高考生物大二輪專題復(fù)習(xí)與增分策略 熱點(diǎn)題型建模 模型14 能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算

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模型14　能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算 解答食物網(wǎng)中能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算題時(shí)，注意以下兩種情況即可： (1)知高營(yíng)養(yǎng)級(jí)求低營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí)，求“最多”值——選最長(zhǎng)食物鏈按10%計(jì)算，求“最少”值——選最短食物鏈按20%計(jì)算。 (2)知低營(yíng)養(yǎng)級(jí)求高營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí)，求“最多”值——選最短食物鏈按20%計(jì)算；求“最少”值——選最長(zhǎng)食物鏈按10%計(jì)算。 另外，要注意某一生物“從不同食物鏈中獲得能量的比例”或某一生物“給不同生物提供能量的比例”，然后按照各個(gè)單獨(dú)的食物鏈分別計(jì)算后合并。 1.下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的圖解，貓頭鷹體重每增加1 kg，至少消耗A約(　　) A.100 kg B.44.5 kg C.25 kg D.15 kg 答案　C 解析　求生產(chǎn)者的最少消耗量，應(yīng)以最短食物鏈(A→B→貓頭鷹)，最高能量傳遞效率(20%)來(lái)計(jì)算，求得至少消耗A約25 kg。 2.下圖是一個(gè)食物網(wǎng)，假如鷹的食物有2/5來(lái)自兔，2/5來(lái)自鼠，1/5來(lái)自蛇，那么鷹若要增加20克體重，至少需要消耗植物(　　) A.900克 B.500克 C.200克 D.600克 答案　A 解析　當(dāng)能量傳遞效率為最大值即20%時(shí)，消耗的植物量最少。鷹經(jīng)兔途徑消耗的植物量為20(2/5)20%20%＝200(g)；鷹經(jīng)鼠途徑消耗的植物量為20(2/5)20%20%＝200(g)；鷹經(jīng)蛇、鼠途徑消耗的植物量為20(1/5)20%20%20%＝500(g)，共計(jì)消耗植物量為200＋200＋500＝900(g)。 3.某生態(tài)系統(tǒng)中存在如圖所示的食物網(wǎng)，若將C的食物比例由A∶B＝1∶1調(diào)整為2∶1，能量傳遞效率按10%計(jì)算，則該生態(tài)系統(tǒng)能承載C的數(shù)量是原來(lái)的(　　) A.1.875倍 B.1.375倍 C.1.273倍 D.0.575倍 答案　B 解析　設(shè)C的能量為x，則當(dāng)食物比例為A∶B＝1∶1時(shí)，消耗A的能量為x10＋x1010＝55x，而當(dāng)食物比例為A∶B＝2∶1時(shí)，消耗A的能量為x10＋x1010＝40x，所以調(diào)整比例后生態(tài)系統(tǒng)承載C的數(shù)量為原來(lái)的＝1.375倍。 4.假設(shè)某初級(jí)消費(fèi)者攝入的能量為a，其糞便中的能量為b，通過(guò)呼吸消耗的能量為c，用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量為d，則流入次級(jí)消費(fèi)者的能量最多為(　　) A.(a＋b)20% B.(c＋d)20% C.(a－c)20% D.(b＋d)20% 答案　B 解析　糞便是初級(jí)消費(fèi)者未能消化吸收的部分，初級(jí)消費(fèi)者的同化量＝攝入量－糞便量，即同化量為(a－b)，其中一部分被自身呼吸消耗掉，其余部分用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖，所以初級(jí)消費(fèi)者的同化量＝呼吸消耗量＋生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量，即a－b＝c＋d。按能量的最高傳遞效率20%計(jì)算，流入次級(jí)消費(fèi)者的能量最多應(yīng)為(a－b)20%或(c＋d)20%。正確答案為B。 5.如圖所示是某草原生態(tài)系統(tǒng)中部分營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)若草固定的總能量為6.8109 kJ，食草昆蟲和鼠同化的總能量是1.3108 kJ，則人最多能獲得能量是_________kJ。 (2)若蛇捕食鼠的比例由1/4調(diào)整到3/4，從理論上分析，改變?nèi)∈潮壤笊唧w重增加1 kg，人能比原來(lái)多增重________kg(能量傳遞效率按20%計(jì)算)。 答案　(1)2.46108　(2)2 解析　(1)求“最多”獲得能量時(shí)按20%計(jì)算。草固定的太陽(yáng)能最多有6.810920% kJ傳遞到初級(jí)消費(fèi)者，故羊最多可獲得(6.810920%－1.3108)kJ能量，最多傳遞到人的能量為(6.810920%－1.3108)20%＝2.46108(kJ)。(2)蛇捕食鼠的比例調(diào)整之前，蛇體重增加1 kg需要消耗草(1/4)20%20%＋(3/4)20%20%20%＝100(kg)，調(diào)整比例之后蛇體重增加1 kg需要消耗草(3/4)20%20%＋(1/4)20%20%20%＝50 (kg)，即可節(jié)省草100－50＝50(kg)，可使人多增重5020%20%＝2(kg)。 6.如圖是某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過(guò)程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值[單位為：103 kJ/(m2y)]。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A.圖中A代表的生理過(guò)程是呼吸作用 B.第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為15.625% C.該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者固定的總能量是9.6104 kJ/(m2y) D.捕食關(guān)系一般不可逆轉(zhuǎn)，所以能量流動(dòng)具有單向性 答案　C 解析　每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量去向包括流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)、被分解者分解和呼吸作用中以熱能形式散失三個(gè)途徑。因此，圖中A代表的是各種生物的呼吸作用，A正確；肉食性動(dòng)物從植食性動(dòng)物獲得的且同化的能量＝5.1＋2.1＋0.25＋0.05－5＝2.5103 kJ/(m2y)，植食性動(dòng)物的同化量＝2.5＋4＋9＋0.5＝16103 kJ/(m2y)，能量傳遞效率＝2.5/16100%＝15.625%，B正確；該生態(tài)系統(tǒng)中能量的來(lái)源有兩個(gè)，生產(chǎn)者固定的能量和有機(jī)物輸入，生產(chǎn)者固定的總能量＝9.6104 kJ/(m2y)＋流入植食性動(dòng)物的能量，C錯(cuò)誤；食物鏈?zhǔn)且允澄镪P(guān)系形成的聯(lián)系，捕食關(guān)系的單向性決定了能量流動(dòng)的單向性，D正確。