高考生物一轮复习 微专题12 食物链(网)的构建及能量传递效率的计算

a食物链（网）的构建1.依据捕食关系曲线构建食物链（网）根据先上升先下降者为被捕食者，后上升后下降者为捕食者，可以确定下图中食物链为：乙f丙f甲。2．依据所同化能量的多少构建食物链（网）生态系统中能量流动逐级递减，且相邻营养级之间的传递效率为10%〜20%。能量值大者为被捕食者，少者为捕食者。若相邻两能量值相差不大，不足以构成10%〜20%的比例，则两者应为同一营养级。可以确定下图1食物链为；图例，则两者应为同一营养级。可以确定下图1食物链为；图2食物网为甲乙丙丁;营养级ABCD能量（kJ）15.9870.70.9141.03.依据生物体内残留农药的浓度构建食物链（网）生态系统中存在生物富集现象，即营养级越高，体内相关农药的浓度越高，两者在数C/\AB-^D、7值上呈正相关。可以确定下表中的食物网为］。生物体ABCDE有机汞浓度（ppm）0.05770.51680.39［例1］某相对封闭的生态系统中除分解者外共有五个种群（每个种群只占一个营养级），其能量调查如下表所示：种群甲乙丙丁戊同化量(102kJ/m2)750200.98500下列对该表数据作出的分析，正确的是()该生态系统的营养结构可表示为戊f乙f丙f甲f丁当甲与丙无捕食关系时，每相邻两营养级之间能量的传递效率都相等该生态系统中甲的数量增加以后，会导致丙的数量减少，乙的数量增加去除甲和丁后，丙增多乙减少［解析］由题意可知，每个种群只占一个营养级，则五种生物所构成的营养结构应为;若甲与丙无捕食关系，则食物网为则相邻两个营养级之间的;若甲与丙无捕食关系，则食物网为则相邻两个营养级之间的20＋5070.98能量传递效率依次为—500■=50=0.98=0-14；甲捕食乙、丙，若甲数量增加，则乙、丙的数量减少；除去甲和丁后，则乙、丙的数量先增加、后减少，最后趋于稳定。［答案］Ba能量传递效率的相关计算X100%=(10%X100%=(10%〜20%)在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物在营养级上的差别，能量传递效率为10%〜20%，解题时注意题目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊的字眼，从而确定使用10%或20%来解题。类型(一)能量传递效率的相关“最值”计算食物链越短，最高营养级获得的能量越多。生物间的取食关系越简单，生态系统的能量流动过程中消耗的能量越少。具体计算方法如下：知低营养级求高营养级知高营养级求低营养级获能量最多选最短食物链按X20%计算需最多能量选最长食物链按v10%计算获能量最少选最长食物链按X10%计算需最少能量选最短食物链按^20%计算［例2］下图所示的食物网中，若人的体重增加1kg,最少消耗水kg，最多消耗水藻kg。水琵軒小血［解析］能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%〜20%。求最少消耗水藻时，选最短的食物链，如水藻—小鱼f人，传递效率按20%计算，设最少消耗水藻为兀，则兀X2O%X20%=1kg,兀=25kg;求最多消耗水藻时，选最长的食物链，如水藻—水蚤—虾—小鱼—大鱼—人，传递效率按10%计算，设最多消耗水藻为y，则yX10%X10%X10%X10%X10%=1kg，y=100000kg。［答案］25100000类型（二）能量传递效率的有关“定值”计算（1）已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算，而需按具体数值计数。例如，在食物链A—B—C—D中,能量传递效率分别为a%、b%、c%,若A的能量为M,则D获得的能量为MXa%Xb%Xc%o（2）如果是在食物网中，某一营养级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比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后合并。［例3］如图所示的食物网中，戊的食物有1/2来自乙，1/4来严自丙，1/4来自丁，且能量从生产者到消费者的传递效率为10%,从消费者到消费者的能量传递效率为20%。若戊体重增加20g,需要消耗植物（）A．1125gB．1600gC．2000gD．6500g［解析］甲为生产者，戊共有以下食物链：①甲—乙—戊，戊增加20gX1/2=10g，需要乙10x5=50g，需要甲50x10=500g;②甲t丙t戊，戊增加20gx1/4=5g，需要丙5X5=25g，需要甲25X10=250g;③甲—丙—丁—戊，戊增加20gX1/4=5g，需要丁5X5=25g，需要丙25X5=125g，需要甲125X10=1250g，故共需要甲500+250＋1250=2000g。［答案］C类型（三）具有人工能量输入的能量传递效率计算人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量。如求第二营养级至第三营养级传递效率时，应为第三营养级从第二营养级同化的能量（不包括人工输入到第三营养级的能量）/第二营养级的同化量（包括人工输入到第二营养级的能量）X100%。［例4］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103也/（血・a）］，下列说法错误的是（）

