高考生物專題5-食物網(wǎng)中能量的相關(guān)計算

1、食物網(wǎng)中能量的食物網(wǎng)中能量的相關(guān)計算相關(guān)計算在高考中，食物網(wǎng)中能量的計算考的雖然不多，在高考中，食物網(wǎng)中能量的計算考的雖然不多，但也有但也有涉涉及。下面對于這個問題我們將從及。下面對于這個問題我們將從“能量值能量值”的表示方式的表示方式 、能量傳遞中的極值計算、能量傳遞中的極值計算、“能量流動能量流動與生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的關(guān)系與生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的關(guān)系等角度進行探討、歸納。等角度進行探討、歸納。一、一、能量傳遞中的極值計算能量傳遞中的極值計算二、二、 “能量值能量值”的表示方式的表示方式 三、三、食物來源比例發(fā)生改變的計算食物來源比例發(fā)生改變的計算 四、根據(jù)能量傳遞效率確定營養(yǎng)結(jié)構(gòu)、生活范圍及穩(wěn)定性四、根

2、據(jù)能量傳遞效率確定營養(yǎng)結(jié)構(gòu)、生活范圍及穩(wěn)定性 五、能量流動與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性五、能量流動與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性本講相關(guān)內(nèi)容本講相關(guān)內(nèi)容一、一、能量傳遞中的極值計算能量傳遞中的極值計算【理論闡釋理論闡釋】1 1含義：這是一類關(guān)于能量計算的含有含義：這是一類關(guān)于能量計算的含有“最多最多”或或“至少至少”等字眼的問題。等字眼的問題。2 2常見題型常見題型（1 1）已知前面營養(yǎng)級的值，求后面營養(yǎng)級獲得的至多或至）已知前面營養(yǎng)級的值，求后面營養(yǎng)級獲得的至多或至少值。少值。（2 2）已知后面營養(yǎng)級的增值，求至多或至少需要前面營養(yǎng)）已知后面營養(yǎng)級的增值，求至多或至少需要前面營養(yǎng)級的值。級的值。3.3.解題技巧解

3、題技巧:10%:10%或或20%20%取值法取值法1.1.以生物的同化量為標準的以生物的同化量為標準的“極值極值”計算計算典例導悟典例導悟 題題1. 1. 下圖為某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)簡圖，若下圖為某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)簡圖，若E E生物種群總能量生物種群總能量 為為7.17.110109 9，B B生物種群總能量為生物種群總能量為2.32.310108 8，從理論上，從理論上計算，計算，A A貯存的總能量最少為（貯存的總能量最少為（ ） 10103 . 2 .A8101 . 7 .B7108 . 4 C 7105.C C二、能量值的幾種不同表示方式及相關(guān)計算二、能量值的幾種不同表示方式及相關(guān)計算 “ “

4、能量值能量值”除了用除了用“焦耳焦耳”等能量單位表示外，在許多生等能量單位表示外，在許多生物資料中，其還可用物資料中，其還可用生物量生物量、數(shù)量數(shù)量、面積面積、體積單位體積單位等形式來等形式來表示，因而使能量流動關(guān)系有了更加豐富的內(nèi)涵，但是不管用表示，因而使能量流動關(guān)系有了更加豐富的內(nèi)涵，但是不管用何種單位形式表示，通常情況下能量的傳遞效率都遵循何種單位形式表示，通常情況下能量的傳遞效率都遵循“10%20%”10%20%”的規(guī)律。的規(guī)律。以以 “焦耳焦耳”表示能量值的多少是表示能量值的多少是“能量流動能量流動”知識中最常見的形式。在以知識中最常見的形式。在以“焦耳焦耳”為單位的能為單位的能量傳

5、遞過程中，各營養(yǎng)級的能量數(shù)值呈現(xiàn)出典型量傳遞過程中，各營養(yǎng)級的能量數(shù)值呈現(xiàn)出典型的的“金字塔金字塔”形，不可能出現(xiàn)倒置。形，不可能出現(xiàn)倒置。1.以生物體同化量的總量為特征的計算（如題以生物體同化量的總量為特征的計算（如題1）1. 1. 能量（單位）表示法及計算能量（單位）表示法及計算2. 生物量（質(zhì)量單位）表示法及計算題題2 2：假設每個營養(yǎng)級的生物從前一營養(yǎng)級的不同生物處獲得的能量相等。則人的體重每增加1 kg，至少需要消耗水藻 kg 975變式訓練：如果一個人食物有如果一個人食物有1/21/2來自綠色植來自綠色植物，物，1/41/4來自小型肉食動物，來自小型肉食動物，1/41/4來自羊肉，

