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1、熱點題型十五能量流動計算的相關題型一、能量流動傳遞效率的計算如圖是某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值(單位為103 kJm2a1)。頂位肉食動物從上一營養(yǎng)級獲得的能量為0.25，則肉食動物從上一營養(yǎng)級獲得的能量為_；能量從該生態(tài)系統(tǒng)的第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率約為_。第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率約為_。2.5答案15.6%12.7%【審題關鍵審題關鍵】(1)因頂位肉食動物從上一營養(yǎng)級獲得的能量為0.25(103 kJm2a1)，流入肉食動物的總能量0.250.055.12.17.5(103 kJm2a1)，又因為有機物輸入為5(103 kJm2a1)，則肉食動物從上
2、一營養(yǎng)級獲得的能量為7.552.5(103 kJm2a1)。(2)該生態(tài)系統(tǒng)的第二營養(yǎng)級(植食動物)的能量2.50.59416(103 kJm2a1)，能量從該生態(tài)系統(tǒng)的第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率2.516100%15.6%。(3)第一營養(yǎng)級流入到第二營養(yǎng)級的能量16214(103 kJm2a1)，第一營養(yǎng)級的能量1437023110(103 kJm2a1)，則第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的傳遞效率14110100%12.7%。歸納歸納總結(jié)總結(jié)計算能量傳遞效率計算能量傳遞效率(1)生態(tài)系統(tǒng)的總能量生產(chǎn)者固定的全部太陽能第一營養(yǎng)級的同化量(2)能量傳遞效率特別注意：必須是兩個營養(yǎng)級的同化量之比。
3、1.下表是對某水生生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級和能量流動情況的調(diào)查結(jié)果，表中A、B、C、D分別表示不同的營養(yǎng)級，E為分解者。Pg表示生物同化作用固定能量的總量，Pn表示生物體貯存的能量(PnPgR)，R表示生物呼吸消耗的能量。 單位：102 kJ/(m2a) PgPnRA15.92.813.1B870.7369.4501.3C0.90.30.6D14161.979.1E211.520.1191.4跟蹤訓練跟蹤訓練12回答下列問題：(1)能量流動是從A、B、C、D中的哪個營養(yǎng)級開始的_。判斷依據(jù)是_。B答案B營養(yǎng)級含能量最多，B為生產(chǎn)者解析解析解析首先根據(jù)表格、題干分析可知，B營養(yǎng)級固定的能量最多，故B為生產(chǎn)
4、者，又因為E為分解者，所以食物鏈為BDAC，再根據(jù)公式計算從第三營養(yǎng)級到第四營養(yǎng)級的傳遞效率是0.9/15.9100%5.7%。輸入的總能量即為生產(chǎn)者固定的總能量870.7，輸出的總能量所有生物呼吸消耗的能量之和13.1501.30.679.1191.4785.5，因為870.7785.5，所以生態(tài)系統(tǒng)輸入的總能量大于所有生物消耗的能量之和。12(2)該生態(tài)系統(tǒng)中能量從第三營養(yǎng)級傳遞到第四營養(yǎng)級的效率約為_。(3)從能量輸入和輸出角度看，該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是否增加？_(填“是”或“否”)，原因是_ _。5.7%答案是 該生態(tài)系統(tǒng)輸入的總能量大于所有生物消耗的能量之和122.如圖是以種植玉米為主
5、的某農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)整個生長季節(jié)能量流動示意圖，數(shù)值單位為kJ/cm2，輸入該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的總能量_(填“小于”“等于”或“大于”)玉米固定的太陽能總量。已知圖中生產(chǎn)者同化的能量有160 kJ/cm2未被利用，由此可知，生產(chǎn)者用于生長、發(fā)育和繁殖的能量有_ kJ/cm2，由初級消費者到次級消費者的能量傳遞效率為_。460答案大于解析10%12解析解析生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽能總量，該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者不止有玉米，還有其他的綠色植物，因此輸入該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的總能量大于玉米所固定的太陽能總量。已知圖中生產(chǎn)者同化的能量尚有160 kJ/cm2未被利用，由此可知，生產(chǎn)者用于生長、發(fā)育和繁殖的能量有
6、160200100460 kJ/cm2，由初級消費者到次級消費者的能量傳遞效率為20/200100%10%。12二、能量流動中的最值計算例例2若某生態(tài)系統(tǒng)固定的總能量為24 000 kJ，則該生態(tài)系統(tǒng)的第三和第四營養(yǎng)級所獲得的能量最多是 A.540 kJ和81 kJ B.3 600 kJ和960 kJC.240 kJ和24 kJ D.960 kJ和192 kJ答案【審題關鍵審題關鍵】據(jù)題意可知，該生態(tài)系統(tǒng)固定的總能量是生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者(第一營養(yǎng)級)所固定的能量，即24 000 kJ，當能量的傳遞效率為20%時，每一個營養(yǎng)級從前一個營養(yǎng)級獲得的能量是最多的。因而第三和第四營養(yǎng)級所能獲得的最大能量