9'0■IA<0.05末利用图中A代表的生理过程是呼吸作用第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为9'0■IA<0.05末利用图中A代表的生理过程是呼吸作用第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为15.6%该生态系统中生产者固定的总能量是9・6X104kJ/(m2・a)半►植債性动物>肉tr性动物捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性［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及用于自身生长、发育和繁殖四个途径。因此，图中A代表的是各种生物的呼吸作用。肉食性动物从植食性动物获得的且同化的能量=5.1+2.1+0.25+0.05一5=2・5X103［kJ/(m2・a)］,植食性动物的同化量=2.5+4+9+0.5=16X103［kJ/(m2・a)］,传递效率=2・5/16x100%=15.625%。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-a)+流入植食性动物的能量。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。［答案］C［题点突破］1.有一食物网如下图所示。如果能量传递效率为1.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，则庚增加1kJ的能量，丙最少含多少能量()A.550kJB.500kJC.400kJD.100kJ解析：选A设丙的能量为x,经丙〜丁〜己〜庚传递到庚的能量为0・5kJ,则需要丙0・5^(10%)3=500(kJ),经丙—戊—庚传递到庚的能量为0.5kJ,则需要丙0・5m(10%)2=50(kJ),即丙最少含500+50=550(kJ)的能量。2.(2018-天津和平区模拟)如图是一个食物网，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20g体重，至少需要消耗植物()A.900gB.500gC.200gD.600g解析：选A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20X(2/5)m20%w2O%=200g;鹰经鼠途径消耗的植物量为

20x2/5片20%谥0%=200g;鹰经蛇、鼠途径消耗的植物量为20乂（1/5片20%三20%谥0%=500g,共计消耗植物量为200+200+500=900go3•某生态系统中存在如图所示的食物网，如将丙的食物比例由甲：乙=||；-1:1调整为2:1,能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载丙的数量是原来的（）A.1.375倍B.1.875倍C.1.273倍D.0・575倍解析：选A由于生产者没有改变所以流向该生态系统的总能量没有变化,设丙原来的能量为a,则需要甲提供的能量为1/2ax10x10+1/2aX10；改变食物比例后的丙的能量设为瓦则需要甲提供的能量为2/36x10+1/3^X10X10，根据题意可得：1/2ax10x10+1/2aX10=2/3bx10+1/3bX10X10,b/a=1.375o单位相同。4.（2014•全国卷II）某陆地生态系统中，除分解者外，仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。调查得知，该生态系统有4个营养级，营养级之间的能量传递效率为10%〜20%,且单位相同。种群甲乙丙丁戊能量3.5612.8010.300.48226.50每个种群只处于一个营养级。一年内输入各种群的能量数值如下表所示，表中能量数值的回答下列问题：（1）请画出该生态系统中的食物网。（2）甲和乙的种间关系是；种群丁是该生态系统生物组分中的。解析：（1）根据“营养级之间的能量传递效率为10%〜20%”可知，戊中能量最多，处于第一营养级，乙和丙中能量相差不多，都处于第二营养级，甲处于第三营养级，丁处于第四营养级，因此可得出该生态系统中的食物网。