2017届高三生物一轮复习 能量传递效率的计算及食物链(网)的构建课件(必修3)
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需最少 选最短食物链 能量 按÷20%计算
[演练 1] 下图所示的食物网中，若人的体重增加 1 kg ， 最 少 消 耗 水 藻 ________kg ， 最 多 消 耗 水 藻 ________kg。
解析
2．能量传递效率的有关“定值”计算 (1)已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值” 法计算，而需按具体数值计数。例如，在食物链 A→B→C→D 中，能量传递效率分别为 a%、b%、c%，若 A 的能量为 M，则 D 获得的能量为 M×a%×b%×c%。 (2)如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级 多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定， 则按照各单独的食物链进行计算后合并。
能量传递效率的计算及食物链(网)的构建
一、能量传递效率的相关计算 下一营养级的同化量
能 量 传 递 效 率 ＝ 本营养级的同化量 ×100% ＝ (10% ～ 20%)
在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物 链，理清生物在营养级上的差别，能量传递效率为 10%～20%， 解题时注意题目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊的 字眼，从而确定使用 10%或 20%来解题。
2．依据所同化能量的多少构建食物链(网) 生态系统中能量流动逐级递减，且相邻营养级之间的传 递效率约为 10%～20%。能量值大者为被捕食者，少者为捕 食者。若相邻两能量值相差不大，不足以构成 10%～20%的 比例，则两者应为同一营养级。可以确定下图 1 食物链为：
丙→甲→乙→丁；图 2 食物网为
1．能量传递效率的相关“最值”计算 (1)食物链越短，最高营养级获得的能量越多。 (2)生物间的取食关系越简单，生态系统的能量流动过程中消耗 的能量越少。具体计算方法如下：
知低营养级求高营养级
获能量 最多
选最短食物链 按×20%计算 需最多
获能量 选最长食物链 最少 按×10%计算
知高营养级求低营养级 需最多 选最长食物链 能量 按÷10%计算
效率为 10%，各条食物链传递到庚的能量相等，则庚增
加 1 kJ 的能量，丙最少含多少能量
()
A．550 kJ C．400 kJ
B．500 kJ D．100 kJ
解析
3.右图为一食物网。若要使丙体重增加 x，已知其
食用的动物性食物(乙)所占比例为 a，则至少需
要的生产者(甲)的量为 y，那么 x 与 y 的关系可
解析
3．用拼图法进行能量流动计算 输入第一营养级的能量(W1)，被分为两部分：一部分在生 产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(A1)，一部分则用于生 产者的生长、发育和繁殖(B1＋C 1＋D1)。而后一部分能量中， 包括现存的植物体 B1、流向分解者的 C1、流向下一营养级的 D1，如下图所示：
(1)流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量， 即 W1。将图中第三营养级同化的总能量 D2“拼回”第二营养 级，则刚好等于 D1，即第二营养级同化的总能量；再将 D1“拼 回”第一营养级，则刚好等于生产者固定的总能量 W1。可见， 在一个生态系统中，所有生物的总能量都来自 W1，所有生物 总能量之和都小于 W1(呼吸作用消耗的缘故)。
回答下列问题：
(1)请画出该生态系统中的食物网。
(2)甲和乙的种间关系是________；种群丁是该生态系
统生物组分中的________。
解析
7．下图是某草原生态系统中部分营养结构。请据图回答：
(1)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。 (2)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增加 1 kg，人能比原来多增重 ________kg(能量传递效率按 20%计算)。
解析
1. 以虫治虫是生态农业的重要内容，如图表示
某一生态系统中四种生物所含有机物的总
