專項16能量流動的模型分析及相關(guān)計算-2023年高考生物一輪復(fù)習(xí)疑難專項突破

2023年生物一輪復(fù)習(xí)疑難專項突破專項16

能量流動的模型分析及相關(guān)計算一、能量流動的模型分析專項梳理1.構(gòu)建能量流動模型（表示方法）方法一：[說明]

兩個去向：同化量（b）＝呼吸作用消耗量（d）＋用于生長、發(fā)育和繁殖的能量（e）；攝入量（a）＝同化量（b）＋糞便量（c）方法二：[說明]

三個去向：同化量＝呼吸作用消耗量＋分解者分解量＋下一營養(yǎng)級的同化量方法三：[說明]

四個去向：同化量＝自身呼吸作用消耗量（A）＋未被利用（B）＋分解者的分解量（C）＋下一營養(yǎng)級的同化量（D）專項微練1.

[2020河南洛陽第一次統(tǒng)考]如圖為生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解部分示意圖（字母表示能量的多少），下列選項中錯誤的是(

)A.

在“草→兔→狼”這一食物鏈中，狼糞便中的能量屬于dB.

生產(chǎn)者與初級消費者之間的能量傳遞效率為（d/a）×100%C.

圖中f代表初級消費者通過呼吸作用消耗的能量D.

圖中g(shù)和i有一處表示初級消費者未被利用的能量B[解析]

生產(chǎn)者與初級消費者之間的能量傳遞效率為同化量之間的比值，即（c/a）×100%，B錯誤。2.

如圖表示某草原生態(tài)系統(tǒng)中能量流動圖解，①～④表示相關(guān)過程的能量流動。下列有關(guān)敘述中正確的是(

)A.

①②③④之和是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量B.

③和④分別屬于草和兔同化量的一部分C.

圖中②與①的比值代表“草→兔”的能量傳遞效率D.

該生態(tài)系統(tǒng)中狐的營養(yǎng)級別最高，獲得的能量最多B[解析]

流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定太陽能的總量，A錯誤；③和④分別屬于草和兔同化量的一部分，B正確；圖中②與①的比值代表“兔→狐”的能量傳遞效率，C錯誤；該生態(tài)系統(tǒng)中狐的營養(yǎng)級別最高，獲能最少，D錯誤。3.

[2020安徽黃山八校聯(lián)考]圖示為某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖解（W1為生產(chǎn)者固定的太陽能），下列敘述中錯誤的是(

)A.

生產(chǎn)者固定的總能量可表示為（A1+B1+C1+A2+B2+C2）B.

現(xiàn)存生產(chǎn)者個體數(shù)可小于初級消費者個體數(shù)C.

由生產(chǎn)者到初級消費者的能量傳遞效率為（D1/W1）×100%D.

圖解不僅能體現(xiàn)能量單向流動的特點，還能體現(xiàn)逐級遞減的特點A[解析]

生產(chǎn)者固定的總能量可表示為（A1+B1+C1+D1），A1代表自身呼吸作用消耗的能量，B1代表未被利用的能量，C1代表流向分解者的能量，D1代表流入下一營養(yǎng)級的能量，D1=A2+B2+C2+D2，A錯誤；現(xiàn)存生產(chǎn)者個體數(shù)可小于初級消費者個體數(shù)，如一棵樹和這棵樹上的昆蟲，B正確；由第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為（D1/W1）×100%，C正確；圖解表明能量流動的特點是單向流動、逐級遞減，D正確。二、能量流動相關(guān)計算專項梳理1.能量傳遞效率的計算1）生態(tài)系統(tǒng)的總能量＝生產(chǎn)者固定的全部太陽能＝第一營養(yǎng)級的同化量。2）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×100%。特別注意：必須是相鄰兩個營養(yǎng)級的同化量之比。2.能量傳遞效率的“最值”計算1）食物鏈越短,最高營養(yǎng)級獲得的能量越多。2）生物間的取食關(guān)系越簡單,生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程中消耗得越少。知低營養(yǎng)級求高營養(yǎng)級知高營養(yǎng)級求低營養(yǎng)級獲得能量最多選最短食物鏈、按×20%計算需要能量最多選最長食物鏈、按÷10%計算獲得能量最少選最長食物鏈、按×10%計算需要能量最少選最短食物鏈、按÷20%計算具體計算方法如下：3.能量傳遞效率的有關(guān)“定值”計算1）已確定營養(yǎng)級間能量傳遞效率的,不能按“最值”法計算,而需按具體數(shù)值計算。例如,在食物鏈A→B→C→D中,能量傳遞效率分別為a%、b%、c%,若A的能量為M,則D獲得的能量為M×a%×b%×c%。2）如果是在食物網(wǎng)中,某一營養(yǎng)級同時從上一營養(yǎng)級多種生物獲得能量,且各途徑所獲得的生物量比例確定,則按照各單獨的食物鏈進行計算后相加合并。在具體計算時務(wù)必先澄清分流比例求解中應(yīng)“順推（用乘法）”還是“逆推（用除法）”以

為例：①若已知“植物同化量（A）”，并告知其“傳向動物與直接傳向人比例由1∶1調(diào)整為1∶2”，求解人最多增重變化（M），計算時宜“順推（用乘法）”調(diào)整前：A×1/2×1/5＋A×1/2×（1/5）2＝M1調(diào)整后：A×2/3×1/5＋A×1/3×（1/5）2＝M2②若已知“人同化量（M）”，并告知人的食物來源“素食、肉食由1∶1調(diào)整為2∶1”，求解最少需要植物量（A），計算時應(yīng)“逆推（用除法）”調(diào)整前：(M×1/2)÷1/5＋M×1/2÷（1/5）2＝A1調(diào)整后：M×2/3÷1/5＋M×1/3÷（1/5）2＝A2專項微練4.

