2019屆高考生物 專題二十 食物鏈（網(wǎng)）中能量流動精準(zhǔn)培優(yōu)專練.doc

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培優(yōu)點(diǎn)二十 食物鏈（網(wǎng)）中能量流動 一、食物鏈(網(wǎng))中能量流動的計(jì)算方法 應(yīng)用1：食物鏈(網(wǎng))中能量流動的常規(guī)計(jì)算 典例1：有一食物網(wǎng)如圖所示。如果能量傳遞效率為10%，各條食物鏈傳遞到庚的能量相等，則庚增加1 kJ的能量，丙最少含多少能量（ ） A．550 kJ B．500 kJ C．400 kJ D．100 kJ 【解析】由丙到庚共有兩條食物鏈，分別是丙→丁→己→庚，丙→戊→庚，庚增加1kJ的能量，則從這兩條食物鏈分別得到0.5kJ的能量；丙→丁→己→庚中庚增加0.5kJ需要丙的量為：0.510%10%10%=500KJ，丙→戊→庚中庚增加0.5kJ需要丙的量為：0.510%10%=50KJ，所以丙的能量共有500+50=550KJ。A正確。 【答案】A 應(yīng)用2：食物鏈(網(wǎng))中能量流動方向的分析計(jì)算 典例2. 下圖為人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解部分示意圖（字母表示能量的多少），相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ） A．第一個(gè)營養(yǎng)級與第二個(gè)營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為c/a100% B．第二個(gè)營養(yǎng)級糞便中的能量屬于c中的部分能量 C．流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量a大于生產(chǎn)者所固定的太陽能 D．圖中d表示第二個(gè)營養(yǎng)級用于生長和繁殖的能量 【解析】第一個(gè)營養(yǎng)級與第二個(gè)營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率=第二營養(yǎng)級的同化量/第一營養(yǎng)級的同化量100%=（c/a）100%，A正確；第二個(gè)營養(yǎng)級糞便中的能量是其未同化的能量，仍屬于其上一個(gè)營養(yǎng)級，因此第二個(gè)營養(yǎng)級糞便中的能量屬于a中的部分能量，B錯(cuò)誤；流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量=生產(chǎn)者固定的太陽能+人工投入的有機(jī)物中的化學(xué)能，C正確；由以上分析可知，圖中d表示第二個(gè)營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量，D正確。 【答案】B 二、對點(diǎn)增分集訓(xùn) 1．某同學(xué)通過分析蛇的食性繪制了如圖所示的食物關(guān)系。假如一條1 kg的蛇，4/5的食物來自鼠，1/5的食物來自蛙。按能量流動的最高效率計(jì)算，此蛇間接消耗的植物為(　　)。 A．45 kg B．22.5 kg C．90 kg D．20 kg 【解析】根據(jù)能量傳遞效率公式可以得知，4/520%20%＋1/520%20%20%=45 kg，A正確。 【答案】A 2．某生態(tài)系統(tǒng)中存在如圖所示的食物網(wǎng)，如將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，該生態(tài)系統(tǒng)能承載C的數(shù)量是原來的( ) A．1.875倍 B．1.375倍 C．1.273倍 D．0.575倍 【解析】解題時(shí)應(yīng)該從C出發(fā)，設(shè)當(dāng)食物由A:B為1:1時(shí)，C的能量為x，需要的A為1/2Xｘ10+1/2Xｘ10ｘ10=55X。設(shè)當(dāng)食物由A:B為2:1時(shí)，C的能量為y，需要的A為2/3Yｘ10+1/3Yｘ10ｘ10="40Y" 。因?yàn)閮煞N情況下，生產(chǎn)者的數(shù)量是一定的，所以55X =40Y，則Y=1.375X。 【答案】B 3．如圖表示能量流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)第二營養(yǎng)級示意圖（單位J/cm2?a），據(jù)圖分析，有關(guān)說法正確的是（ ） A．該生態(tài)系統(tǒng)第二營養(yǎng)級同化的能量是80 B．第二營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量是100 C．能量由第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率是20% D．該生態(tài)系統(tǒng)第一營養(yǎng)級同化的能量至少為500 【解析】圖中B表示該營養(yǎng)級同化的能量，即第二營養(yǎng)級同化的能量是80J/cm2?a，A正確；第二營養(yǎng)級用于生長、發(fā)育和繁殖的能量是圖中C，即除去呼吸消耗的能量，為30J/cm2?a，B錯(cuò)誤；由于第三營養(yǎng)級能量只知道攝入量，不知道同化量，不能計(jì)算能量由第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率，C錯(cuò)誤；圖中B表示該營養(yǎng)級同化的能量，即第二營養(yǎng)級同化的能量是80J/cm2?a，按能量最高傳遞效率20%計(jì)算，第一營養(yǎng)級同化的能量至少為400J/cm2?a，D錯(cuò)誤。 