量。设这四种生物只构成一条食物链。在一
段时间内，若甲数量增加，可能引起的后果
是
()
A．乙和丁的种群数量都增加
B．乙和丁的种群数量都减少
C．乙和丙的种群数量都减少
D．乙和丙的种群数量都增加
解析
2．(2016·菏泽质检)有一食物网如下图所示。如果能量传递
[演练 2] 如图所示的食物网中，戊
的食物有 1/2 来自于乙，1/4 来自于丙，
1/4 来自于丁，且能量从生产者到消费者的传递效率为 10%，
从消费者到消费者的能量传递效率为 20%。若戊体重增加 20
g，需要消耗植物 A．1 125 g
B．1 600 g
()
C．2 000 g
D．6 500 g
表示为
()
A．y＝90ax＋10x
B．y＝25ax＋5x
C．y＝20ax＋5x
D．y＝10ax＋10x
解析
4.某生态系统中存在右图所示的食物网，如将
丙的食物比例由甲∶乙＝1∶1 调整为
2∶1，能量传递效率按 10%计算，该生态系统能承载丙的数量
是原来的
A．1.375 倍
B．1.875 倍
()
C．1.273 倍
(2)能量传递效率不会是 100%。从上图可以看出，从第一 营养级向第二营养级能量的传递效率等于WD11×100%，一般情 况下，能量在相邻两个营养级间的传递效率为 10%～20%。
[演练 3] 某同学绘制了下图所示的能量流动图解(其中 W1 为生产者固定的太阳能)，下列叙述不．正确的是( )
A．生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2 B2＋C2＋D2)
D．0.575 倍
解析
5.右图所示是某生态系统的食物网，若 E 种 群的总 能量为 5.8×109 kJ，B 种群的总 能量为 1.6×108 kJ，从理论上分析，A 种 群获得的总能量最多是________kJ。 解析：E 是第一营养级，而 B、C、D 都是第二营养级，最 多获得能量按最大的传递效率 20%计算，E 传递给 B、C、 D 的能量共有 5.8×109×20%＝1.16×109 kJ，C 和 D 获得的 能量为 1.16×109－1.6×108＝1×109 kJ，故 A 最多获得 1×109×20%＝2×108 kJ 的能量。 答案：2×108
[演练 4] 下表是一个相对封闭的生态系统中五个种群(存在 着营养关系)的能量调查结果：
种群
甲 乙 丙丁 戊
能量/(107kJ·m－2) 2.50 13.30 9.80 0.28 220.00
பைடு நூலகம்
下图①～④是根据该表数据做出的一些分析，其中与表中数
据不相符合的是
()
A．①③ C．②④
B．②③ D．①④
B．由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为 D1/W1 C．流入初级消费者体内的能量可表示为(A2＋B2＋C2) D．图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减
解析
二、食物链(网)的构建 1．依据捕食关系曲线构建食物链(网) 根据先上升先下降者为被捕食者，后上升后下降者为捕 食者，可以确定下图中食物链为：乙→丙→甲。
6．(2014·全国卷Ⅱ)某陆地生态系统中，除分解者外，仅有甲、乙、 丙、丁、戊 5 个种群。调查得知，该生态系统有 4 个营养级， 营养级之间的能量传递效率为 10%～20%，且每个种群只处于 一个营养级。一年内输入各种群的能量数值如下表所示，表中 能量数值的单位相同。
种群 甲
乙
丙
丁
戊
能量 3.56 12.80 10.30 0.48 226.50
解析
；下表中的食
物链为 B→D→A→C。
营养级 A B
C
能量(pg) 15.9 870.7 0.9
D 141.0
3.依据生物体内残留农药的浓度构建食物链(网) 生态系统中存在生物富集现象，即营养级越高，体内 相关农药的浓度越高，两者在数值上呈正相关。可以确
定下表中中食物网为
。
生物体
A BC D E
有机汞浓度(ppm) 0.057 7 0.51 68 0.39
解析
8．观察人工鱼塘生态系统能量流动图，回答下列问题：
能量单位为 J·cm－2·a－1 (1)输入该生态系统的总能量是____________。图中 A 代 表________。
(2)要调查鱼塘中草鱼的种群密度，最好采用________法。草鱼 以水草为食，白鲢以绿藻和水草为食，则草鱼与白鲢的种间关 系是________。 (3) 该 鱼 塘 中 第 一 营 养 级 到 第 二 营 养 级 的 能 量 传 递 效 率 是 ________。 (4)人工池塘边上种植桑树，构建了桑、蚕、鱼之间的良性循环， 实现了人们对能量的____________。
