备战2019年高考生物热点题型提分策略专题13能量流动的相关计算学案

1、专题 13 能量流动的相关计算提分策略解答食物网中能量流动的相关计算题时，注意以下两种情况即可：(1)知高营养级求低营养级时，求“最多”值选最长食物链按物链按 20%十算。(2)知低营养级求高营养级时， 求“最多”值一一选最短食物链按 物链按10%十算。另外，要注意某一生物“从不同食物链中获得能量的比例”或某一生物“给不同生物提供能量的比例”， 然后按照各个单独的食物链分别计算后合并。提分演练1 下图表示某生态系统食物网的图解，猫头鹰体重每增加1 kg，至少消耗 A【答案】C【解析】求生产者的最少消耗量，应以最短倉物琏猫头 SB,最高能量传递效率(20%来计氟求得至少消耗 A约 25 kg.2

2、.下图是一个食物网，假如鹰的食物有2/5 来自兔，2/5 来自鼠，1/5 来自蛇，那么鹰若要增加 20 克体重，至少需要消耗植物植物、亂-蛇A. 900 克B. 500 克C. 200 克D. 600 克【答案】A【解析】当能量传递效率为最大值即20%时，消耗的植物量最少。鹰经兔途径消耗的植物量为C. 25 kgD. 15 kgA. 100 kg10%十算，求“最少”值一一选最短食20%十算；求“最少”值一一选最长食B. 44.5 kg220X(2/5) - 20%_ 20%= 200(g);鹰经鼠途径消耗的植物量为20X(2/5) - 20 沧 20%= 200(g);鹰经蛇、鼠途径消耗的植

3、物量为20X(1/5)十 20%_ 20% 20%= 500(g)，共计消耗植物量为900(g)。200+ 200 + 500 =33有一食物网如图所示，如果能量传递效率为10%各条食物链传递到庚的能量相等，则庚增加4量，丙最少含多少能量(ab)，其中一部分被自身呼吸消耗掉，其余部分用于自身生长、发育和繁殖，所以初级消费者的同化1 kJ 的能A. 550 kJC. 400 kJ【答案】AB. 500 kJD. 100 kJ【解析】根据题意知，经丙T丁T己T庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙 0.5 十(10%)3= 500(kJ);经丙T戊T庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙 0.

4、5 - (10%) = 50(kJ)，即丙最少含 500 + 50= 550(kJ)的能量。4 .某生态系统中存在如图所示的食物网，若将C 的食物比例由 A： B= 1 : 1 调整为 2 ： 1,能量传递效率按10%十算，则该生态C 的数量是原来的【答案】B【解析】设 c的能量为知则当食物比例为 A： B=l： 1时，消耗 A 的能量为$口 0 + 耳伽 10=5血， 而当育物比例为 A： B=2： 1时，消耗 A的能量为討 10 +討心 10=伽 所以调整比例后生态系猊承 载 C的数量为原来的=1375倍。5.假设某初级消费者摄入的能量为a,其粪便中的能量为b,通过呼吸消耗的能量为c,用于

5、生长、发育和 繁殖的能量为d,则流入次级消费者的能量最多为A.(a+b)x20%B. (c+d)x20%C. (a-c)【解析】粪便是初级消费者未能消化吸收的部分，初级消费者的同化量=摄入量粪便量，即同化量为D. 0.575 倍5量=呼吸消耗量+生长、发育和繁殖的能量，即ab=c+d。按能量的最高传递效率 20%十算，流入次级消费者的能量最多应为 (ab)x20 滅(c+d)x20%正确答案为 B。6如图甲表示某生态系统的能量锥体图，P 为生产者，Q 为初级消费者，Q 为次级消费者。现对图中的各营养级所含有的能量进行分类剖析，其中分析不正确的是(注：图乙中a、ai、a2表示上一年留下来的能量，

6、e、ei、e2表示呼吸消耗量)Qi靳口旳ad $饷尢许作H评川|的尢備A.b+c+d+e为本年度流入该生态系统的总能量B.ci表示初级消费者中被次级消费者所同化的能量c. b和d之一可代表生产者传递给分解者的能量D.初级消费者产生的粪便中所含的能量包含在c 中【答案】D【解析】宙图可知6 分别是生产者流入初级消我者、初级消费者流入次级消费者的能量，即初级消 费埶 虎躺费者同化的能量。卄卄外总为生产者固定的能曇 即本年度流人该生态系统的总能量； &和卫1和亦山和劲之一可代表淫便、遗休残骸等传递给分解者的能量，初级消费者产生的粪便中所 含的能量属于生产者同化的能量应包含在色或川中7 .下表

