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

1、微专题12食物链（网/勺构建及能量传递效率的计算食物链（网）的构建.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：乙一丙一甲。.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2食物网为甲乙丙1卜表中的食物链为B-D-A-C。OOMMDotxfi- 4 O 6 2 8 4 2 2 2 1) 为机捌总后营养级ABCD能量（kJ）15.9

2、870.70.9141.03.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值上呈正相关。可以确定下表中的食物网为A Bf D生物体ABCDE有机汞浓度（ppm）0.05770.51680.39O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(102 kJ/m2)750200.98500卜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一乙一丙一甲一丁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

3、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：Of T七* d TT；若甲与丙无捕食关系，则食物网为 、丙，则相邻两个营养级之间的能量传递效率依次为/著=5=098=牝甲捕食乙、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能量传下一营养级的同化量递效率=本营养级的同化量乂 I。 = do%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%

4、,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(1)食物链越短，最高营养级获得的能量越多。(2)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X 20%计算需最多能量选最长食物链按40%计算获能量最少选最长食物链按x 10%计算需最少能量选最短食物链按攵0%计算例2下图所示的食物网中，若人的体重增加1 kg,最少消耗水藻 kg,最多消耗水藻 kg。解析能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%20%

5、。求最少消耗水藻时，选最短的食物链，如水藻一小鱼一人，传递效率按20%计算，设最少消耗水藻为x,则xx 20% X 20% = 1 kg, x=25 kg；求最多消耗水藻时，选最长的食物链，如水藻 一水蚤一 虾一小鱼一大鱼一人，传递效率按10%计算，设最多消耗水藻为y ,则 yX10% x 10% x 10% x 10% x 10% = 1 kg, y= 100 000 kg。答案25 100 000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

6、A的能量为M, 则D获得的能量为 M x a% x b% x c%。（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 甲 乙 戊 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%,内二:2f从消费者到消费者的能量传递效率为 20%。若戊体重增加 20 g,需要消耗植物（ ）A. 1125gB. 1 600 gC. 2 000 gD. 6 500 g解析甲为生产者，戊共有以下食物链：甲一乙一戊，戊增加20 gX1 /2 =10 g ,需

7、要乙10X5 = 50 g ,需要甲50X10 = 500 g ;甲一丙一戊，戊增加 20 g X 1/4=5 g,需 要丙5X5=25 g,需要甲25X 10=250 g；甲一丙一丁一戊，戊增加 20 gx 1/4=5 g,需 要丁 5X5=25 g,需要丙 25X 5= 125 g ,需要甲 125X 10=1 250 g ,故共需要甲 500+250 + 1 250=2 000 g。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

8、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）X 100%。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 kJ/ （m2 a）,下列说法错误的是（）A.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约为15.6%C.该生态系统中生产者固定的总能量是9.6X 104 kJ/(m2a)D .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

9、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 5 =2.5x 103 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=2.5/16 X 100% = 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=9.6 X104 kJ/ (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1 kJ的能

10、量，丙最少含多少能量()A. 550 kJB. 500 kJC. 400 kJD. 100 kJ解析：选A 设丙的能量为x,经丙一丁一己一庚传递到庚的能量为0.5kJ,则需要丙0.5仰0%) 3= 500(kJ),经丙一戊一庚传递到庚的能量为0.5kJ,则需要丙0.5寸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20 g体重，至少需要消耗植物 ()/兔:辱A. 900 gB . 500 g、鼠蛇C. 200gD. 600g解析：选A 当能量传

11、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20 X (2/5) +20险20% = 200 g ;鹰经鼠途径消耗的植物量为20X（2/ 5） 20%+20% = 200 g；鹰经蛇、鼠途径消耗的植物量为20 X （1/5） 20%攵0%+20% = 500 g,共计消耗植物量为 200 + 200+ 500 = 900 g。 TOC o 1-5 h z 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= 甲丙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、乙/是原来的（）A. 1.375倍B. 1.875 倍C. 1.273

12、 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 /2axi0 xi0 + l/2aX10;改变食物比例后的丙的能量 设为b,则需要甲提供的能量为2/3bxi0 + 1/3bx 10X 10,根据题意可得：1 /2axi0 xi0+ 1/ 2ax 10=2/3 bxi0 + i/3bx 10X 10, b/a= 1.375。. （2014全国卷n）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%,且每个种群只处于一个营

13、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 单位相同。种群甲乙丙丁戊能量3.5612.8010.300.48226.50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。乙戊 甲f丁、Z答案：（1） 丙（2）捕食消费者

14、（其他合理答案也可）.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6.8X109 kJ,食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3X108 kJ,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1 kg,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：(6.8X 109 1.3X 108攵0%)x(20%) 2=2.46X 108kJ(2)改变前：1 kg 蛇消耗草为 3/4 n20%) 3 + 1/ 420%) 2= 100 kg

