物的能量,D、E、F分別表示各營養(yǎng)級生物用于生長、發(fā)育和繁殖的能量,G、H、I分別表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量,J、K、L分別表示流入分解者的能量。下列說法中,正確的是( )
A.圖中A=D,B=E,C=F
B.K中能量包括兔子尸體及狼糞便中的能量
C.食物鏈中能量最少的是分解者所
6、處的營養(yǎng)級
D.第一營養(yǎng)級與第二營養(yǎng)級間的能量傳遞效率是F/D
解析 由圖可知,A=G+D;B=E+H;C=F+I,A錯誤;狼的糞便中的能量未被狼吸收,即不屬于C中的能量,故兔流入分解者的能量包括兔子尸體及狼糞便中的能量,B正確;分解者不屬于食物鏈中的營養(yǎng)級,C錯誤;第一營養(yǎng)級與第二營養(yǎng)級間的能量傳遞效率是B/A,D錯誤。
答案 B
第一步?把握方法精髓,找準解題切入點
1.食物鏈中能量的“最值”計算
設食物鏈A→B→C→D,分情況討論(如下表):
(1)能量傳遞效率未知時(按20%即1/5、10%即1/10計算)
已知
問題
思路求解
由D“逆推”A(D凈增重M)
7、用“除法”
至少需要A的量Y
=Y
最多需要A的量Y
=Y
由A“順推”D (A凈增重N)用“乘法”
D最多增重的量Y
N(1/5)3=Y
D至少增重的量Y
N(1/10)3=Y
(2)已確定營養(yǎng)級間能量傳遞效率的,不能按“最值”法計算。例如,能量傳遞效率分別為a%、b%、c%,若A的能量為M,則D獲得的能量為M×a%×b%×c%。
2.在食物網中分析
在解決有關能量傳遞的計算問題時,需要確定相關的食物鏈,能量傳遞效率約為10%~20%,一般從兩個方面考慮:
3.利用“拼圖法”巧解能量流動
(1)輸入第一營養(yǎng)級的能量(W1)即生產者的同化量被分為兩部分:一部
8、分在生產者的呼吸作用中以熱能的形式散失(A1),一部分則用于生產者的生長、發(fā)育和繁殖。而后一部分能量中包括現(xiàn)存的植物體B1、流向分解者的C1、流向下一營養(yǎng)級的D1。
(2)第一營養(yǎng)級向第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率=(D1/W1)×100%,第二營養(yǎng)級向第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率=(D2/D1)×100%。
在具體計算時務必先澄清分流比例,求解中應“順推(用乘法)”還是“逆推(用除法)”,以為例。
①若已知“植物同化量”(A),并告知其“傳向動物與直接傳向人比例由1∶1調整為1∶2”,求解人最多增重變化(M),計算時宜“順推(用乘法)”
調整前:A··+A··()2=M1
調整后:A
9、··+A··()2=M2
②若已知“人同化量(M)”并告知人的食物來源“素食、肉食由1∶1調整為2∶1”,求解最少需要植物量(A),計算時應“逆推(用除法)”
調整前:+=A1
調整后:+=A2
第二步?研析典例,突破方法,舉一反三
【典例】 (1)若人類獲取植物性食物與動物性食物的比例是1∶1,將此食物結構改為4∶1,能量流動效率按10%計算,則調整后可供養(yǎng)的人口是前者的________倍。
(2)若植物向動物及向人提供的能量比例由1∶1調整為1∶4,能量流動效率按10%計算,則調整后供養(yǎng)的人口是前者的________倍。
審題指導
解析 (1)若人類獲取植物性食物與動物
10、性食物的比例是1∶1,如下左圖,共需植物性食物的相對值為55;如果動物性食物與植物性食物的比例是1∶4,則共需植物性食物的相對值是28(如下右圖)。前者對食物的消耗量是后者的1.96倍,這也就說明后者可供養(yǎng)的人數(shù)是前者的1.96倍。
(2)設植物能量為M,則調整前,人所得能量為:M××10%+M××(10%)2=+=,調整后人所得能量為M××10%+M××(10%)2=+=,則調整后∶調整前為/≈1.49,即調整后供養(yǎng)的人口是調整前的1.49倍。
答案 (1)1.96 (2)1.49
第三步?對點強化,思維建模,成就高考
(2018·湖北黃岡一模)若某草原生態(tài)系統(tǒng)只存在下面的食物關
11、系,嘗試完成問題。
(1)假如貓頭鷹的食物有來自兔,來自鼠,來自蛇,那么,貓頭鷹若要增加20 g體重,最少需要消耗的植物為________。
(2)假如植物有被兔所食,有被鼠所食;鼠有直接被貓頭鷹捕食,有被蛇捕食后流入貓頭鷹體內。那么,貓頭鷹若要增加20 g體重,最少需要消耗的植物為________。(精確到個位數(shù))
解析 (1)在生態(tài)系統(tǒng)中,能量傳遞效率為20%時,能量在流動過程中損失最小,可消耗最少的植物,為最高營養(yǎng)級提供最多的能量。因此,若計算使貓頭鷹增加20 g體重至少消耗的植物質量,則能量按20%傳遞。設貓頭鷹從不同食物鏈消耗的植物分別為a、b、c,可寫出:
列方程式得:a×20%×20%=20×2/5,b×20%×20%=20×2/5,c×20%×20%×20%=20×1/5。
解得:a=200(g)、b=200(g)、c=500(g),a+b+c=900(g)。
(2)設貓頭鷹從三條食物鏈中獲得的能量依次為e、f、g,植物固定的總能量為h。根據(jù)題意,可繪圖如下:
列方程式得:2h/5×20%×20%=e,(3/5)×(2/3)h×20%×20%=f,(3/5)×(1/3)h×20%×20%×20%=g,e+f+g=20 g。解得:h≈595(g)。
答案 (1)900 g (2)595 g
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