【答案】A 4．下表是某農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中田鼠種群攝食植物后能量流動情況，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ） 項(xiàng)目 攝食量 糞便量 呼吸作用散失量 能量[J/(hm2a)] 1.051010 3.50109 4.55109 A．田鼠同化的能量中約有35%用于其生長、發(fā)育和繁殖 B．田鼠糞便量不屬于其同化能量中流向分解者能量的一部分 C．以田鼠為食的天敵最多可獲得的能量為1.4109 J/(hm2a) D．田鼠的上一營養(yǎng)級同化的能量至少為7.01010J/(hm2a) 【解析】田鼠用于其生長發(fā)育和繁殖的比例為（1.051010-3.5109-4.55109）（1.051010-3.5109）=35%，A正確；田鼠糞便量屬于生產(chǎn)者同化能量中流向分解者能量的一部分，不屬于田鼠同化能量中流向分解者能量的一部分，B正確；以田鼠為食的天敵最多可獲得的能量為（1.051010-3.5109）20%=1.4109J/（hm2?a），C正確；田鼠同化量為1.051010-3.5109=7.0109J/（hm2?a），故田鼠的上一營養(yǎng)級同化的能量至少為7.010920%=3.51010J/（hm2?a），D錯(cuò)誤。 【答案】D 5．下圖為某草原生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖，其中甲、乙、丙、丁為生態(tài)系統(tǒng)的組成部分，A、B、C、D是丙中具有捕食關(guān)系的四種生物，其有機(jī)物量所占比例如圖所示。下表為該生態(tài)系統(tǒng)能量流動數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表（不考慮未利用的能量），請回答下列有關(guān)問題： 生物類群 第一營養(yǎng)級 第二營養(yǎng)級 第三營養(yǎng)級 第四營養(yǎng)級 分解者 從上一營養(yǎng)級固定的能量（kJ） 140.0 16.1 0.9 221.7 呼吸消耗的能量（kJ） 501.2 79.1 13.2 0.5 192.6 （1）圖中A生物的下一營養(yǎng)級生物為________（填字母）；D生物用于生長，發(fā)育和繁殖的能量為____________KJ；②過程中碳的傳遞形式是____________。 （2）據(jù)表分析A與下一營養(yǎng)級的能量傳遞效率為____________（保留小數(shù)點(diǎn)后一位）。由綠色植物流入分解者的能量除包含遺體、殘枝落葉中的能量外，還包含____________中的能量。 （3）據(jù)圖可知在能量流動過程中，能量是按照太陽能→____________→____________的形式轉(zhuǎn)化的，所以能量流動是單向的且逐級遞減的；而在碳循環(huán)過程中，碳元素按照CO2→____________→____________的形式轉(zhuǎn)化的，所以物質(zhì)的流動是循環(huán)的。 （4）此草原生態(tài)系統(tǒng)的功能是____________________。 【解析】（1）A、B、C、D是丙中具有捕食關(guān)系的四種生物，根據(jù)其有機(jī)物量所占比例可推知，A有機(jī)物量所占比例最大表示初級消費(fèi)者、第二營養(yǎng)級，B和C有機(jī)物量所占比例差不多，應(yīng)該處于同一營養(yǎng)級，即表示第三營養(yǎng)級的動物，D是三級消費(fèi)者，因此圖中A生物的下一營養(yǎng)級生物為B和C；由前面分析可知，D是三級消費(fèi)者、處于第四營養(yǎng)級，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，D生物用于生長，發(fā)育和繁殖的能量＝第四營養(yǎng)級同化量[從上一營養(yǎng)級固定的能量(kJ)]－該營養(yǎng)級呼吸消耗的能量(kJ)＝0.9－0.5＝0.4 kJ；圖中乙是生產(chǎn)者，丁是分解者，②過程表示碳由乙→丁，屬于生物群落內(nèi)部碳的傳遞，所以②過程中碳的傳遞形式是（含碳）有機(jī)物。（2）據(jù)表分析A(第二營養(yǎng)級)與下一營養(yǎng)級(三級消費(fèi)者)的能量傳遞效率為第三營養(yǎng)級同化的能量第二營養(yǎng)級同化的能量100%＝16.1140.0100%＝11.5%；由綠色植物流入分解者的能量除包含遺體、殘枝落葉中的能量外，還包含草食動物（A）的糞便中的能量。（3）能量流動是指生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入（通過植物的光合作用把光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能）、傳遞（流入下一營養(yǎng)級，流入分解者）和散失（各生物的呼吸作用散失）的過程。