15、；改变后：1 kg 蛇消耗草为 1 /4+(20%)3+3/420%) 2= 50 kg ,所 以改变后与改变前相比节余的50 kg草可流向人。故人比原来增重了 50 X 20% X 20% = 2 kg。答案：(1)2.46 X 108 (2)2微专题12食物链(网，勺构建及能量传递效率的计算i食物链(网)的构建.依据捕食关系曲线构建食物链而)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：乙一丙一甲。.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

16、不大，不足以构成10%20%的比乙/ X甲 TX /例，则两者应为同一营养级。 可以确定下图1食物链为内；图2食物网为甲 乙丙丁 ；卜表中的食物链为B-D-A-C。OOMMOOMOOM O fl- 1 O 6 2 8 4 2 2 2 1 ) 有机物总口营养级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，两者在数值上呈正相关。可以确定下表中的食物网为CZ A B-DX /E生物体ABCDE有机汞浓度(ppm)0.05770.51680.39O例1某相对封闭的生态系统中除分解者外

17、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(102 kJ/m2)750200.98500卜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一乙一丙一甲一丁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，丙增多乙减少解析由题意可知，每个种群只占个营养级，则五种生物所构成的营养结构应为:f T;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能量传递效率依次为20鬻=1=粤=0.14； 500507甲捕食乙、丙，若甲数量增加，则乙

18、、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。答案日能量传递效率的相关计算能量传递效率下一营养级的同化量*皿的 口入目-X 100% = (10% 20%)本宫养级的同化量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(1)食物链越短，最高营养级获得的能量越多。(2)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

19、养级知高营养级求低营养级获能量最多选最短食物链按X 20%计算需最多能量选最长食物链按40%计算获能量最少选最长食物链按X 10%计算需最少能量选最短食物链按攵0%计算例2下图所示的食物网中，若人的体重增加1 kg,最少消耗水藻 kg,最多消耗水藻 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，如水藻一小鱼一人，传递效率按20%计算，设最少消耗水藻为x,则xx 20% X 20% = 1 kg, x=25 kg；求最多消耗水藻时，选最长的食物链，如水藻 一水蚤一 虾一小鱼一大鱼一人，传递效率按10%计算，设最多消耗水藻为y ,则 yX10% x 1

20、0% x 10% x 10% x 10% = 1 kg, y= 100 000 kg。答案25 100 000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 M x a% x b% x c%。（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 甲 乙 戊 自丙，1/4

21、来自丁，且能量从生产者到消费者的传递效率为10%,内二:2f从消费者到消费者的能量传递效率为 20%。若戊体重增加 20 g,需要消耗植物（ ）A. 1125gB. 1 600 gC. 2 000 gD. 6 500 g解析甲为生产者，戊共有以下食物链：甲一乙一戊，戊增加20 gX1 /2 =10 g ,需要乙10X5 = 50 g ,需要甲50X10 = 500 g ;甲一丙一戊，戊增加 20 g X 1/4=5 g,需 要丙5X5=25 g,需要甲25X 10=250 g；甲一丙一丁一戊，戊增加 20 gx 1/4=5 g,需 要丁 5X5=25 g,需要丙 25X 5= 125 g ,需

22、要甲 125X 10=1 250 g ,故共需要甲 500+250 + 1 250=2 000 g。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)X 100%。单位为例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103 kJ/ (m2 a),下列说法错误的是()A.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

23、递效率约为15.6%C.该生态系统中生产者固定的总能量是9.6X104 kJ/(m2 a)D .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 5 =2.5X 103 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=2.5/16 X 100% = 15.625% 。该生态系统中能量的来源有

24、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=9.6 X104 kJ/ (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1 kJ的能量，丙最少含多少能量 ()A. 550 kJC. 400 kJD. 100 kJ解析：选A 设丙的能量为x,经丙一丁一己一庚传递到庚的能量为0.5kJ,则需要丙0.5仰0%) 3= 500(kJ),经丙一戊一庚传递到庚的能量为0.5kJ,则需要丙0.5寸10%)2=50(kJ),即丙最少含50

25、0+ 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20 g体重，至少需要消耗植物 （）兔度. 植物，/IA. 900 gB. 500 g蛇C. 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20 X （2/5） 2-20%- 20% = 200 g ;鹰经鼠途径消耗的植物量为20X（2/ 5） 20%+20% = 200 g；鹰经蛇、鼠途径消耗的植物量为20 X （1/5） 20%攵0%+20%= 500 g,共计消耗植物量

26、为 200 + 200+ 500 = 900 g。 TOC o 1-5 h z 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= 甲丙： 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、乙/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 /2axi0 xi0 + l/2aX10;改变食物比例后的丙的能量设为b,则需要甲提供的能量为2/3bxi0 + 1/3bx 10X 10,根据题意可得：1 /2axi0 xi0 + 1/ 2ax 10=2/3 bxi