（2）根据（1）中的食物网简图可以看出甲和乙之间的关系为捕食，戊是生产者，而甲、乙、丙和丁都为消费者。戊甲亠丁、/答案：（戊甲亠丁、/答案：（1）「（2）捕食消费者（其他合理答案也可）5.如图是某草原生态系统中部分营养结构。请据图回答：（1）若草固定的总能量为6.8X109J食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3X108kJ,则人最多能获得能量kJ。(2)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1kg,人能比原来多增重kg(能量传递效率按20%计算)。解析：(1)求最多获得的能量，能量传递效率按20%计算，则人最多获得的能量为：(6・8X109—1.3X1O8420%)x(2O%)2=2・46X108kJ。⑵改变前：kg蛇消耗草为3/4子20%3+1/4v(20%)2=100kg;改变后：1kg蛇消耗草为1/4扌20%3+3/4斗(20%)2=50kg，所以改变后与改变前相比节余的50kg草可流向人。故人比原来增重了50X20%X20%=2kg。答案：(1)2.46X108(2)2微专题12食物链(网)的构建及能量传递效率的计算■食物链(网)的构建1・依据捕食关系曲线构建食物链(网)根据先上升先下降者为被捕食者,后上升后下降者为捕食者,可以确定下图中食物链为：乙f丙f甲。20010C甲削0020010C甲削003002．依据所同化能量的多少构建食物链(网)生态系统中能量流动逐级递减，且相邻营养级之间的传递效率为10%〜20%。能量值大者为被捕食者，少者为捕食者。若相邻两能量值相差不大，不足以构成10%〜20%的比乙甲丁

\/例,则两者应为同一营养级。可以确定下图1食物链为'：;图2食物网为甲乙丙丁;F表中的食物链为BfDfAfCo营养级ABCD能量(kJ)15.9870.70.9141.03・依据生物体内残留农药的浓度构建食物链(网)生态系统中存在生物富集现象，即营养级越高，体内相关农药的浓度越高，两者在数

/\AB-^D、7值上呈正相关。可以确定下表中的食物网为生物体ABCDE有机汞浓度(ppm)0.05770.51680.39［例1］某相对封闭的生态系统中除分解者外共有五个种群(每个种群只占一个营养级)其能量调查如下表所示：种群甲乙丙丁戊同化量(102kJ/m2)750200.98500下列对该表数据作出的分析，正确的是()该生态系统的营养结构可表示为戊f乙f丙f甲f丁当甲与丙无捕食关系时，每相邻两营养级之间能量的传递效率都相等该生态系统中甲的数量增加以后，会导致丙的数量减少，乙的数量增加去除甲和丁后，丙增多乙减少［解析］由题意可知，每个种群只占一个营养级，则五种生物所构成的营养结构应为;若甲与丙无捕食关系，则食物网为则相邻两个营养级之间的;若甲与丙无捕食关系，则食物网为则相邻两个营养级之间的20＋5070.98能量传递效率依次为—500■=50=0.98=0-14；甲捕食乙、丙，若甲数量增加，则乙、丙的数量减少；除去甲和丁后，则乙、丙的数量先增加、后减少，最后趋于稳定。［答案］Ba能量传递效率的相关计算X100%=(10%X100%=(10%〜20%)在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物在营养级上的差别，能量传递效率为10%〜20%，解题时注意题目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊的字眼，从而确定使用10%或20%来解题。类型(一)能量传递效率的相关“最值”计算食物链越短，最高营养级获得的能量越多。生物间的取食关系越简单，生态系统的能量流动过程中消耗的能量越少。具体计算方法如下：知低营养级求高营养级知高营养级求低营养级获能量最多选最短食物链按X20%计算需最多能量选最长食物链按v10%计算获能量最少选最长食物链按X10%计算需最少能量选最短食物链按垃0%计算［例2］下图所示的食物网中，若人的体重增加1kg,最少消耗水kg,最多大鱼人水琵軒大鱼人水琵軒小血消耗水藻kg。［解析］能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%〜20%。求最少消耗水藻时，选最短的食物链，如水藻-小鱼〜人，传递效率按20%计算，设最少消耗水藻为兀，则xX20%X20%=1kg,x=25kg;求最多消耗水藻时，选最长的食物链，如水藻-水蚤-虾-小鱼-大鱼-人，传递效率按10%计算，设最多消耗水藻为y，则yX10%X10%X10%X10%X10%=1kg，y=100000kg。［答案］25100000类型（二）能量传递效率的有关“定值”计算（1）已确定营养级间能量传递效率的,不能按“最值”法计算,而需按具体数值计数。