第3章生態系統及其穩定性微專題二利用“拼圖法”解決能量流動中的難題輸入第一營養級的能量(W1)被分為兩部分：一部分在生產者的呼吸作用中以熱能的形式散失了(A1)，一部分則用于生產者的生長、發育和繁殖。而后一部分能量中，包括現存的植物體B1、流向分解者的C1、流向下一營養級的D1。參考下圖，很容易理解以下問題。(1)流經整個生態系統的總能量是生產者固定的總能量，即W1。將圖中第三營養級同化的總能量D2“拼回”第二營養級，則剛好等于D1，即第二營養級同化的總能量；再將D1“拼回”第一營養級，則剛好等于生產者固定的總能量W1。可見，在一個草原生態系統中，草原上所有生物的總能量都來自W1，所有生物總能量之和都小于W1，這是呼吸作用消耗的緣故。(2)能量傳遞效率不會是100%。從圖中可以看出，從第一營養級向第二營養級的能量傳遞效率為D1/W1，因此不會達到100%，一般情況下，能量傳遞效率為10%～20%。(3)在解決有關能量傳遞的計算問題時，首先要確定相關的食物鏈，理清生物與生物在營養級上的差值。典例某同學繪制了如圖所示的能量流動圖解，下列敘述正確的是

(

)A．生產者固定的總能量可表示為(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)B．由生產者到初級消費者的能量傳遞效率為D2/W1C．初級消費者攝入的能量為(A2＋B2＋C2)D．W1＝D1＋D2【答案】A

【解析】由圖可知，W1為生產者固定的太陽能，D1為初級消費者同化的能量，則W1＝A1＋B1＋C1＋D1，D1＝A2＋B2＋C2＋D2；生產者固定的太陽能為W1，初級消費者固定的能量為D1，由生產者到初級消費者的能量傳遞效率為D1/W1；初級消費者攝入的能量＝固定量＋糞便量，其值遠大于D1，即大于A2＋B2＋C2；由于能量傳遞效率約為10%～20%，所以W1＞D1＋D2。[對點精練]1．生態學家研究了某草原生態系統的能量流動情況，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 (

)【答案】B

2．如圖表示生態系統中各營養級能量的類型和去向(d表示該營養級未被利用的能量)。有關敘述中錯誤的是 (

)A．圖中a1、a2可表示生產者與消費者的呼吸量，但所占比例不符B．生態系統中能量傳遞效率為(a2＋b2＋c2＋d2)/(a1＋b1＋c1＋d1)×100%C．消費者從生產者獲得的能量數值可用b1表示，且此部分能量存在于有機物中D．在食物鏈中，各營養級獲得能量的方式及能量的用途相同【答案】D

【解析】生產者固定的太陽能大部分被呼吸作用消耗，圖中a1、a2可表示生產者與消費者的呼吸量，但所占比例不符，A正確；a2＋b2＋c2＋d2是消費者的同化量，a1＋b1＋c1＋d1是生產者的同化量，B正確；消費者從生產者獲得的能量數值(a2＋b2＋c2＋d2)可用b1表示，且此部分能量存在于有機物中，C正確；在食物鏈中，各營養級獲得能量的方式及能量的用途不完全相同，如生產者是通過光合作用和化能合成作用利用光能或化學能將無機物轉變為儲存能量的有機物，而消費者是通過捕食獲得儲存能量的有機物，D錯誤。3．某林場生態系統的部分食物網如圖1所示，其主要種植的樹種為柳杉和杉木，為速生林；其第一營養級的能量流動情況如圖2所示。請據圖回答下列問題。(1)作為一個完整的生態系統，圖1中缺少的成分有_____________。(2)由于人工林樹種單一，赤腹松鼠種群爆發，柳杉和杉木嚴重受損。為了降低經濟樹種的損失，可以利用__________等種間關系進行生物防治；也可以增加_________________，豐富赤腹松鼠的食物來源。(3)圖2中，②代表__________，②部分代表的能量以有機物的形式存在于______________________。能量從第一營養級到第二營養級的傳遞效率是__________________(用圖中的數字表示)。(4)自然生態系統中，食物鏈上一般不超過5個營養級，請從能量流動的具體過程分析其原因：__________。【答案】(1)分解者、非生物的物質和能量(2)捕食和寄生其他樹種(或者果樹)增加植物種類，增加食物種類(3)未利用的能量未利用的植物、枯枝落葉③÷(①＋②＋③＋④)×100%(4)各個營養級的生物都會因呼吸作用消耗掉大部分能量，其余能量有一部分流入分解者，只有一少部分能夠被下一營養級的生物利用，流到第五營養級時，余下的能量很少，甚至不足以養活一個種群，因此食物鏈上一般不超過五個營養級【解析】(1)生態系統的結構包括非生物的物質和能量，生產者、消費者和分解者，圖示只有生產者和消費者，故缺少的成分有分解者、非生物的物質和能量。(2)赤腹松鼠種群爆發，柳杉和杉木嚴重受損，可以利用赤腹松鼠的天敵控制其種群數量，即利用捕食和寄生等種間關系進行生物防治；也可以通過增加其食物的來源來減少對柳杉和杉木的危害。(3)圖2中②表示未被利用的能量，這些能量以有機物的形式存在于未利用的植物、枯枝落葉和下一營養級糞便中的未利用部分；圖2顯示，第一營養級同化的能量為①＋②＋③＋④，第二營養級同化的能量為③，則能量從第一營養級到第二營養級的傳遞效率為③÷(①