2018版高中生物 第五章 生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性 微專題突破 能量流動的計算學案 新人教版必修3.doc

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微專題突破 能量流動的計算 在解決有關能量流動的計算時，首先要確定相關的食物鏈，然后注意題目中的“最多”、“最少”、“至多”、“至少”等詞語，從而確定是使用10%或20%來解決相關問題。 (1)設食物鏈為A→B→C→D，分情況討論： 實現(xiàn) 問題思路求解 計算過程 D營養(yǎng)級凈增 重(M) 至少需要A營養(yǎng)級的量(X) X20%20%20%＝M 最多需要A營養(yǎng)級的量(X) X10%10%10%＝M A營養(yǎng)級的需 要量(N) D營養(yǎng)級最多增重的量(X) N20%20%20%＝X D營養(yǎng)級至少增重的量(X) N10%10%10%＝X 提醒 “最多”“至少”與“10%”“20%”的對應關系 (2)同一條食物鏈不同環(huán)節(jié)間能量傳遞效率不同時，相關問題解決思路： 設在食物鏈A→B→C→D中，各營養(yǎng)級間的傳遞效率分別為a%、b%、c%，若現(xiàn)有A營養(yǎng)級生物的總質量為M，能使D營養(yǎng)級生物增重多少？ 列式計算：Ma%b%c%＝X 此時不再涉及“最多”“至少”的問題。 (3)在食物網中分析時，確定生物量變化的“最多”或“最少”時，具體規(guī)律總結如下： ① ② (4)如果是在食物網中，同一生物同時從上一營養(yǎng)級多種生物獲得能量，且各途徑所獲得的生物量不等，則按照各自單獨的食物鏈進行計算后合并。 1．某生態(tài)系統(tǒng)食物網如下圖所示，貓頭鷹體重每增加1 kg至少消耗A約 (　　) A．100 kg　 B．44.5 kg C．25 kg D．15 kg 【解析】　食物鏈越短，能量消耗得越少，即按A→B→貓頭鷹這條食物鏈，且能量傳遞效率20%來計算。即120%20%＝25 kg。 【答案】　C 2．根據圖示的食物網，若黃雀的全部同化量來自兩種動物，蟬和螳螂各占一半，則當綠色植物增加G千克時，黃雀增加體重最多是(　　) A．G/75千克 B．3G/125千克 C．6G/125千克 D．G/550千克 【解析】　根據生態(tài)系統(tǒng)能量流動的最高傳遞效率20%，設黃雀增加體重X千克，則根據題意可列出計算式：(5X/2＋55X/2)5＝G，X＝G/75千克。 【答案】　A 3．有一食物網如下圖所示。如果能量傳遞效率為10%，各條食物鏈傳遞到庚的能量相等，則庚同化1 kJ的能量，丙最少需同化的能量為 (　　) A．550 kJ B．500 kJ C．400 kJ D．100 kJ 【解析】　設丙的能量為x，經丙→丁→己→庚傳遞到庚的能量為0.5 kJ，則需要丙0.5(10%)3＝500(kJ)，經丙→戌→庚傳遞到庚的能量為0.5 kJ，則需要丙0.5(10%)2＝50(kJ)，即丙最少含500＋50＝550(kJ)的能量。 【答案】　A 4．如圖所示的食物網中，鳥的食物為互花米草和植食性昆蟲，由原來的2∶1調整為1∶1，若保證養(yǎng)活同樣多的鳥所需的互花米草數量與原來的數量之比為(能量傳遞效率按20%計算)(　　) A．9∶7 B．8∶5 C．11∶3 D．3∶8 【解析】　由題意知圖示共有食物鏈為互花米草→植食性昆蟲→鳥，互花米草→鳥；設鳥從上一營養(yǎng)級獲得同化量為a，則原來互花米草的數量為：(2/3)a20%＋(1/3)a20%20%＝(35/3)a；改變食物比例后，則所需互花米草的數量為：(1/2)a20%＋(1/2)a20%20%＝(30/2)a。則保證養(yǎng)活同樣多的鳥所需的互花米草數量與原來的數量之比為(30/2)a(35/3)a＝9∶7。 【答案】　A 5．下圖是某種草原生態(tài)系統(tǒng)部分營養(yǎng)結構，請根據圖回答： 若草固定的總能量為6.8109 kJ，食草昆蟲和鼠同化的總能量是1.3108 kJ，則人最多能獲得能量________ kJ。若蛇取食鼠的比例由1/4調整到3/4，從理論上分析，改變取食比例后，蛇體重每增加1 kg，人比原來增重________(能量傳遞效率按20%計算)。 【解析】　若草固定的總能量為6.8109 kJ，食草昆蟲和鼠同化的總能量是1.3108 kJ，則人最多能獲得的能量為(6.810920%－1.3108) 20%＝2.46108 kJ。根據題意，改變取食前蛇體重每增加1 kg需要消耗草的重量為：(1/420%20%)＋(3/420%20%20%)＝100 kg，改變取食后蛇體重每增加1 kg需要消耗草的重量為(1/420%20%20%)＋(3/420%20%)＝50 kg，所以改變取食后可以節(jié)約100－50＝50 kg的草的能量流向人，則人可以增重5020%20%＝2 kg。 【答案】　2.46108 kJ　2 kg