例如，在食物链A-B-C-D中,能量传递效率分别为a%、b%、c%,若A的能量为M,则D获得的能量为MXa%Xb%Xc%o（2）如果是在食物网中,某一营养级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比例确定,则按照各单独的食物链进行计算后合并。［例3］如图所示的食物网中，戊的食物有1/2来自乙，1/4来屮_自丙，1/4来自丁，且能量从生产者到消费者的传递效率为10%，从消费者到消费者的能量传递效率为20%。若戊体重增加20g,需要消耗植物（）A．1125gB．1600gC．2000gD．6500g［解析］甲为生产者，戊共有以下食物链：①甲-乙-戊，戊增加20gX1/2=10g，需要乙10x5=50g,需要甲50x10=500g;②甲t丙t戊，戊增加20gx1/4=5g，需要丙5X5=25g，需要甲25X10=250g;③甲—丙—丁—戊，戊增加20gX1/4=5g，需要丁5X5=25g，需要丙25X5=125g，需要甲125X10=1250g，故共需要甲500+250＋1250=2000g。［答案］C类型（三）具有人工能量输入的能量传递效率计算人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量。如求第二营养级至第三营养级传递效率时，应为第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人工输入到第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人工输入到第二营养级的能量)X100%。［例4］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103kl/(m2・a)］,下列说法错误的是()9'0■IA*植任性动物~~J~0.59'0■IA*植任性动物~~J~0.53■机樹输入005=「肉tr性动物末利用图中A代表的生理过程是呼吸作用第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为15.6%该生态系统中生产者固定的总能量是9.6X104kJ/(m2・a)捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性［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及用于自身生长、发育和繁殖四个途径。因此，图中A代表的是各种生物的呼吸作用。肉食性动物从植食性动物获得的且同化的能量=5.1+2.1+0.25+0.05一5=2・5X103［kJ/(m2・a)］,植食性动物的同化量=2.5+4+9+0.5=16X103［kJ/(m2・a)］,传递效率=2・5/16x100%=15.625%。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^a)+流入植食性动物的能量。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。［答案］C［题点突破］1.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，则庚增加1kJ的能量，丙最少含多少能量()A.550kJB.500kJC.400kJD.100kJ解析：选A设丙的能量为x,经丙〜丁〜己〜庚传递到庚的能量为0・5kJ,则需要丙0・5^(10%)3=500(kJ),经丙—戊—庚传递到庚的能量为0.5kJ,则需要丙0・5m(10%)2=50(kJ),即丙最少含500+50=550(kJ)的能量。

2.(2018•天津和平区模拟)如图是一个食物网，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20g体重，至少需要消耗植物()A．900gB．500gC．200gD．600g解析：选A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20X(2/5)v20%v20%=200g;鹰经鼠途径消耗的植物量为20x(2/5)v20%^20%=200g;鹰经蛇、鼠途径消耗的植物量为20X(1/5)v20%v20%^20%=500g,共计消耗植物量为200+200+500=900g。3•某生态系统中存在如图所示的食物网，如将丙的食物比例由甲：乙=1：1调整为2:1,能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载丙的数量""是原来的()A.1.375倍B.1.875倍C.1.273倍D.0.575倍解析：选A由于生产者没有改变所以流向该生态系统的总能量没有变化,设丙原来的能量为a,则需要甲提供的能量为1/2ax10x10+1/2aX10；改变食物比例后的丙的能量设为久则需要甲提供的能量为2/36x10+1/3^