2022年高考生物復習 專題六 生物與環(huán)境的相關計算

2022年高考生物復習 專題六 生物與環(huán)境的相關計算一關于種群數量的計算：（1）用標志重捕法來估算某個種群數量的計算方法：種群數量N第一次捕獲數×第二次捕獲數÷第二捕獲數中的標志數（2）樣方法計數時，邊線上的遵循“計上不計下，計左不計右”，四角中只計夾角。（3）據種群增長率計算種群數量：設種群的起始數量為N0，年增長率為（保持不變），t年后該種群的數量為Nt，則：NtN0t例：某生物興趣小組欲調查一塊農田中田鼠的種群密度，調查時應采用 法。如果該農田范圍為1公頃，第一次捕獲并標記了40只鼠，第二次捕獲48只，其中帶標記的有15只，則該農田此種鼠的種群密度是 只。解析：鼠屬于活動范圍大的動物，所以可用標志重捕法。依據標志重捕法的公式可求出鼠的種群密度是128只/公頃。右圖表示某種兔遷入新的環(huán)境后種群增長速率隨時間的變化曲線。第3年時用標志重捕法調查該兔種群的密度，第一次捕獲50只全部標志后釋放，一個月后進行第二次捕捉，共捕獲未標志的60只，標志的20只。估算該兔種群在這一環(huán)境中的K值是A100只  B200只  C、200只 D、400解析：實驗時兔子種群數量為=200只，由于實驗時該種群增長速率處于最大值，故該種群此時的種群數量為K/2值，故該種群在這一環(huán)境中的K值約為400只。所以選D。 攝入量同化量糞便量用于生長、發(fā)育、繁殖的能量呼吸消耗量流入下一營養(yǎng)級遺體殘骸分解者二能量傳遞效率的計算：（一）能量流經某個種群時的示意圖由此圖可得出：1、同化量=攝入量糞便中包含的能量。2、用于各營養(yǎng)級生長、發(fā)育、繁殖的能量=各營養(yǎng)級的同化量呼吸消耗量3、總同化量=凈積累量+呼吸消耗量=生物體儲存的能量+呼吸消耗量注：、凈積累量=生物體儲存的能量=生物體用于生長、發(fā)育、繁殖的能量。、注意下面不同的詞：“獲得”的能量=“流入”的能量=“同化”的能量4、能量傳遞效率=某一個營養(yǎng)級的同化量上一個營養(yǎng)級的同化量。例1：在由草、兔、狐組成的食物鏈中，兔經同化作用所獲得的能量，其去向不應該包括（ ）A、通過兔子的呼吸作用釋放的能量B、通過兔子的糞便流入到分解者體內的能量C、通過狐貍的糞便流入到分解者體內D、流入狐貍體內解析：兔子糞便中的能量是沒有消化的草中包含的能量，沒有被兔子消化吸收。所以選B。例2、下圖為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量流動分析示意圖，其中AE表示生物成分按營養(yǎng)功能的歸類群體，Gp表示總同化量，Np表示凈積累量，R表示呼吸消耗量。請分析回答：（單位：105Jm2年）圖中生產者同化的總能量中有730.17未被消費者同化；第二營養(yǎng)級中被分解者利用的能量有47.64；第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率為11.3%解析：生產者同化的總能量為871.27，流向初級消費者的能量是141.10，所以生產者同化的總能量中有871.27141.10=730.17；第二營養(yǎng)級同化的能量為141.10，用于呼吸消耗的能量是78.13，流向下一營養(yǎng)級的是15.51,所以被分解者利用的能量為141.1078.1315.51=47.64;第二營養(yǎng)級同化的總能量為141.10，第三營養(yǎng)級同化的總能量為15.91，所以兩者之間的能量傳遞效率為：15.91/141.10=11.3%例3、大象是植食性動物，有一種蜣螂專以大象糞便為食物設一大象在某段時間所同化的能量為kj，則這部分能量中可流入蜣螂體內的為（）kjkj×kj×kj解析：糞便中的能量不屬于同化的能量，所以選A（二）、計算某一生物所獲得的能量的最多（最少）的能量計算規(guī)律：已知D，求A：最少按20%，最多按10%已知A，求D：最少按10%，最多按20%設食物鏈為ABCD： A B C D沼氣池養(yǎng)豬場農作物果樹蚯蚓養(yǎng)殖養(yǎng)雞場增溫能源糞便糞便生活能源例3、下面是一個生態(tài)農業(yè)示意圖：若該生態(tài)系統(tǒng)中農作物固定了5×108KJ能量，蚯蚓從農作物獲得的總能量為1.2×107KJ，那么豬和雞最多可從農作物獲得能量 KJ。解析：豬和雞都是第二營養(yǎng)級，最多可獲得的能量為5×108×20%=1×108KJ.水藻水蚤蝦小魚大魚人（三）、涉及多條食物鏈的能量流動計算時，在不告訴傳遞效率及食物比例時，其規(guī)律如下：生產者最少消耗最多消耗選最短食物鏈選最大傳遞效率20%獲得最多選最長食物鏈選最小傳遞效率10%獲得最少消費者例4、如圖所示的食物網中，若人的體重增加1kg，最少消耗水藻 kg；最多消耗水藻 kg。解析：若求人的體重增加1kg，最少消耗水藻的量，按最短的食物鏈：水藻小魚人，最大的傳遞效率20%計算，可得到1÷20%÷20%=25kg；最多消耗水藻的量按最長的食物鏈：水藻水蚤蝦小魚大魚人，最小的傳遞效率10%計算，可得到1÷10%÷10%÷10%÷10%÷10%=1×105kg.