7、是某营养级昆虫摄食植物或能量流动的情况，下列说法不正确的是项目昆虫摄食昆虫粪便量昆虫呼吸消耗昆虫生长的能能量能量kJ】520250180120A.呼吸作用有能量散失使能量传递效率不能达到100%B.昆虫同化的能量中约有40%用于其生长发育和繁殖C.昆虫的后一个营养级能够获得的能量最多为24 kJD.昆虫的前一个营养级同化的能量至少有1 500 kJ【答案】C【解析】传递效率不能达到100%勺原因主要是呼吸作用散失了一部分能量，A 正确；昆虫的同化量为520-220=300 ( kJ)，生长发育和繁殖的能量所占比例为120 十 300X100%=40% B 正确；昆虫的后一个营养级获得的能量最多

8、是300X20%=60( kJ ),C 错误；昆虫的前一个营养级的能量最小值是300-20%=1500 ( kJ), D 正确。68 .下图是某早原生态系统的能量流动模型。a、b、c 表示流入各营养级生物的能量，d、e、f 表示用于各营养级生物生长、发育、繁殖的能量，j、k、I 表示流入分解者的能量。下列分析正确的是A. 生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者与分解者B.狼同化的能量可表示为c=f+i+lC.若一段时间内草所固定的太阳能总量为1x106kJ，那么图中最高营养级所获得的能量为c/ax106kJD. 食物链中处在最高营养级的生物是分解者【答案】C【解析】生态系统的结构

9、包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者与分解者，A 错误；狼同化的能量可表示为c,小于 f+i+l , B 错误；若一段时间内草所固定的太阳能总量为 1x106kJ，那么图中最高营养级生物所获得的能量为1x106xb/axc/b=c/ax106kJ ,C 正确；食物链中只有生产者和消费者，没有分解者，D 错误。29 .如图为某生态系统能量流动示意图单位：J/ ( cm a)，以下分析不正确的是细胞呼吸2 DOA.甲的数值是 1 250 J/ ( cm? a)B.乙的个体数目一定比甲少C.乙到丙的能量传递效率为15%D.每一营养级的能量大部分用于细胞呼吸

10、和被丁利用【答案】B【解析】分析题图：图示为某生态系统能量流动示意图，其中甲是生产者，其固定的太阳能是流入该生2态系统的总能量，即 175+200+875=1250J/ (cm?a), A 正确；乙的个体数目不一定比甲少，如一棵树上 有多个害虫，B错误；乙同化的总能量为 200J/ ( cm2?a),丙同化的总能量为 30J/ (cmf?a)，因此乙到 丙的能量传递效率为 30 十 200 x7100%=15% C 正确；据图分析可知，每个营养极流向下一营养级的能量8A. 图中 A 代表的生理过程是呼吸作用B.第二营养级到第三营养级的能量传递效率为15. 625%C.该生态系统中生产者固定的总

11、能量是9. 6X104kJ/(m2 y)D. 捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性【答案】C【解析】每一营养级的能量去向包括流向下一营养级、被分解者分解和呼吸作用中以热能形式散失三较少，而大部分的能量用于细胞呼吸和被丁利用,D 正确。10如图表示能量流经某生态系统第二营养级示意图2单位 J/(cm a)，据图分析，有关说法正确的是A.该生态系统第二营养级同化的能量是80B. 第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100C.能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20%D.该生态系统第一营养级同化的能量至少为500【答案】A【解析】图中的 A 是第二营养级的能量来源,其中有 20 被分解

12、者利用，所以被第二营养级所同化的能量是 80, A 正确；第二营养级同化的能量是80,其中有 50 通过呼吸作用以热能的形式散失，所以用于生长、发育和繁殖的能量是30, B 错误；图中只有第三营养级的摄入量，无法得知第三营养级的同化量，所以无法计算由第二营养级到第三营养级的能量传递效率,C 错误；第二营养级同化的能量为80,根据能量传递效率可知，第一营养级同化的能量至少为80/20%= 400, D 错误。11 .如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值单位为：103kJ/(m2 y)。下列说法错误的是9个途径。因此，图中 A 代表的是各种生物的呼吸作用，A 正确；肉食性动物

13、从植食性动物获得的且同化的能量=5. 1+2. 1+ 0. 25+ 0. 05- 5 =2.5X103kJ/(m2 y)，植食性动物的同化量=2. 5 + 4 + 9+0. 5 = 16X10 kJ/(m y)，能量传递效率= 2. 5/16X100% 15. 625%, B 正确；该生态系统中能量的来源有两个，生产者固定的能量和有机物输入，生产者固定的总能量=9. 6X104kJ/(m2 y) +流入植食性动物的能量，C 错误；食物链是以食物关系形成的联系，捕食关系的单向性决定了能量流动的单向 性，D 正确。12某人对某一湖泊进行了生态系统营养级和能量流动情况的调查，下表是调查结果。表中的、

