2019版高中生物 第五章 生态系统及其稳定性 微专题突破 能量流动的计算学案 新人教版必修3

微专题突破 能量流动的计算

在解决有关能量流动的计算时，首先要确定相关的食物链，然后注意题目中的“最多”、“最少”、“至多”、“至少”等词语，从而确定是使用10%或20%来解决相关问题。

(1)设食物链为A→B→C→D，分情况讨论：

实现 D营养级净增 重(M) A营养级的需 要量(N) 提醒 问题思路求解 至少需要A营养级的量(X) 最多需要A营养级的量(X) D营养级最多增重的量(X) D营养级至少增重的量(X) 计算过程 X×20%×20%×20%＝M X×10%×10%×10%＝M N×20%×20%×20%＝X N×10%×10%×10%＝X “最多”“至少”与“10%”“20%”的对应关系 (2)同一条食物链不同环节间能量传递效率不同时，相关问题解决思路： 设在食物链A→B→C→D中，各营养级间的传递效率分别为a%、b%、c%，若现有A营养级生物的总质量为M，能使D营养级生物增重多少？

列式计算：M·a%·b%·c%＝X

此时不再涉及“最多”“至少”的问题。

(3)在食物网中分析时，确定生物量变化的“最多”或“最少”时，具体规律总结如下：

? 知低营养级①

求高营养级?选最长食物链

?获能量最少按×10%计算

??选最短食物链

获能量最多?

??按×20%计算

?????

?知高营养级

②

求低营养级?选最短食物链

?需最少能量按÷20%计算

?????

??选最长食物链

需最多能量?

?按÷10%计算?

(4)如果是在食物网中，同一生物同时从上一营养级多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量不等，则按照各自单独的食物链进行计算后合并。

1．某生态系统食物网如下图所示，猫头鹰体重每增加1 kg至少消耗A约

( )

1

A．100 kg C．25 kg

B．44.5 kg D．15 kg

【解析】 食物链越短，能量消耗得越少，即按A→B→猫头鹰这条食物链，且能量传递效率20%来计算。即1÷20%÷20%＝25 kg。

【答案】 C

2．根据图示的食物网，若黄雀的全部同化量来自两种动物，蝉和螳螂各占一半，则当绿色植物增加G千克时，黄雀增加体重最多是( )

A．G/75千克 C．6G/125千克

B．3G/125千克 D．G/550千克

【解析】 根据生态系统能量流动的最高传递效率20%，设黄雀增加体重X千克，则根据题意可列出计算式：(5×X/2＋5×5×X/2)×5＝G，X＝G/75千克。

【答案】 A

3．有一食物网如下图所示。如果能量传递效率为10%，各条食物链传递到庚的能量相等，则庚同化1 kJ的能量，丙最少需同化的能量为 ( )

A．550 kJ C．400 kJ

B．500 kJ D．100 kJ

【解析】 设丙的能量为x，经丙→丁→己→庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5÷(10%)＝500(kJ)，经丙→戌→庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5÷(10%)＝50(kJ)，即丙最少含500＋50＝550(kJ)的能量。

【答案】 A

4．如图所示的食物网中，鸟的食物为互花米草和植食性昆虫，由原来的2∶1调整为1∶1，若保证养活同样多的鸟所需的互花米草数量与原来的数量之比为(能量传递效率按20%计算)( )

3

2

2

A．9∶7 C．11∶3

B．8∶5 D．3∶8

【解析】 由题意知图示共有食物链为互花米草→植食性昆虫→鸟，互花米草→鸟；设鸟从上一营养级获得同化量为a，则原来互花米草的数量为：(2/3)a÷20%＋(1/3)a÷20%÷20%＝(35/3)a；改变食物比例后，则所需互花米草的数量为：(1/2)a÷20%＋(1/2)a÷20%÷20%＝(30/2)a。则保证养活同样多的鸟所需的互花米草数量与原来的数量之比为(30/2)a÷(35/3)a＝9∶7。

【答案】 A

5．下图是某种草原生态系统部分营养结构，请根据图回答：

若草固定的总能量为6.8×10 kJ，食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3×10 kJ，则人最多能获得能量________ kJ。若蛇取食鼠的比例由1/4调整到3/4，从理论上分析，改变取食比例后，蛇体重每增加1 kg，人比原来增重________(能量传递效率按20%计算)。

【解析】 若草固定的总能量为6.8×10 kJ，食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3×10 kJ，则人最多能获得的能量为(6.8×10×20%－1.3×10)× 20%＝2.46×10 kJ。根据题意，改变取食前蛇体重每增加1 kg需要消耗草的重量为：(1/4÷20%÷20%)＋(3/4÷20%÷20%÷20%)＝100 kg，改变取食后蛇体重每增加1 kg需要消耗草的重量为(1/4÷20%÷20%÷20%)＋(3/4÷20%÷20%)＝50 kg，所以改变取食后可以节约100－50＝50 kg的草的能量流向人，则人可以增重50×20%×20%＝2 kg。 【答案】 2.46×108 kJ 2 kg

98

98

988

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