因此在能量流動過程中，能量是按照太陽能→（有機(jī)物中的）化學(xué)能→熱能的形式轉(zhuǎn)化的，所以能量流動是單向的且逐級遞減的；而在碳循環(huán)過程中，綠色植物通過光合作用，把大氣中的CO2和水合成為糖類等有機(jī)物，生產(chǎn)者合成的含碳有機(jī)物被各級消費(fèi)者所利用。生產(chǎn)者和消費(fèi)者生命活動過程中，通過呼吸作用，又把CO2釋放到大氣中。生產(chǎn)者和消費(fèi)者的遺體被分解者所利用，分解后產(chǎn)生的CO2頁返回到大氣中。因此碳元素按照CO2→（含碳）有機(jī)物→CO2的形式轉(zhuǎn)化的，所以物質(zhì)的流動是循環(huán)的。（4）生態(tài)系統(tǒng)的功能包括物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞。 【答案】（1）B和C 0.4 （含碳）有機(jī)物 （2）11.5% 草食動物（A）的糞便 （3）（有機(jī)物中的）化學(xué)能 熱能 （含碳）有機(jī)物 CO2 （4）物質(zhì)循環(huán)，能量流動，信息傳遞 6．下圖是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動的定量分析圖解。圖中A、B、C代表3個(gè)營養(yǎng)級，數(shù)字均為實(shí)際測得的能量值，單位為106kJ。請據(jù)圖回答： （1）從上圖看出，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為 106kJ，植食性動物用于生長、發(fā)育、繁殖所需的能量為 106kJ，植食性動物對植物的 、 等方面有重要作用。 （2）如果該生態(tài)系統(tǒng)中消費(fèi)者的能量超過了生產(chǎn)者所固定的太陽能，則為 生態(tài)系統(tǒng) (3)如果該水域發(fā)生重金屬污染，則上圖生物中 體內(nèi)的重金屬含量最高。 （4）圖3中，a、b、c三者之間構(gòu)成的食物鏈（網(wǎng)）是______________________________。 【解析】流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者所固定的太陽能，為3.0+15.0+41.5+51.5＝111。植食性動物用于生長、發(fā)育、繁殖所需的能量＝流入下一營養(yǎng)級能量+未利用能量+流入分解者的能量＝3.0+2.5+0.5＝6。植食性動物對植物的傳粉、種子傳播等方面有重要作用。（2）如果該生態(tài)系統(tǒng)中消費(fèi)者的能量超過了生產(chǎn)者所固定的太陽能，則需要人類輸入能量才能維持下去，故為人工生態(tài)系統(tǒng)。（3）由圖可知，因?yàn)閏增加→b增加→a增加，所以構(gòu)成的食物鏈為c→b→a。 【答案】（1）111 6 傳粉、種子傳播 （2）人工 （3）C. （4）C. B. A. 7．下圖為生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖，請回答以下問題（N1—N6代表能量值） （1）流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量應(yīng)該是圖中的 （2）圖中第一和第二營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為__________% （3）蜣螂N6所利用的能量是直接來自生產(chǎn)者還是初級消費(fèi)者所同化的？__________；請說明理由____________________ （4）生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)是單向流動和逐級遞減請據(jù)圖分析能量流動逐級遞減的原因有哪些？______________________________（至少答出兩點(diǎn)） 【解析】（1）輸入該生態(tài)系統(tǒng)的能量是生產(chǎn)者所固定的太陽能即生產(chǎn)者同化的太陽能，分析圖形是應(yīng)是N2。（2）營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率是同化量之比，分析圖形可知第一營養(yǎng)級同化能量是N2，第二營養(yǎng)級同化能量是N5，所以傳遞效率是N5/N2100%。（3）蜣螂N6所利用的能量是直接來自生產(chǎn)者而不是初級消費(fèi)者，因?yàn)轵掾隢6所利用的能量是初級消費(fèi)者糞便中的，并未被初級消費(fèi)者同化，本質(zhì)上應(yīng)該是生產(chǎn)者同化的部分。（4）能量流動時(shí)在隨著營養(yǎng)級進(jìn)行的，而長期的自然選擇形成的食物關(guān)系是不能逆轉(zhuǎn)的，在每一營養(yǎng)級總有一部分能量被呼吸消耗，被分解者分解，未被利用，這些是不能傳遞給下一個(gè)營養(yǎng)級的，所以就會單向流動、逐級遞減。 【答案】（1）N2 （2）N5/N2 （3）生產(chǎn)者 蜣螂N6所利用的能量是初級消費(fèi)者糞便中的，并未被初級消費(fèi)者同化，本質(zhì)上應(yīng)該是生產(chǎn)者的部分 （4）呼吸消耗，被分解者分解，未被利用 8．生態(tài)學(xué)家對某個(gè)水生生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和能量流動情況進(jìn)行了調(diào)查。