2021版浙江新高考选考生物一轮复习教师用书：素养培优讲座9　与能量流动相关的计算

　与能量流动相关的计算[热考解读]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，能量传递效率为约10%，解题时注意题目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊的字眼。(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 知高营养级求低营养级获能量最多选最短食物链按×10%计算 需能量最多选最长食物链按÷10%计算获能量最少选最长食物链按×10%计算 需能量最少选最短食物链按÷10%计算 (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10%计算，而需按具体数值计算。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。(3)具有人工能量输入的能量传递效率计算人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量。如求第二营养级至第三营养级传递效率时，应为第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人工输入到第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人工输入到第二营养级的能量)×100%。[题组冲关]1．(最值类)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：能量在相邻两个营养级间的传递效率约是10%。求最少消耗水藻时，选最短的食物链，如水藻→小鱼→人，传递效率按10%计算，设最少消耗水藻为x，则x×10%×10%＝1 kg，x＝100 kg；求最多消耗水藻时，选最长的食物链，如水藻→水蚤→虾→小鱼→大鱼→人，传递效率按10%计算，设最多消耗水藻为y，则y×10%×10%×10%×10%×10%＝1 kg，y＝100 000 kg。答案：100　100 0002.(定值类)如图所示的食物网中，戊的食物有1/2来自乙，1/4来自丙，1/4来自丁，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 gC．2 000 g   D．6 500 g解析：选C。甲为生产者，戊共有以下食物链：①甲→乙→戊，戊增加20 g×(1/2)＝10 g，需要乙10×5＝50 g，需要甲50×10＝500 g；②甲→丙→戊，戊增加20 g×(1/4)＝5 g，需要丙5×5＝25 g，需要甲25×10＝250 g；③甲→丙→丁→戊，戊增加20 g×(1/4)＝5 g，需要丁5×5＝25 g，需要丙25×5＝125 g，需要甲125×10＝1 250 g，故共需要甲500＋250＋1 250＝2 000 g。3．(人工能量输入类)如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为103 kJ/(m2·a)]，下列说法错误的是(　　)A．图中A代表的生理过程是呼吸作用B．第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为15.6%C．该生态系统中生产者固定的总能量是9.6×104 kJ/(m2·a)D．捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性解析：选C。每一营养级的能量去向包括流向下一营养级、被分解者分解和呼吸作用中以热能形式散失及未被利用四个途径。因此，图中A代表的是各种生物的呼吸作用。肉食性动物从植食性动物获得的且同化的能量＝5.1＋2.1＋0.25＋0.05－5＝2.5×103 kJ/(m2·a)，植食性动物的同化量＝2.5＋4＋9＋0.5＝16×103 kJ/(m2·a)，传递效率＝2.5/16×100%＝15.625%。该生态系统中能量的来源有两个，生产者固定的能量和有机物输入，生产者固定的总能量＝9.6×104 kJ/(m2·a)＋流入植食性动物的能量。食物链是以食物关系形成的联系，捕食关系的单向性决定了能量流动的单向性。