能量流动的计算(共5页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上生态系统中能量流动计算的几种题型能量流动的知识，是高中生物教材中为数不多的几个D级知识点之一，由于一般情况下能量在两个相邻营养级之间的传递效率是10%20%。故在能量流动的相关问题中，若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%。所以，在已知较高营养级生物的能量求消耗较低营养级生物的能量时，若求“最多”值，则说明较低营养级生物的能量按“最低”效率传递，若求“最（至）少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最高”效率传递。反之，已知较低营养级生物的能量求传递给较高营养级生物的能量时，若求“最多”值，则说明较低营养级生物的能量按“最高”效率传递，若求“最少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最低”效率传递。这一关系可用下图来表示。关于能量流动的计算问题，是一种重要的题型。常见的计算题型大致可分为如下几种：1. 根据能量流动效率直接计算例1 某生态系统中初级消费者和次级消费者的总能量分别是W1和W2，当下列哪种情况发生时，最有可能使生态平衡遭到破坏（ ）A. B. C. D. 例2 有5个营养级的一条食物链，若第五营养级的生物体重增加1kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物（ ）A. 25kg B. 125kg C. 625kg D. 3125kg2. 根据隐含的能量流动数量关系进行计算例3 在某生态系统中，已知1只2kg的鹰要吃10kg的小鸟，0.25kg的小鸟要吃2kg的昆虫，而100kg的昆虫要吃1000kg的绿色植物。若各营养级生物所摄入的食物全转化成能量的话，那么，这只鹰转化绿色植物的百分比应为（ ）A. 0.05% B. 0.5% C. 0.25% D. 0.025%3. 根据规定的能量流动效率计算例4 有一食物网如右图所示。假如猫头鹰的食物2/5来自兔子，2/5来自老鼠，其余来自蛇，那么猫头鹰要增加20g体重，最多消耗植物多少克？ 图1 例5 在如右图2所示的食物网中，已知各营养级之间的能量转化效率为10%，若一种生物摄食两种上一营养级的生物时，两种被摄食的生物量相等，则丁每增加10千克生物量，需消耗生产者多少千克？图2例6. 已知某营养级生物同化的能量为1000kJ，其中95%通过呼吸作用以热能的形式散失，则其下一营养级生物获得的能量最多为（ ）A. 200kJB. 40kJC. 50kJD. 10kJ4. 根据变化的能量流动效率计算图3例7 已知在如下图3所示的食物网中，C生物同化的总能量为a，其中A生物直接供给C生物的比例为x，则按最低的能量传递效率计算，需要A生物的总能量（y）与x的函数关系式为_。 5. 根据特定的能量流动要求计算例8 下图为某生态系统食物网简图，若E生物种群总能量为，B生物种群总能量为，从理论上计算，A贮存的总能量最少为（ ）A. B. C. D. 例9如右图所示某生态系统的食物网，请回答：若该生态系统的能量流动效率平均为10%，同一营养级的每种生物获得的能量是均等的，第一营养级的同化能量为，则鹰最终获得的能量是_。例10右图是某生态系统中食物网简图。图中甲-庚代表各种不同的生物。已知各营养级之间的能量转化效率均为10%，若一种生物摄食两种下一营养级的生物，且它们被摄食的生物量相等，则丁每增加10千克生物量，需消耗生产者_千克。6、能量值的几种不同表示方式及相关计算 “能量值”除了用“焦耳”等能量单位表示外，在许多生物资料中，其还可用生物量、数量、面积、体积单位等形式来表示，因而使能量流动关系有了更加丰富的内涵，但是不管用何种单位形式表示，通常情况下能量的传递效率都遵循“10%20%”的规律，下面结合一些例子分别加以阐述。（1） 能量（单位）表示法及计算1.1 以生物体同化量的总量为特征的计算（如例8）1.2 以ATP为特征的计算例11：在能量金字塔中，如果生产者在光合作用过程中产生240mol的氧气，其全部用于初级消费者分解血糖，则其释放并贮存在ATP中的能量最多有（ ）可被三级消费者捕获？