[2020山東日照期末]膠州灣是山東省傳統(tǒng)漁業(yè)捕撈區(qū)，現(xiàn)今該海域的經(jīng)濟魚種已形不成魚汛，有些甚至枯竭。為了恢復(fù)膠州灣生態(tài)系統(tǒng)的功能，促進海洋漁業(yè)資源可持續(xù)發(fā)展，研究人員對膠州灣生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)關(guān)系進行了初步分析，結(jié)果如表所示。下列說法錯誤的是(

)營養(yǎng)級同化量（t·km-2·a-1）未利用（t·km-2·a-1）分解者分解（t·km-2·a-1）呼吸量（t·km-2·a-1）Ⅳ1.420.420.190.81Ⅲ？15.0011.9439.31Ⅱ3

825.371

986.70547.001

224.00Ⅰ23

804.423

252.002

877.0013

850.05CA.

該生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)者固定太陽能總能量為23

804.42

t·km-2·a-1B.

從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率大約為16％C.

第三營養(yǎng)級的同化量為66.25

t·km-2·a-1D.

大型魚類生物量極低的重要原因是低營養(yǎng)級有較多能量不能流入更高營養(yǎng)級[解析]

由表格數(shù)據(jù)可知，Ⅰ為生產(chǎn)者，生產(chǎn)者的同化量（23

804.42

t·km-2·a-1）即第一營養(yǎng)級固定的太陽能總能量，A正確；從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率=3

825.37/23

804.42×100%≈16％，B正確；第三營養(yǎng)級的同化量=15+11.94+39.31+1.42=67.67（t·km-2·a-1），C錯誤；能量在流動過程中逐級遞減，營養(yǎng)級越高，流入其中的能量就越少，D正確。5.

如圖為某人工魚塘食物網(wǎng)及其能量傳遞示意圖（圖中數(shù)字為能量，單位是J·m-2·a-1）。下列敘述正確的是(

)A.

該食物網(wǎng)中最高營養(yǎng)級為第六營養(yǎng)級B.

該食物網(wǎng)中第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率約為25%C.

太陽魚呼吸消耗的能量為1

357

J·m-2·a-1D.

該食物網(wǎng)中的能量在不同營養(yǎng)級之間循環(huán)流動B[解析]

該食物網(wǎng)中最長的食物鏈為浮游植物→浮游動物→幽蚊幼蟲→太陽魚→鱸魚，最高營養(yǎng)級為第五營養(yǎng)級，A錯誤；該食物網(wǎng)中第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為（3

780+4

200）÷31

920×100%=25%，B正確；太陽魚呼吸消耗的能量、流向分解者的能量和未被利用的能量共計1

483-126=1

357（J·m-2·a-1），C錯誤；在食物網(wǎng)中，能量單向流動、逐級遞減，D錯誤。6.

在如圖所示的食物網(wǎng)中，若戊的體重增加1

kg，最少消耗_____kg甲，最多消耗________kg甲。若戊的食物有1/2來自乙，1/4來自丙，1/4來自丁，且能量從生產(chǎn)者到消費者的傳遞效率為10%，從消費者到消費者的能量傳遞效率為20%。若戊體重增加20

g，需要消耗植物________g。251

0002

000[解析]

求最少消耗甲多少，就要選擇最短食物鏈：甲→丙（或乙）→戊，最大傳遞效率20%，則最少消耗甲：1÷20%÷20%=25（kg）。求最多消耗甲多少，就要選擇最長食物鏈：甲→丙→丁→戊，最小傳遞效率10%，則最多消耗甲：1÷10%÷10%÷10%=1

000（kg）。在甲→乙→戊食物鏈中，需要植物：12×20÷20%÷10%=500（g）;在甲→丙→戊食物鏈中，需要植物：14×20÷20%÷10%=250（g）;在甲→丙→丁→戊食物鏈中，需要植物：14×20÷20%÷20%÷10%=1

250（g），所以共需要植物（甲）：500+250+1

250=2

000（g）。7.

某陸地生態(tài)系統(tǒng)中存在如圖所示的食物網(wǎng)。請回答問題：1）

若人類獲取植食性食物與肉食性食物的比例是1∶1，將此食物結(jié)構(gòu)改為4∶1，能量流動效率按10%計算，則調(diào)整后可供養(yǎng)的人口約是調(diào)整前的_______（結(jié)果精確到小數(shù)點后兩位）倍。1.96[解析]

若人類獲取植食性食物與肉食性食物的比例是1∶1，共需植食性食物的相對值為1/2÷10%÷10%+1/2÷10%=55；如果植食性食物與肉食性食物的比例為4∶1,則共需植食性食物的相對值是1/5÷10%÷10%+4/5÷10%=28。前者對食物的消耗量約是后者的1.96倍，即后者可供養(yǎng)的人口約是前者的1.96倍。2）

若植物向動物及向人提供的能量比例由1∶1調(diào)整為1∶4，能量