14、分別表示不同的营养级，为分解者。GP 表示生物同化作用所固定的能量，NP 表示生物体储存的能量(NP =GP- R , R 表示生物呼吸消耗的能量。下列叙述中不正确的是GPNPR15.912.8113.10871.27369.69501.580.880.340.54141.2062.0779.13211.8519.26192.59A. 生态系统能量流动的渠道可能是TTTB.能量在第三营养级和第四营养级间的传递效率约为5.5%C. 若本生态系统维持现在的能量输入、输出水平，则有机物的总量会增多D. 营养级 GP 的去向中，未被利用的能量有一部分残留在该营养级的粪便中【答案】D【解析】根据倉物链中

15、各营养级同化量逐级递减，可利断生态系统能量流动的渠道可能是A项正确；能量在第三营养级和第四营养级间的传递效率为 0.88/15.91x1005.5%, BI页正确;的 NP 均为正值，说明若本生态系统维持现在的能量输入输出水平，则有机物的总量会増 纽 C项正确；娄便中的能矍属于上一营养级同化的能邕不属于该营养级同化能邕 D项错误。13.如图为某生态系统的食物网，表中是B、A、E 种群的能量(单位：J/hm2. a),下列针对图表的分析中错误的是10BAE固定的太阳能摄入量同化量呼吸量摄入量同化量呼吸量2.45X10I II88.9X1085.5X1085.15X107.44X1077.25X1

16、077.18X107A.种群 A 粪便中的能量为 3.4X108J/hm2aB.种群 E 用于生长、发育和繁殖的能量为 7X105J/hm2.aC. 若种群 D 的数量大量减少，则种群 E 的数量也会减少D.依图表信息不能计算出能量从种群A 到种群 E 的传递效率【答案】C【解析】种群粪便中的能量等干摄入量-同化量A正确；种群 E用干生长、发育和鑿殖的能量等于 同化量-呼吸量B正确；若种群 D的数量犬量减少，不懈 E仍可从 A 中茯得能量，且所处的营养级 别宙原来的第三、第四级降为第三舉，得到的能童増扣，因此 E的数量不会减少C错误,表格中种 群 E的能量既来自种群 A,也来自种群 D,并且

17、E从种群 A. D获得的能量比值未知，因此不能算出 从种群 A 到种群 E的能量传递效率，D正确。14如图所示是某草原生态系统中部分营养结构。请据图回答下列问题：I 若草固定的总能量为 6. 8X109kJ，食草昆虫和鼠同化的总能量是1. 3X108kJ，则人最多能获得能量是_ kJ。(2)若蛇捕食鼠的比例由1/4 调整到 3/4 ,从理论上分析，改变取食比例后蛇体重增加1kg，人能比原来多增重_ kg(能量传递效率按 20%十算)。【答案】(1) 2.46X108(1) 2【解析】(1)求“最多”获得能量时按20%十算。草固定的太阳能最多有6. 8X109X20%kJ 传递到初级消费者，故羊

18、最多可获得(6 . 8X1 09X20%- 1.3X108)kJ 能量，最多传递到人的能量为(6 . 8X109X20% 1. 3X108)X20%= 2. 46X108(kJ)。(2)蛇捕食鼠的比例调整之前，蛇体重增加1kg 需要消耗草(1/4) - 20 沧 20% (3/4) - 20% 20% 20%=100(kg)，调整比例之后蛇体重增加1kg 需要消耗草11(3/4) - 20 沧 20% (1/4) - 20 沧 20 沧 20%F50(kg)，即可节省草100 50 = 50(kg)，可使人多增重50X20%= 15.6%。能量在第三营养级到第四营养级之间的传递 效率为第四营养

19、级从第三营养级同化的能量0.25X103kJm2a1十第三营养级总的同化量7.5X103X 100%R0.25 - 7.5X100%F3.33%。（ 3）第二营养级的总能量是16X103kJm a1,用于呼吸消耗的能量为4X103kJ m2at，则用于植食动物自身的生长、发育、繁殖等的能量值是同化能量呼吸消耗=16X103kJm-21-4X103kJm2a1= 12X103kJm-2a1= 1.2X104kJm-2-1a o16图甲是某草原生态系统中碳循环模式图，图中A、B C、D 表示生态系统的成分，图乙为其中部分营养结构。请据图回答下列问题：屮乙(1 )图甲中过程表示_ ,图乙中的生物对应