6、假來自羊肉，假如傳遞效率為如傳遞效率為10%10%，那么該人每增加，那么該人每增加1 1千克體重，千克體重，約消耗植物（約消耗植物（ ）A. 10A. 10千克千克 B. 28B. 28千克千克 C. 100C. 100千克千克 D. 280D. 280千克千克解題技巧解題技巧在這類題中，能量傳遞涉及多條食物鏈。在這類題中，能量傳遞涉及多條食物鏈。方法：分合法方法：分合法先算一條食物鏈先算一條食物鏈再將結(jié)果綜合再將結(jié)果綜合結(jié)論結(jié)論D D3. 數(shù)量（生物體數(shù)目）表示法及計算數(shù)量（生物體數(shù)目）表示法及計算 題3：在一片草原上，假如一年中，至少有70000只昆蟲生活才可養(yǎng)活一只食蟲鳥，而食蟲鳥若按1

7、0%的能量傳遞率將能量傳給鷹，則理論上每年大約需要3000只食蟲鳥才能維持一只鷹的生存，那么如果鷹只靠捕食食蟲鳥來生活，則每年至少需要（ ）只昆蟲才能保證一只鷹的生存？ D. 無法統(tǒng)計8101 . 2 .A8108 . 2 .B81005. 1 .CC C 需要說明的是在以生物體數(shù)目表示的能量流動關(guān)系中，有時會出現(xiàn)“金字塔”倒置的現(xiàn)象。如下： 變式訓練： 一片樹林中，樹、昆蟲和食蟲鳥類的個體數(shù)比例關(guān)系如下圖所示。下列能正確表示樹、昆蟲、食蟲鳥之間的能量流動關(guān)系的是（選項方框面積表示能量的大?。?）C C4. 面積（單位）表示法及計算面積（單位）表示法及計算題4. 在“棉花棉蚜食蚜蠅瓢蟲麻雀鷹

8、”這條食物鏈中，如果食蚜蠅要有5 的生活空間才能滿足自身的能量需求，則一只鷹的生活空間至少是（ ）A. B. C. D. 5. 體積（單位）表示法及計算體積（單位）表示法及計算題5：具有三個營養(yǎng)級的能量金字塔，最上層的體積是最下層的（ ）A. 10%20% B. 1%4% C. 0.1%1% D. 1%10%23105m245 m24105m235 mD DB B（三）、食物來源比例發(fā)生改變的計算（三）、食物來源比例發(fā)生改變的計算 題6：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 B1 1調(diào)整為2 1，能量傳遞效率按10%計算，則該生態(tài)系統(tǒng)能承載C的數(shù)量是原來的() A1.875倍

9、 B1.375倍 C1.273倍 D0.575倍 B B四、根據(jù)能量傳遞效率確定營養(yǎng)結(jié)構(gòu)、生活范圍及穩(wěn)定性題7某相對封閉的生態(tài)系統(tǒng)中除分解者外共有五個種群(每個種群只占一個營養(yǎng)級)，其能量調(diào)查如下表所示：下列對該表數(shù)據(jù)作出的分析，正確的是()A該生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)可表示為戊乙丙甲丁B當甲與丙無捕食關(guān)系時，每相鄰兩營養(yǎng)級之間能量的傳遞效率都相等C該生態(tài)系統(tǒng)中甲的數(shù)量增加以后，會導致丙的數(shù)量減少，乙的數(shù)量增加D去除甲和丁后，丙增多乙減少 種種 群群 甲甲乙乙丙丙丁丁能量（能量（10102 2kJmkJm2 2） 7 7505020200.980.98戊戊500B B五、能量流動與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性五、能量流動與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 能量流動效率能直接反映生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，能量在傳遞能量流動效率能直接反映生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，能量在傳遞過程中，若超過一定的限度，則容易引起種群的生長、繁過程中，若超過一定的限度，則容易引起種群的生長、繁殖或再生等的障礙，從而導致生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的破壞，故殖或再生等的障礙，從而導致生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的破壞，故在研究生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性時必須時刻關(guān)注能量流動效率。在研究生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性時必須時刻關(guān)注能量流動效率。 題8：某生態(tài)系統(tǒng)中初級消費者和次級消費者的總能量分別是W1和W2，當下列哪種情況發(fā)生時，最有可能使生態(tài)平衡遭到破壞？（ ） A. W