例5：有5個營養(yǎng)級的一條食物鏈，若第五營養(yǎng)級的生物質量增加1kg，理論上至少要消耗第一營養(yǎng)級的生物（ ）A、25kg B、125kg C、625kg D、3125kg解析：第五營養(yǎng)級生物增加1kg，至少消耗第一營養(yǎng)級的生物的量是1÷20%÷20%÷20%÷20%=625kg，所以選C。戊己甲乙丙丁庚（四）、已知某營養(yǎng)級的食物比例及傳遞效率時：已知各營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為10%，若一種生物攝食兩種前一營養(yǎng)級的生物，且它們被攝食的生物量相等，則丁每增加10kg生物量，需消耗生產者 kg。解析：解答該題時需注意兩條信息：傳遞效率為10%和一種生物攝食兩種前一營養(yǎng)級的生物，且它們被攝食的生物量相等。流經丁的食物鏈有三條，即戊庚丁；戊甲丁；戊己甲丁，則丁增加10kg體重應消耗2500+500+250=3250kg戊。（五）、當題目中不告訴傳遞效率時，不問“最多”或“最少”。如圖為生態(tài)系統(tǒng)模式圖：CO2AO2CD動植物遺體和排泄物B若上述生態(tài)系統(tǒng)代表農田生態(tài)系統(tǒng)，若農作物固定的太陽能總量為aKJ,那么圖中最高營養(yǎng)級所獲得的能量為 KJ.解析：圖中各營養(yǎng)級構成的食物鏈是ADC，圖中沒有告訴各營養(yǎng)級間的能量傳遞效率，也沒問“最多”或“最少”，所以能量不是一個確定的值，“最少”的值是,最大值為；所以最高營養(yǎng)級所獲得的能量為。（六）、人工生態(tài)系統(tǒng)的能量流動問題：下圖是某人工魚塘生態(tài)生態(tài)系統(tǒng)能量流動過程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值（單位：103KJ（m2·y）.從此圖解讀出的信息不正確的是（ ）A、代表的是呼吸作用，過程中產生的能量主要以熱能的形式散失到無機環(huán)境中B、流經該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為96×103KJ（m2×y）C、第二營養(yǎng)級傳遞給第三營養(yǎng)級的傳遞效率為15.6%。D、物質是能量流動的載體，能量是物質循環(huán)的動力，二者是同時進行，緊密聯(lián)系。解析：能量在流經某一營養(yǎng)級時，能量的輸入和輸出是守恒的。肉食動物能量的輸出值為2.1+5.1+0.05+0.25=7.5，可見來自植食動物的能量的為2.5，同理可推出植食動物來自生產者的能量為14，則流經該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為129×103KJ/(m2·y)。第二營養(yǎng)級傳給第三營養(yǎng)級的效率為2.5/16=15.6%。選B.七、調整食物結構有關的計算1、為緩解人口增長帶來的世界性糧食緊張狀況，人類可以適當改變膳食結構，若將（草食）動物性與植物性食物的比例由1：1調整為1：4，地球可供養(yǎng)的人口數量是原來的 倍。（能量傳遞效率按10計算，結果精確到小數點后兩位數字）答案：1.96 解析：題目中隱含著的食物網是：   。其中人分別從食物鏈和獲取能量的比例為11時，人要同化1kJ則要消耗植物能量：；此比例調整為14，人要同化1kJ則要消耗植物能量：，所以相同的植物的量能供養(yǎng)的人口數量為原來的倍。2、假設該農場將生產玉米的1/3作為飼料養(yǎng)雞，2/3供人食用，生產出的雞供人食用?，F調整為2/3的玉米養(yǎng)雞，1/3供人食用，生產出的雞仍供人食用。理論上，該農場供養(yǎng)的人數將 （增多、不變、減少），理由是 。答案：減少 改變用途的1/3玉米被雞食用后，在雞這一環(huán)節(jié)散失了不部分能量，導致人獲得的能量減少解析：依題意，理論上該農場供養(yǎng)日人數將減少，因為改變用途的1/3玉米被雞食用后，ABC在雞這一環(huán)節(jié)散失了一部分能量，導致人獲得的能量減少。3、某生態(tài)系統(tǒng)中存在如圖所示的食物網，如將C的食物比例由A:B=1:1調整為2:1, 能量傳遞效率按10%計算，該生態(tài)系統(tǒng)能承載C的數量是原來的（ ）A、1.875倍 B、1.375倍 C、1.273倍 D、0.575倍解析：解題時應該從C出發(fā)，設當食物比例A:B=1:1時，C的能量為x，需要的A為（1/2）x×10+(1/2)x×10×10=55x。設當食物比例A:B=2:1時，C的能量為y，需要的A為（2/3）y×10+(1/3)y×10×10=40y.由于兩種情況下，生產者的數量是一定的，所以55x=40y，則y=1.375x。選B。稀釋涂布平板法：為了篩選土壤中能夠降解某除草劑的細菌（目的菌）有人做了如圖實驗：A、B、C培養(yǎng)基中_是唯一氮源，若三次試驗結果記錄到的菌落數分別為55、56、57，則每升土壤浸出液中含目的菌數為_個為了篩選土壤中能夠降解某除草劑的細菌（目的菌）有人做了如圖實驗：A、B、C培養(yǎng)基中_是唯一氮源，若三次試驗結果記錄到的菌落數分別為55、56、57，則每升土壤浸出液中含目的菌數為_個答案為：除草劑      5.6×1012顯微鏡倍數的變化參考“歸納與比較”的答案