20、图甲中哪些成分？_ (用字母表示)o(2)_图甲过程中碳的传递形式分别是、o(3)乙图中的蛇由于某种原因数量下降，蟾蜍的数量先增多后减少，最后趋于稳定，这属于_ 调节，说明生态系统具有 _ 能力。(4)若草固定的总能量为6.8X109kJ，食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3X108kJ，则人最多能获得能量_ kJo(5)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增加1 kg，人能比原来多增重_ kg(能量传递效率按 20%十算)o【答案】(1)光合作用和化能合成作用D、B(2)含碳有机物CO2(3)负反馈(反馈)自我调节8(4)2.46X1013(5)214【

21、解析】(1)由图甲可知，A是大气中的二氧化碳库，D是生产者，B是消费者，C是分解者。过程表示光合作用和化能合成作用，图乙中只有生产者和消费者对应图甲中的 D、B.(2)食物琏中 答营养级之间的物质叹含碳有机物的形式流动，生物群落与无机环境之间以 S 的形式传递。(3)蛇 的数量减少，导致蟾掳因缺少天敌而増加，生态系统具育自我调节能力而又逐渐超于稳定这种调节 属于负反愦调节。(4)加诃13xW-20%)20%)2=2HWl(Pkm(刃改变前： 1吨蛇消耗草 为 3/4-(20%)3 4-1/420%=LOO(kj改变后：1 k百陀消耗草为卜 4 弐 20%户+刃 4*0%尸=5吩亂 所 決改变后

22、与改变前相比节余的刃蟀草可流向人，故人比原来増重了 SOx2Q%x20%=2(kgOo17 科学家对一个以械树、山毛榉和桦树为主要树种的温带森林生态系统的能量流动进行了定量分析，结果如图。请回答问题。注；图中数字為能豈里位是 J/(曲(1)_调查械树这些树种的种群密度常采用的方法是，而调查活动能力强的动物的种群密度常采用的方法是_ 。械树、山毛榉和桦树等树种之间的关系是 _。(2)这个温带森林中，每年每平方米大约有 6.28x105J/ (cmf.a )的有机残屑来不及被各种分解者所分解，推测影响分解者分解效率的主要环境因素是 _。(3)_该生态系统的能量输入(填“大于”“等于”或“小于”)输

23、出。 这个森林生态系统中，能量由生产者流到初级消费者的传递效率约为 _% (保留小数点后 2 位)。据图中的能量值分析，生态系统的各种成分中， _ 的呼吸作用是能量流动的主要渠道。(4)_太阳能的不断输入是推动该系统、功能实现的基础。(5)少量动物的迁入和迁出，不会使森林中的生物种类和数量发生明显变化，这说明生态系统具有一定的_ 能力。【答案】(1)样方法 标志重捕法 竞争(2) 温度(3) 大于 0.85 分解者(4)物质循环能量流动信息传递15(5) 自我调节【解析】(1)调查械树等植物的种群密度常采用样方法。调查活动能力强的动物的种群密度常采用标志重捕法。械树、山毛榉和桦树等树种之间因争

24、夺阳光等资源而存在竞争关系。(2)在该温带森林中，每年每平方米大约有6.28X105J/ (cm2?a)的有机残屑来不及被各种分解者所分解，说明分解者的分解能力是有限的，影响分解者分解效率的主要环境因素是温度。(3)输入该生态系统的总能量为2.31X107J/ (cmi.a ),由于有 5.01X106J/ (cmf.a )的能量用于植物的生长、发育和繁殖，因此该生态 系统的能量输入大于输出。已知生产者固定的太阳能总量为2.31X107J/ (cmf.a ),输入到初级消费者的能量为 3.2 7X1051.31X105= 1.96X105J/ (cmf.a )，所以传递效率约为(1.96X10

25、5) - (2.31X107) -0.85%。据图中的能量值分析，分解者的呼吸作用是能量流动的主要渠道。(4)流经该生态系统的总能量是生产者固定的全部太阳能，太阳能的不断输入是推动该系统物质循环、能量流动、信息传递这 三大功能实现的基础。(5)因为生态系统具有一定的自我调节能力，所以少量动物的迁入和迁出、出 生或死亡都不会使森林中的生物种类和数量发生明显变化。18 据调查云南某镇有总量5 000 余吨的重毒化工废料铬渣由于非法丢放，铬渣中的废水被直接排放到南盘江中，水中的铬会通过食物链最终危害到人类健康，使人中毒身亡。请回答下列问题：(1)_ 水体中的铬使人中毒身亡，说明生态系统的_能力是有限的。(2) 南盘江附近的某池塘中生长着浮游植物、浮游动物、虾、水草、鲫鱼、草鱼、乌鱼(肉食性鱼类) 等水生动植物，雨季来临时，南盘江中的水会流到该池塘中，经检测池塘中的铬等重金属严重超标。该池塘中的所有生物构成 _ 。在池塘中，各个生物种群分别占