7、分別是：24 00020%20%960 kJ、24 000 20%20%20%192 kJ。歸納歸納總結(jié)總結(jié)在食物鏈中在食物鏈中例例3下圖所示的食物網(wǎng)中，若人的體重增加1 kg，最少需消耗水藻_kg，最多消耗水藻_kg。答案25100 000【審題關鍵審題關鍵】能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率是10%20%。求最少消耗水藻量時，選最短的食物鏈，即水藻小魚人，傳遞效率按20%計算，設最少消耗水藻為x，則x20%20%1 kg，x25 kg；求最多消耗水藻量時，選最長的食物鏈，即水藻水蚤蝦小魚大魚人，傳遞效率按10%計算，設最多消耗水藻為y，則y10%10%10%10%10%1 kg，y100 0
8、00 kg。歸納歸納總結(jié)總結(jié)在食物網(wǎng)中在食物網(wǎng)中正推：知低營養(yǎng)級求高營養(yǎng)級獲能量最多選最短食物鏈，按20%計算獲能量最少選最長食物鏈，按10%計算逆推：知高營養(yǎng)級求低營養(yǎng)級需能量最多選最長食物鏈，按10%計算需能量最少選最短食物鏈，按20%計算3.在能量金字塔中，生產(chǎn)者固定能量時產(chǎn)生了240 mol O2，若能量傳遞效率為10%15%時，次級消費者獲得的能量最多相當于多少mol葡萄糖？ A.0.04 B.0.4 C.0.9 D.0.0934跟蹤訓練跟蹤訓練56解析解析解析結(jié)合光合作用的相關知識可知：生產(chǎn)者固定的能量相當于240640 mol葡萄糖；生產(chǎn)者的能量傳遞給次級消費者經(jīng)過了兩次傳遞，按
9、最大的能量傳遞效率15%計算，次級消費者獲得的能量最多相當于4015%15%0.9 mol葡萄糖。答案4.在植物昆蟲蛙蛇這條食物鏈中，若蛇增加1 g生物量，至少要消耗植物的生物量是 A.1 000 g B.500 g C.250 g D.125 g解析解析解析在植物昆蟲蛙蛇這條食物鏈中，若蛇增加1 g生物量，按最高傳遞率20%計算，至少要消耗植物的生物量是120%20%20%125 g。答案34565.(原創(chuàng))某生態(tài)系統(tǒng)中存在下列食物網(wǎng)，若A固定的太陽能總量為M，則C獲得的能量范圍大約是 A.1/100M1/10MB.1/250M1/25MC.1/10 000M1/25MD.M1 000 M解
10、析解析解析A的能量是M，求C獲得的最多能量，按最高傳遞效率、最短食物鏈計算，為1/25M；求C獲得的最少能量，按最低傳遞效率、最長食物鏈計算，為1/10 000M；所以C獲得的能量范圍大約是1/10 000 M1/25M。答案34566.如圖食物網(wǎng)中的貓頭鷹每增加20 kJ的能量，至少需要消耗的植物所含的能量為 A.200 kJ B.250 kJ C.500 kJ D.1 000 kJ解析解析解析至少消耗多少能量按照最高傳遞效率計算。答案3456三、能量流動中的定值計算例例4如圖食物網(wǎng)中，假如貓頭鷹的食物有2/5來自兔，2/5來自鼠，1/5來自蛇，那么，貓頭鷹若要增加20 g體重，最少需要消耗
11、的植物為 A.80 g B.900 g C.800 g D.600 g答案【審題關鍵審題關鍵】依圖中食物關系分析可知，貓頭鷹處于第三、四營養(yǎng)級第三、四營養(yǎng)級。在食物鏈“植物植物鼠鼠(兔兔)貓頭鷹貓頭鷹”中，貓頭鷹屬第三營養(yǎng)級，最少消耗植物20 g4/520%20%400 g。在食物鏈“植物植物鼠鼠蛇蛇 貓頭鷹貓頭鷹”中，貓頭鷹屬第四營養(yǎng)級，最少消耗植物20 g1/520%20% 20%500 g，所以最少需要消耗的植物為400 g500 g900 g。歸納歸納總結(jié)總結(jié)(1)已確定營養(yǎng)級間能量傳遞效率的，不能按“最值”法計算，而需按具體數(shù)值計數(shù)。例如，在食物鏈ABCD中，能量傳遞效率分別為a%、
12、b%、c%，若A的能量為M，則D獲得的能量為Ma%b%c%。(2)如果是在食物網(wǎng)中，某一營養(yǎng)級同時從上一營養(yǎng)級的多種生物獲得能量，且各途徑所獲得的生物量比例確定，則需按照各單獨的食物鏈進行計算后合并。7.某生態(tài)系統(tǒng)中存在如圖所示的食物網(wǎng)，如將丙的食物比例由甲乙11調(diào)整為21，能量傳遞效率按10%計算，該生態(tài)系統(tǒng)能承載丙的數(shù)量是原來的 A.1.375倍 B.1.875倍C.1.273倍 D.0.575倍78跟蹤訓練跟蹤訓練答案解析解析解析由于生產(chǎn)者沒有改變，所以流向該生態(tài)系統(tǒng)的總能量沒有變化，設丙原來的能量為a，則需要甲提供的能量為(1/2) a1010(1/2)a1055a；改變食物比例后的丙
13、的能量設為b，則需要甲提供的能量為(2/3)b10(1/3)b101040b，根據(jù)題意可得：55a40b，b/a1.375。8.在右圖所示的食物網(wǎng)中，已知各營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為10%，若一種生物攝食兩種上一營養(yǎng)級的生物時，兩種被攝食的生物量相等，則丁每增加10 kg生物量，需消耗生產(chǎn)者多少千克？ A.250 B.500 C.2 500 D.3 25078解析解析據(jù)題意，與丁食物來源相關的食物鏈有三條：戊庚丁，戊甲丁，戊己甲丁。丁以甲和庚為食，則按能量傳遞效率為10%計算：各需甲、庚10 kg10%250 kg。甲增加50 kg，需攝食己和戊共50 kg10%500 kg，則己、戊各250 kg，己增加250 kg則需攝食戊250 kg10%2 500 kg，庚增加50 kg則需戊50 kg10%500 kg。共需戊：5002 5002503 250 kg。答案解析
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