人教版生物必修三讲义:第5章 素能提升课 能量流动的相关计算 含答案
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必修3第5章第2节生态系统的能量流动第2课时(测)(满分60分,40分钟完成)班级姓名总分一、单选题(30分,每题3分)1.下表为某河流生态系统的四个营养级的能量。
其中属于次级消费者的是:()A.a B.b C.c D.d【答案】B【解析】在生态系统中,营养级越高,占有的能量越少,因此表中的四种生物可以构成一条食物链:c→a→b→d,其中属于次级消费者的是b,故B正确。
2.某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能),下列叙述中不.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)B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1C.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【答案】C【解析】由图可知A、B、C、D分别表示该营养级生物的呼吸作用消耗的能量、未被利用的能量、分解者分解的能量、传递给下一营养级的能量,生产者固定的总能量可表示为(A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2),A正确;由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为第二营养级同化的能量比第一营养级同化的能量,即D1/W1,B正确;流入初级消费者体内的能量可表示为(A2+B2+C2+D2),C错;图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减,D正确。
3.如图是某湖泊的能量金字塔,下列相关描述不正确的是 ( )A.a、b、c、d分别表示不同的营养级B.a、b、c、d之间形成一条a到d的食物链C.a、b、c、d的大小分别表示不同的营养级所得到的能量D.a、b、c、d的大小变化体现了能量流动逐级递减的特点【答案】B【解析】本题考查生态系统能量流动的相关知识,处于不同营养级的生物不一定位于一条食物链上,这一点是解答本题的关键。
能量金字塔是依据单位时间内不同营养级生物获得的能量绘制而成的,A、C正确。
由于能量流动是逐级递减的,营养级越高的生物获取的能量越少,D正确。
必修3第5章第2节生态系统的能量流动第1课时(练)1.下图为一草原食物链能量流动简图,植物、食草动物、食肉动物同化的能量分别用B1、B2、B3表示。
下列对能量大小关系的判断正确的是()①A2=B2②(B1-B2)>(A2-E2)③B1=C1+D1+B2④B1>(B2+B3)A.①③ B.②③ C.②④ D.①④【答案】C【解析】A2表示草食性动物的摄入能,B2为草食性动物的同化能,二者不相等,①错误;B1-B2表示能量从植物流向草食性动物中除去同化能之外的能量,A2-E2表示草食性动物的同化能,生态系统中流入下一营养级的能量大约只有其同化能的10~20%,故(B1-B2)>(A2-E2),②正确;B1表示植物的同化能,B1=C1+D1+A2,③错误;B1表示植物的同化能,流入下一营养级的能量大约只有其同化能的10~20%,故B1>(B2+B3),④正确,C正确。
2.科学家R.L.Smith研究了不同种类动物的能量变化情况,部分结果如下表所示。
下列叙述不正确...的是()A.收割蚁只有不到1%的同化量用于自身生长发育等生命活动B.占盐沼蝗摄入食物63%的未同化量可被分解者所利用C.黄鼠的生长效率(P/A)较低的原因是呼吸消耗的能量较多D.表中几种动物同化效率(A/I)不同是因为能量传递效率不同【答案】D【解析】收割蚁同化量中一部分用于细胞呼吸(即呼吸量),一部分流向分解者,一部分用于自身生长发育繁殖等生命活动,所以只有不到1%的同化量用于自身生长发育繁殖等生命活动,A正确;盐沼蝗摄入量=同化量+粪便量,其粪便量是其上一营养级生物流向分解者的能量,(3.71-1.37)/3.71=63%,所以占盐沼蝗摄入食物63%的未同化量可被分解者所利用,B正确;黄鼠的生长效率(P/A)较低的原因是其活动能力强,用于其呼吸消耗的能量较多,C正确;几种动物同化效率(A/I)不同是因为各自的消化功能有差异其粪便量所占的比例不同,D错误。
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[核心精要]
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
D营养级净
增重(M)
至少需要A营养级的量(X) X×20%×20%×20%=M
最多需要A营养级的量(X) X×10%×10%×10%=M
A营养级的
需要量(N)
D营养级最多增重的量(X) N×20%×20%×20%=X
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获能量最多选最短食物链按×20%计算获能量最少选最长食物链按×10%计算
②知高营养级求低营养级需最多能量选最长食物链按÷10%计算需最少能量选最短食物链按÷20%计算
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(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。
[对点训练]
1.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
A [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。]
2.如图食物网中,猫头鹰的食物有2/5来自兔,2/5来自鼠,1/5来自蛇,则
猫头鹰的体重若增加20 g,至少需要消耗植物的重量为( )
A.600 g B.900 g
C.1 600 g D.5 600 g
B [已知高营养级求至少需要低营养级的能量时需按照最大传递效率进行计
算,即20×2/5÷20%÷20%+20×2/5÷20%÷20%+20×1/5÷20%÷20%÷20%=
900(g)。]
3.某生态系统中存在如图所示的食物网,如将C的食物比例由A∶B=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C的数量是原来的
( )
A.1.375倍 B.1.875倍
C.1.273倍 D.0.575倍
A [由于生产者没有改变所以流向该生态系统的总能量没有变化,设C原来
的能量为a,则需要A提供的能量为1/2a×10×10+1/2a×10=55a;改变食物比
例后的C的能量设为b,则需要A提供的能量为2/3b×10+1/3b×10×10=40b。
根据题意可知:55a=40b,即:b/a=1.375。]
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4.有一食物网如图所示。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
A [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。]
5.如图所示为某生态系统中的食物网示意图,若E同化的总能量
为5.8×109kJ,B同化的总能量为1.6×108kJ,则理论上A同化的能
量最多为( )
A.4.2×107kJ B.2.0×108kJ
C.1.0×108kJ D.2.3×108kJ
B [E为第一营养级,B、C、D均为第二营养级,三者获得的来自E的总能
量最多为5.8×10
9×20%=11.6×108(kJ),再减去B同化的总能量1.6×108
kJ,
C、D同化的能量为1.0×109kJ,A既可捕食C,又可捕食D,其同化的能量最多
为1.0×10
9×20%=2.0×108
(kJ)。]
6.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%=
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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 2 kg