高考生物专题5-食物网中能量的相关计算_图文

食物网中能量的 相关计算

在高考中,食物网中能量的计算考的虽然不多, 但也有涉及。下面对于这个问题我们将从“能量值” 的表示方式 、能量传递中的极值计算、“能量流动 与生态系统稳态的关系等角度进行探讨、归纳。

本讲相关内容
一、能量传递中的极值计算 二、 “能量值”的表示方式

三、食物来源比例发生改变的计算
四、根据能量传递效率确定营养结构、生活范围及稳定性 五、能量流动与生态系统的稳定性

一、能量传递中的极值计算
【理论阐释】 1.含义:这是一类关于能量计算的含有“最多”或“至少” 等字眼的问题。 2.常见题型 (1)已知前面营养级的值,求后面营养级获得的至多或至 少值。 (2)已知后面营养级的增值,求至多或至少需要前面营养 级的值。 3.解题技巧:10%或20%取值法

典例导悟
1.以生物的同化量为标准的“极值”计算 题1. 下图为某生态系统食物网简图,若E生物种群总能量 为7.1×109,B生物种群总能量为2.3×108,从理论上 计算,A贮存的总能量最少为( C )

A.2.3?1010

B.7.1?108

C. 4.8 ?107 D5 9 . 5 ?107

二、能量值的几种不同表示方式及相关计算
“能量值”除了用“焦耳”等能量单位表示外,在许多生 物资料中,其还可用生物量、数量、面积、体积单位等形式来 表示,因而使能量流动关系有了更加丰富的内涵,但是不管用 何种单位形式表示,通常情况下能量的传递效率都遵循 “10%~20%”的规律。

1. 能量(单位)表示法及计算
以 “焦耳”表示能量值的多少是“能量流动” 知识中最常见的形式。在以“焦耳”为单位的能 量传递过程中,各营养级的能量数值呈现出典型 的“金字塔”形,不可能出现倒置。

1.以生物体同化量的总量为特征的计算(如题 1)

2. 生物量(质量单位)表示法及计算 题2:假设每个营养级的生物从前一营养级的 不同生物处获得的能量相等。则人的体重每增 加1 kg,至少需要消耗水藻 975 kg

变式训练:如果一个人食物有1/2来自绿色植 物,1/4来自小型肉食动物,1/4来自羊肉,假 如传递效率为10%,那么该人每增加1千克体重, 约消耗植物( D ) A. 10千克 B. 28千克 C. 100千克 D. 280千克
解题技巧 在这类题中,能量传递涉及多条食物链。 方法:分合法 先算一条食物链→再将结果综合→结论

3. 数量(生物体数目)表示法及计算
? 题3:在一片草原上,假如一年中,至少有70000 只昆虫生活才可养活一只食虫鸟,而食虫鸟若按 10%的能量传递率将能量传给鹰,则理论上每年大 约需要3000只食虫鸟才能维持一只鹰的生存,那么 如果鹰只靠捕食食虫鸟来生活,则每年至少需要 ( )只昆虫才能保证一只鹰的生存? C ? ? C.1.05?108 A.2.1?108 ?
B.2.8 ?108

D. 无法统计

? 需要说明的是在以生物体数目表示的能量流动关 系中,有时会出现“金字塔”倒置的现象。如下:
? 变式训练: 一片树林中,树、昆虫和食虫鸟类的个体数 比例关系如下图所示。下列能正确表示树、昆虫、食虫鸟 之间的能量流动关系的是(选项方框面积表示能量的大小) ( C)

4. 面积(单位)表示法及计算
题4. 在“棉花→棉蚜→食蚜蝇→瓢虫→麻雀→鹰”这条食物 链中,如果食蚜蝇要有5 的生活空间才能满足自身的能量 需求,则一只鹰的生活空间至少是( D ) 3 2 4 2 A. 5 ?104 m2 B. 5 ?103 m2 C. 5 m D. 5 m

5. 体积(单位)表示法及计算
题5:具有三个营养级的能量金字塔,最上层的体积是最下 层的( B ) A. 10%~20% B. 1%~4% C. 0.1%~1% D. 1%~10%

(三)、食物来源比例发生改变的计算 ? 题6: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%计算,则该生 态系统能承载C的数量是原来的( B ) A.1.875倍 B.1.375倍 C.1.273倍 D.0.575倍

四、根据能量传递效率确定营养结构、生活 范围及稳定性
题7.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


7


50


20


0.98

戊 500

能量(102kJ·m2)

下列对该表数据作出的分析,正确的是( B ) A.该生态系统的营养结构可表示为戊→乙→丙→甲→丁 B.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 C.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 D.去除甲和丁后,丙增多乙减少

五、能量流动与生态系统的稳定性
? 能量流动效率能直接反映生态系统的稳定性,能量在传递 过程中,若超过一定的限度,则容易引起种群的生长、繁 殖或再生等的障碍,从而导致生态系统稳定性的破坏,故 在研究生态系统的稳定性时必须时刻关注能量流动效率。 ? 题8:某生态系统中初级消费者和次级消费者的总能量分 别是W1和W2,当下列哪种情况发生时,最有可能使生态 平衡遭到破坏?(D ) ? A. W1>10W2 B. W1>5W2 C. W1<10W2 D. W1<5W2 ? 题9:某海滩黄泥螺种群现存量约3000吨,正常状况下, 每年该种群最多可增加300吨,为充分利用黄泥螺资源, 又不影响可持续发展,理论上每年最多捕捞黄泥螺的吨数 为( D) ? A. 3000 B. 1650 C. 1500 D. 不超过300


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