2020版高中生物 第五章 生态系统及其稳定性 微专题突破 能量流动的计算学案 新人教版必修3

2020版高中生物 第五章 生态系统及其稳定性 微专题突破 能量流动的计算学案 新人教版必修3

1 微专题突破 能量流动的计算 在解决有关能量流动的计算时，首先要确定相关的食物链，然后注意题目中的“最多”、 “最少”、“至多”、“至少”等词语，从而确定是使用 10%或 20%来解决相关问题。 (1)设食物链为 A→B→C→D，分情况讨论： 实现 问题思路求解 计算过程 至少需要 A 营养级的量(X) X×20%×20%×20%＝MD 营养级净增 重(M) 最多需要 A 营养级的量(X) X×10%×10%×10%＝M D 营养级最多增重的量(X) N×20%×20%×20%＝XA 营养级的需 要量(N) D 营养级至少增重的量(X) N×10%×10%×10%＝X 提醒 “最多”“至少”与“10%”“20%”的对应关系 (2)同一条食物链不同环节间能量传递效率不同时，相关问题解决思路： 设在食物链 A→B→C→D 中，各营养级间的传递效率分别为 a%、b%、c%，若现有 A 营养 级生物的总质量为 M，能使 D 营养级生物增重多少？ 列式计算：M·a%·b%·c%＝X 此时不再涉及“最多”“至少”的问题。 (3)在食物网中分析时，确定生物量变化的“最多”或“最少”时，具体规律总结如下： ①知低营养级 求高营养级Error! ②知高营养级 求低营养级Error! (4)如果是在食物网中，同一生物同时从上一营养级多种生物获得能量，且各途径所获 得的生物量不等，则按照各自单独的食物链进行计算后合并。 1．某生态系统食物网如下图所示，猫头鹰体重每增加 1 kg 至少消耗 A 约 (　　) A．100 kg　 B．44.5 kg C．25 kg D．15 kg 【解析】　食物链越短，能量消耗得越少，即按 A→B→猫头鹰这条食物链，且能量传 递效率 20%来计算。即 1÷20%÷20%＝25 kg。 【答案】　C 2 2．根据图示的食物网，若黄雀的全部同化量来自两种动物，蝉和螳螂各占一半，则当 绿色植物增加 G 千克时，黄雀增加体重最多是(　　) A．G/75 千克 B．3G/125 千克 C．6G/125 千克 D．G/550 千克 【解析】　根据生态系统能量流动的最高传递效率 20%，设黄雀增加体重 X 千克，则根 据题意可列出计算式：(5×X/2＋5×5×X/2)×5＝G，X＝G/75 千克。 【答案】　A 3．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，则庚同化 1 kJ 的能量，丙最少需同化的能量为 (　　) A．550 kJ B．500 kJ C．400 kJ D．100 kJ 【解析】　设丙的能量为 x，经丙→丁→己→庚传递到庚的能量为 0.5 kJ，则需要丙 0.5÷(10%)3＝500(kJ)，经丙→戌→庚传递到庚的能量为 0.5 kJ，则需要丙 0.5÷(10%)2＝ 50(kJ)，即丙最少含 500＋50＝550(kJ)的能量。 【答案】　A 4．如图所示的食物网中，鸟的食物为互花米草和植食性昆虫，由原来的 2∶1 调整为 1∶1，若保证养活同样多的鸟所需的互花米草数量与原来的数量之比为(能量传递效率按 20%计算)(　　) A．9∶7 B．8∶5 C．11∶3 D．3∶8 【解析】　由题意知图示共有食物链为互花米草→植食性昆虫→鸟，互花米草→鸟；设 鸟 从 上 一 营 养 级 获 得 同 化 量 为 a ， 则 原 来 互 花 米 草 的 数 量 为 ： (2/3)a÷20% ＋ (1/3)a÷20%÷20%＝(35/3)a；改变食物比例后，则所需互花米草的数量为：(1/2)a÷20%＋ (1/2)a÷20%÷20%＝(30/2)a。则保证养活同样多的鸟所需的互花米草数量与原来的数量之 比为(30/2)a÷(35/3)a＝9∶7。 3 【答案】　A 5．下图是某种草原生态系统部分营养结构，请根据图回答： 若草固定的总能量为 6.8×109 kJ，食草昆虫和鼠同化的总能量是 1.3×108 kJ，则人最 多能获得能量________kJ。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，蛇体重每增加 1 kg，人比原来增重________(能量传递效率按 20%计算)。 【解析】　若草固定的总能量为 6.8×109 kJ，食草昆虫和鼠同化的总能量是 1.3×108 kJ，则人最多能获得的能量为(6.8×109×20%－1.3×108)× 20%＝2.46×108 kJ。根据题意， 改 变 取 食 前 蛇 体 重 每 增 加 1 kg 需 要 消 耗 草 的 重 量 为 ： (1/4÷20%÷20%) ＋ (3/4÷20%÷20%÷20%)＝100 kg，改变取食后蛇体重每增加 1 kg 需要消耗草的重量为 (1/4÷20%÷20%÷20%)＋(3/4÷20%÷20%)＝50 kg，所以改变取食后可以节约 100－50＝50 kg 的草的能量流向人，则人可以增重 50×20%×20%＝2 kg。 【答案】　2.46×108 kJ　2 kg