[演练 1] 下图所示的食物网中，若人的体重增加 1 kg ， 最 少 消 耗 水 藻 ________kg ， 最 多 消 耗 水 藻 ________kg。
解析
2．能量传递效率的有关“定值”计算 (1)已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值” 法计算，而需按具体数值计数。例如，在食物链 A→B→C→D 中，能量传递效率分别为 a%、b%、c%，若 A 的能量为 M，则 D 获得的能量为 M×a%×b%×c%。 (2)如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级 多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定， 则按照各单独的食物链进行计算后合并。
能量传递效率的计算及食物链(网)的构建
一、能量传递效率的相关计算 下一营养级的同化量
能 量 传 递 效 率 ＝ 本营养级的同化量 ×100% ＝ (10% ～ 20%)
在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物 链，理清生物在营养级上的差别，能量传递效率为 10%～20%， 解题时注意题目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊的 字眼，从而确定使用 10%或 20%来解题。
2．依据所同化能量的多少构建食物链(网) 生态系统中能量流动逐级递减，且相邻营养级之间的传 递效率约为 10%～20%。能量值大者为被捕食者，少者为捕 食者。若相邻两能量值相差不大，不足以构成 10%～20%的 比例，则两者应为同一营养级。可以确定下图 1 食物链为：
丙→甲→乙→丁；图 2 食物网为
1．能量传递效率的相关“最值”计算 (1)食物链越短，最高营养级获得的能量越多。 (2)生物间的取食关系越简单，生态系统的能量流动过程中消耗 的能量越少。具体计算方法如下：
知低营养级求高营养级
获能量 最多
选最短食物链 按×20%计算 需最多
获能量 选最长食物链 最少 按×10%计算
知高营养级求低营养级 需最多 选最长食物链 能量 按÷10%计算
效率为 10%，各条食物链传递到庚的能量相等，则庚增
加 1 kJ 的能量，丙最少含多少能量
()
A．550 kJ C．400 kJ
B．500 kJ D．100 kJ
解析
3.右图为一食物网。若要使丙体重增加 x，已知其
食用的动物性食物(乙)所占比例为 a，则至少需
要的生产者(甲)的量为 y，那么 x 与 y 的关系可
解析
3．用拼图法进行能量流动计算 输入第一营养级的能量(W1)，被分为两部分：一部分在生 产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(A1)，一部分则用于生 产者的生长、发育和繁殖(B1＋C 1＋D1)。而后一部分能量中， 包括现存的植物体 B1、流向分解者的 C1、流向下一营养级的 D1，如下图所示：
(1)流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量， 即 W1。将图中第三营养级同化的总能量 D2“拼回”第二营养 级，则刚好等于 D1，即第二营养级同化的总能量；再将 D1“拼 回”第一营养级，则刚好等于生产者固定的总能量 W1。可见， 在一个生态系统中，所有生物的总能量都来自 W1，所有生物 总能量之和都小于 W1(呼吸作用消耗的缘故)。
回答下列问题：
(1)请画出该生态系统中的食物网。
(2)甲和乙的种间关系是________；种群丁是该生态系
统生物组分中的________。
解析
7．下图是某草原生态系统中部分营养结构。请据图回答：
(1)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。 (2)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增加 1 kg，人能比原来多增重 ________kg(能量传递效率按 20%计算)。
解析
1. 以虫治虫是生态农业的重要内容，如图表示
某一生态系统中四种生物所含有机物的总
量。设这四种生物只构成一条食物链。在一
段时间内，若甲数量增加，可能引起的后果
是
()
A．乙和丁的种群数量都增加