A. B. C. D. （2）生物量（质量单位）表示法及计算例12：如果一个人食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加1千克体重，约消耗植物（ ）A. 10千克B. 28千克C. 100千克D. 280千克（3）数量（生物体数目）表示法及计算例13：在一片草原上，假如一年中，至少有70000只昆虫生活才可养活一只食虫鸟，而食虫鸟若按10%的能量传递率将能量传给鹰，则理论上每年大约需要3000只食虫鸟才能维持一只鹰的生存，那么如果鹰只靠捕食食虫鸟来生活，则每年至少需要（ ）只昆虫才能保证一只鹰的生存？A. B. C. D. 无法统计（4）面积（单位）表示法及计算 例14. 在“棉花棉蚜食蚜蝇瓢虫麻雀鹰”这条食物链中，如果食蚜蝇要有5m2的生活空间才能满足自身的能量需求，则一只鹰的生活空间至少是（ ）A. B. C. D. （5）体积（单位）表示法及计算例15：具有三个营养级的能量金字塔，最上层的体积是最下层的（ ）A. 10%20%B. 1%4%C. 0.1%1%D. 1%10%生态系统中能量流动计算的几种题型（答题页）姓名 班别 学号 123456789101112131415生态系统中能量流动计算的几种题型 参考答案例1：D。解析：一般情况下，生态系统的能量在两个相邻营养级之间传递效率大约是10%20%。小于或等于20%则不会导致其稳定性的破坏，而大于20%则有可能引起某些营养级生物量的大起大落或生态环境的改变，导致生态系统抵抗力稳定性被破坏。纵观本题的四个选项，A选项反映的能量传递效率小于10%，B选项反映的能量传递效率小于20%，C选项反映的能量传递效率大于10%（但不一定大于20%），只有D选项反映的能量传递效率大于20%。例2、C 例3、C 例4、5600g。(补充条件：其中2/5的食物来自于鼠。) 例5、3250kg。例6、 C。解析：本题具有较大的迷惑性，极易错选A项。由于该营养级的能量95%通过呼吸作用以热能的形式散失，故积累的能量只有5%，因而其最多也只有5%（即5%×100050kJ）的能量传递给下一营养级。例7、y=100a-90ax。 例8、B。解析：由图可知D为生产者，要使A获得的能量最少，则必须保证三个条件，即：一是能量来源途径最少；二是能量传递效率最低（按10%算）；三是食物链要最长。故从理论上讲，与A贮存的总能量最少相关的食物链不可能是DA，也不可能是DA、DECA同时存在，只能是DECA。为此，E的能量在传递给A的途径中，只有确保：E在传递给B时用去的能量最多；E的总能量减去传递给B的后再传给C时效率最低；C在传递给A时效率最低，结果才能使A获得的能量最少。所以据此计算得A贮存的总能量最少为例9、6.05×104KJ。 例10、3250kg。 例11：C。解析：依据有氧呼吸反应式，可知240mol的氧气能分解40mol的葡萄糖，又由于每摩尔葡萄糖彻底氧化分解产生的能量有1161kJ转移到ATP中，故初级消费者产生的ATP中的能量最多有“”被三级消费者捕获。 例12：D。解析：解答本题时，首先应画出食物网，然后依据食物网和题干信息来解答。通过“植物人”这条链计算出消耗植物的量为0.5÷10%5千克；通过“植物植食动物小型肉食动物人”这条链计算出消耗植物的量为0.25÷10%÷10%÷10%250千克；通过“植物羊人”这条链计算出植物的量为0.25÷10%÷10%25千克。故要消耗植物的总量为280千克。例13：C。解析：生物体的数量通常能够反映出生物体能量的多少，一般情况下其间成正相关，故常可用生物体的数量来表示能量的多少。由题意可知，昆虫与食虫鸟之间、食虫鸟与鹰之间的能量传递效率只有保证为20%，才能实现“至少”维持一只鹰生存所需的能量供应。故维持一只鹰生存至少需要食虫鸟1500只，由此可计算出维持一只鹰生存至少需要昆虫的量为1500×700001.05×108只。答案选C项。例14.D。解析：本题以生物的生活范围来反映所具能量的大小。由题意可知鹰处于最高营养级，按能量最高传递效率可求出一只鹰至少所需的生活空间为：（1÷20%÷20%÷20%）×5m254m2。例15：B。解析：具有三个营养级的能量金字塔，若用体积表示能量值的大小，则能量按最低传递效率传递时，最上层体积应为10%×10%1%，按最高传递效率传递时，最上层体积应为20%×20%4%。专心-专注-专业