高考生物专题5-食物网中能量的相关计算

1、食物网中能量的食物网中能量的相关计算相关计算在高考中，食物网中能量的计算考的虽然不多，在高考中，食物网中能量的计算考的虽然不多，但也有但也有涉涉及。下面对于这个问题我们将从及。下面对于这个问题我们将从“能量值能量值”的表示方式的表示方式 、能量传递中的极值计算、能量传递中的极值计算、“能量流动能量流动与生态系统稳态的关系与生态系统稳态的关系等角度进行探讨、归纳。等角度进行探讨、归纳。一、一、能量传递中的极值计算能量传递中的极值计算二、二、 “能量值能量值”的表示方式的表示方式 三、三、食物来源比例发生改变的计算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、生活范围及稳定性四、根

2、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五、能量流动与生态系统的稳定性本讲相关内容本讲相关内容一、一、能量传递中的极值计算能量传递中的极值计算【理论阐释理论阐释】1 1含义：这是一类关于能量计算的含有含义：这是一类关于能量计算的含有“最多最多”或或“至少至少”等字眼的问题。等字眼的问题。2 2常见题型常见题型（1 1）已知前面营养级的值，求后面营养级获得的至多或至）已知前面营养级的值，求后面营养级获得的至多或至少值。少值。（2 2）已知后面营养级的增值，求至多或至少需要前面营养）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。级的值。3.3.解题技巧解

3、题技巧:10%:10%或或20%20%取值法取值法1.1.以生物的同化量为标准的以生物的同化量为标准的“极值极值”计算计算典例导悟典例导悟 题题1. 1. 下图为某生态系统食物网简图，若下图为某生态系统食物网简图，若E E生物种群总能量生物种群总能量 为为7.17.110109 9，B B生物种群总能量为生物种群总能量为2.32.310108 8，从理论上，从理论上计算，计算，A A贮存的总能量最少为（贮存的总能量最少为（ ） 10103 . 2 .A8101 . 7 .B7108 . 4 C 7105.C C二、能量值的几种不同表示方式及相关计算二、能量值的几种不同表示方式及相关计算 “ “

4、能量值能量值”除了用除了用“焦耳焦耳”等能量单位表示外，在许多生等能量单位表示外，在许多生物资料中，其还可用物资料中，其还可用生物量生物量、数量数量、面积面积、体积单位体积单位等形式来等形式来表示，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%”10%20%”的规律。的规律。以以 “焦耳焦耳”表示能量值的多少是表示能量值的多少是“能量流动能量流动”知识中最常见的形式。在以知识中最常见的形式。在以“焦耳焦耳”为单位的能为单位的能量传

5、递过程中，各营养级的能量数值呈现出典型量传递过程中，各营养级的能量数值呈现出典型的的“金字塔金字塔”形，不可能出现倒置。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（如题以生物体同化量的总量为特征的计算（如题1）1. 1. 能量（单位）表示法及计算能量（单位）表示法及计算2. 生物量（质量单位）表示法及计算题题2 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 kg 975变式训练：如果一个人食物有如果一个人食物有1/21/2来自绿色植来自绿色植物，物，1/41/4来自小型肉食动物，来自小型肉食动物，1/41/4来自羊肉，

6、假来自羊肉，假如传递效率为如传递效率为10%10%，那么该人每增加，那么该人每增加1 1千克体重，千克体重，约消耗植物（约消耗植物（ ）A. 10A. 10千克千克 B. 28B. 28千克千克 C. 100C. 100千克千克 D. 280D. 280千克千克解题技巧解题技巧在这类题中，能量传递涉及多条食物链。在这类题中，能量传递涉及多条食物链。方法：分合法方法：分合法先算一条食物链先算一条食物链再将结果综合再将结果综合结论结论D D3. 数量（生物体数目）表示法及计算数量（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1

7、0%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？ D. 无法统计8101 . 2 .A8108 . 2 .B81005. 1 .CC C 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 C4. 面积（单位）表示法及计算面积（单位）表示法及计算题4. 在“棉花棉蚜食蚜蝇瓢虫麻雀鹰

8、”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（ ）A. B. C. D. 5. 体积（单位）表示法及计算体积（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（ ）A. 10%20% B. 1%4% C. 0.1%1% D. 1%10%23105m245 m24105m235 mD DB B（三）、食物来源比例发生改变的计算（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 B1 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() A1.875倍

9、 B1.375倍 C1.273倍 D0.575倍 B B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：下列对该表数据作出的分析，正确的是()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 种种 群群 甲甲乙乙丙丙丁丁能量（能量（10102 2kJmkJm2 2） 7 7505020200.980.98戊戊500B B五、能量流动与生态系统的稳定性五、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。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？（ ） A. W