B．乙和丁的种群数量都减少
C．乙和丙的种群数量都减少
D．乙和丙的种群数量都增加
解析
2．(2016·菏泽质检)有一食物网如下图所示。如果能量传递
[演练 2] 如图所示的食物网中，戊
的食物有 1/2 来自于乙，1/4 来自于丙，
1/4 来自于丁，且能量从生产者到消费者的传递效率为 10%，
从消费者到消费者的能量传递效率为 20%。若戊体重增加 20
g，需要消耗植物 A．1 125 g
B．1 600 g
()
C．2 000 g
D．6 500 g
表示为
()
A．y＝90ax＋10x
B．y＝25ax＋5x
C．y＝20ax＋5x
D．y＝10ax＋10x
解析
4.某生态系统中存在右图所示的食物网，如将
丙的食物比例由甲∶乙＝1∶1 调整为
2∶1，能量传递效率按 10%计算，该生态系统能承载丙的数量
是原来的
A．1.375 倍
B．1.875 倍
()
C．1.273 倍
(2)能量传递效率不会是 100%。从上图可以看出，从第一 营养级向第二营养级能量的传递效率等于WD11×100%，一般情 况下，能量在相邻两个营养级间的传递效率为 10%～20%。
[演练 3] 某同学绘制了下图所示的能量流动图解(其中 W1 为生产者固定的太阳能)，下列叙述不．正确的是( )
A．生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2 B2＋C2＋D2)
D．0.575 倍
解析
5.右图所示是某生态系统的食物网，若 E 种 群的总 能量为 5.8×109 kJ，B 种群的总 能量为 1.6×108 kJ，从理论上分析，A 种 群获得的总能量最多是________kJ。 解析：E 是第一营养级，而 B、C、D 都是第二营养级，最 多获得能量按最大的传递效率 20%计算，E 传递给 B、C、 D 的能量共有 5.8×109×20%＝1.16×109 kJ，C 和 D 获得的 能量为 1.16×109－1.6×108＝1×109 kJ，故 A 最多获得 1×109×20%＝2×108 kJ 的能量。 答案：2×108
[演练 4] 下表是一个相对封闭的生态系统中五个种群(存在 着营养关系)的能量调查结果：
种群
甲 乙 丙丁 戊
能量/(107kJ·m－2) 2.50 13.30 9.80 0.28 220.00
பைடு நூலகம்
下图①～④是根据该表数据做出的一些分析，其中与表中数
据不相符合的是
()
A．①③ C．②④
B．②③ D．①④
B．由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为 D1/W1 C．流入初级消费者体内的能量可表示为(A2＋B2＋C2) D．图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减
解析
二、食物链(网)的构建 1．依据捕食关系曲线构建食物链(网) 根据先上升先下降者为被捕食者，后上升后下降者为捕 食者，可以确定下图中食物链为：乙→丙→甲。
6．(2014·全国卷Ⅱ)某陆地生态系统中，除分解者外，仅有甲、乙、 丙、丁、戊 5 个种群。调查得知，该生态系统有 4 个营养级， 营养级之间的能量传递效率为 10%～20%，且每个种群只处于 一个营养级。一年内输入各种群的能量数值如下表所示，表中 能量数值的单位相同。
种群 甲
乙
丙
丁
戊
能量 3.56 12.80 10.30 0.48 226.50
解析
；下表中的食
物链为 B→D→A→C。
营养级 A B
C
能量(pg) 15.9 870.7 0.9
D 141.0
3.依据生物体内残留农药的浓度构建食物链(网) 生态系统中存在生物富集现象，即营养级越高，体内 相关农药的浓度越高，两者在数值上呈正相关。可以确
定下表中中食物网为
。
生物体
A BC D E
有机汞浓度(ppm) 0.057 7 0.51 68 0.39
解析
8．观察人工鱼塘生态系统能量流动图，回答下列问题：
能量单位为 J·cm－2·a－1 (1)输入该生态系统的总能量是____________。图中 A 代 表________。
(2)要调查鱼塘中草鱼的种群密度，最好采用________法。草鱼 以水草为食，白鲢以绿藻和水草为食，则草鱼与白鲢的种间关 系是________。 (3) 该 鱼 塘 中 第 一 营 养 级 到 第 二 营 养 级 的 能 量 传 递 效 率 是 ________。 (4)人工池塘边上种植桑树，构建了桑、蚕、鱼之间的良性循环， 实现了人们对能量的____________。