下圖為此生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意圖。請分析并回答: (1) 該生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者是慈姑與藍(lán)藻，二者的作用是 ，從而為該生態(tài)系統(tǒng)的生物提供物質(zhì)和能量；鯔魚和擬龜都能夠以藍(lán)藻為食，它們之間存在著 關(guān)系。 (2)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為 千卡/(米2年)。初級消費(fèi)者同化的能量中大部分通過 和 的途徑消耗掉，只有大約 %的能量能夠流到下一個(gè)營養(yǎng)級。 (3)該生態(tài)系統(tǒng)在受到輕微污染時(shí)，通過物理沉降、化學(xué)分解和 ，很快消除污染,生態(tài)系統(tǒng)中的生物種類和數(shù)量不會受到明顯的影響，由此體現(xiàn)出生態(tài)系統(tǒng)具有 能力，從而使系統(tǒng)的 和 趨于相對穩(wěn)定。 【解析】（1）慈姑與藍(lán)藻都是生產(chǎn)者，其作用是通過光合作用把太陽能固定在有機(jī)物中，從而為該生態(tài)系統(tǒng)的生物提供物質(zhì)和能量；鯔魚和擬龜都能夠以藍(lán)藻為食，它們之間存在著競爭關(guān)系。（2）流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽能總量，該能量有3條去路：①生產(chǎn)者自身呼吸作用消耗，約為14198－1890－316－15＝11977千卡/(米2年)，②流入下一個(gè)營養(yǎng)級，約為3368千卡/(米2年)，③被分解者利用，約為6612－1095－46－6＝5465千卡/(米2年)。因此，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為11977＋3368＋5465＝20810千卡/(米2年)；初級消費(fèi)者同化的能量中大部分通過自身呼吸作用和被分解者分解的途徑消耗掉，能夠流到下一個(gè)營養(yǎng)級的能量只有大約383/3368100%＝11.37%。（3）該生態(tài)系統(tǒng)在受到輕微污染時(shí),通過物理沉降、化學(xué)分解和微生物的分解，很快消除污染；由此體現(xiàn)出生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，從而使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能趨于相對穩(wěn)定。 【答案】(1) 通過光合作用把太陽能固定在有機(jī)物中 競爭 (2)20810 自身呼吸作用 被分解者分解 11.37 (3) 微生物的分解 自我調(diào)節(jié) 結(jié)構(gòu) 功能 9． 下圖是生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解，N1－N6表示能量數(shù)值。請據(jù)圖分析回答： （1）流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為________（用N1－N6中的字母表示）。由初級消費(fèi)者傳遞給蜣螂的能量為________。能量由生產(chǎn)者傳遞給初級消費(fèi)者的傳遞效率為________（用N1－N6中的字母表示）。由圖可知初級消費(fèi)者同化的能量有兩個(gè)去向：一部分在呼吸作用中以熱能形式散失，一部分用于 。 （2）當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)時(shí)，初級消費(fèi)者的種群數(shù)量一般處于________（填K或K/2）值，此時(shí)種群數(shù)量的增長速率為________。 （3）生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)是________。 【解析】 (1) 流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是N2所示的生產(chǎn)者的同化量。蜣螂是分解者，以初級消費(fèi)者的糞便為食，糞便中的能量屬于生產(chǎn)者同化的能量，所以由初級消費(fèi)者傳遞給蜣螂的能量為0。能量由生產(chǎn)者傳遞給初級消費(fèi)者的傳遞效率＝（初級消費(fèi)者的同化量生產(chǎn)者的同化量）100%＝N5/N2 （100％）。初級消費(fèi)者同化的能量有兩個(gè)去向：一部分在呼吸作用中以熱能形式散失，一部分用于自身的生長發(fā)育和繁殖（流向下一營養(yǎng)級、分解者分解和未被利用）。(2) 當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)時(shí)，各種生物的數(shù)量保持相對穩(wěn)定，此時(shí)初級消費(fèi)者的種群數(shù)量一般處于K值，種群數(shù)量的增長速率為0。(3) 生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點(diǎn)是單向流動、逐級遞減。 【答案】（1）N2 0 N5/N2100％ 自身的生長發(fā)育和繁殖（流向下一營養(yǎng)級、分解者分解和未被利用） （2）K 0 （3）單向流動、逐級遞減