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1、培優(yōu)點二十 食物鏈(網(wǎng))中能量流動
〉 一、食物鏈(網(wǎng))中能量流動的計算方法
應用1:食物鏈(網(wǎng))中能量流動的常規(guī)計算
典例1:如圖是一個食物網(wǎng),假如鷹的食物有 2/5來自兔,2/5來自鼠,1/5來自蛇,那
么鷹若要增加20g體重,至少需要消耗植物( )
尸兔 .鷹
A. 900g B . 500g 植物" "
C. 200g D. 600g ' ': ■蛇
應用2:食物鏈(網(wǎng))中能量流動方向的分析計算
典例2.大閘蟹是以植物為主的雜食性甲殼類,因其味道鮮美而被大量養(yǎng)殖。如圖為養(yǎng) 殖大閘蟹的陽澄湖某水域生態(tài)系統(tǒng)能量流動的部分圖解,其中的英文字母表示能量(單位:
kJ)。對該
2、圖的分析正確的是( )
A .流經(jīng)陽澄湖該養(yǎng)殖區(qū)域的總能量為 a
B.圖中d代表大閘蟹用于生長、發(fā)育、繁殖的能量
C.植物到大閘蟹的能量傳遞效率為 c/(b+2) 180%
D.該區(qū)域由于有人工的管理,生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性一定比自然區(qū)域高
卜二、對點增分集訓
1 .假如某食物網(wǎng)中有一種大型雜食性的海洋魚類,它的食物有 1/2來自海洋植物,1/4
來自草食性魚類,1/4來自以草食性魚類為食的小型肉食性魚類。下列有關敘述中正確的是
( )
A.此食物網(wǎng)中包括四條食物鏈
B.這種雜食性魚與小型肉食性魚只有競爭關系
C.經(jīng)測定此食物網(wǎng)的四種生物體內(nèi) DDT濃度最高的是海洋植物
3、
D.從理論上計算,雜食性魚每增加 1千克體重最多需要海洋植.物280千克
2 .某地草場中有如下食物鏈:牧草 一野兔一鷹。下圖表示該食物鏈中各生物的個體數(shù)
量的相對值。下列有關分析錯誤的是(
甲的個體數(shù)量、總能量都是最多的
B.乙的數(shù)量突增,短時間內(nèi)物種丙的數(shù)量也會增加
C.丙表示鷹,該種群營養(yǎng)級高,所含能量較少
D.甲在不同地段、不同層次上的個體數(shù)量不同,主要是食物的原因
3 .如圖為某一魚缸生態(tài)系統(tǒng)的生物關系( a?d示能量數(shù)值),下列各項敘述正確的是
3第一營養(yǎng)級三第二營養(yǎng)級;第三營養(yǎng)加
分解者
A.初級消費者流向次級消費者的能量傳遞效率為( c+
4、d) /b
B.圖中d表示第二營養(yǎng)級所排糞便中的能量
C.生產(chǎn)者的能量最多,個體內(nèi)積累的難分解殺蟲劑也最多
D.在高密度魚缸中眾多的植食性魚所獲得的總能量往往大于 a
4 .某人工生態(tài)果園中害蟲的能量流動情況如下圖所示,據(jù)圖判斷,下列說法錯誤的是
( )
—呼吸散失
攝食能—?——同化能一一崛歲—?一遺體殘骸等
1970 68 16
排糞能(單位[kJ) 1—乂 1402
A.流經(jīng)害蟲的總能量為 568 kJ,害蟲呼吸散失的能量是 499.84 kJ
B.果園中以糞便為食的蛻螂獲得了害蟲體內(nèi)的能量為
1402 kJ
C.圖中X可代表害蟲流向下一營養(yǎng)級的能量
D.
5、引入天敵是防治蟲害的一項重要措施,體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞與能量流動息息相 關
5 .某天然池塘中存在著如下圖所示食物網(wǎng),請回答:
鰭魚 k啾魚
t
浮游植物一浮漪動物
1 v
螺蟒—?青魚
t
池底水草一草魚
(1)在該池塘中,不同魚類分布在不同水域中,其主要原因是 。
(2)流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是 。若捕食者對不同食物的捕食 量均相等,則青魚要增加 10g體重,理論上最多需要消耗浮游植物 go
(3)在該池塘中混入以其他魚類為食的黑魚,由于缺乏天敵,數(shù)量增加,其增長曲線 是 型,增長過程中增長速率的變化情況是 。
(4)該池塘周圍農(nóng)田經(jīng)常使用化肥,易導致池塘水體
6、 。
6 .碳排放增加形式的溫室效應導致北極海冰的覆蓋面積減小,對北極當?shù)匚锓N造成嚴 重威脅,如很多獸群之間彼此遠離。如圖為北極地區(qū)的部分生物形成的食物網(wǎng), 請回答下列
問題。
浮游動物A
茶類北極制意―海豹一A北假修
存湖動物S
注:西魚喜歡捕食浮漱動物A.
(1)已知北極祐魚捕食 10kg浮游動物A可增加2.5kg重量,捕食30kg浮游動物B可 增加2.5kg重量,則北極祐魚的攝入量為 kg,生物體增加總重量(儲存量)總是 小于攝入量原因是還存在 量和 量的緣故。
(2)海冰消失造成浮游動物 A的棲息地減少,其 K值將,同時,科學家發(fā)現(xiàn)北 極祐魚大量捕食浮游動物 B,這體現(xiàn)
7、了信息傳遞在該生態(tài)系統(tǒng)的功能是 。
(3) 一般生態(tài)系統(tǒng)相比,北極生態(tài)系統(tǒng)的抗干擾能力弱,原因是 ;碳排放的增
加與化石燃料的大量使用有關,化石燃料中的能量在生態(tài)系統(tǒng)能量流動中屬于 .
7 .蒙古草原某區(qū)域的主要食物鏈由草 一蒙古兔一狼構成。該食物鏈能量流動如下表,
單位是J/ (hm2 a)。
草
家占先
狼
固定的
太陽能
攝入量
同化量
呼吸量
攝入量
同化量
呼吸量
12
4.9 10
2.1 1010
1.50 1010
10
1.43 10
4.88 108
4.5 108
4.36 108
(1)能量從蒙古兔傳遞到狼的效率是
8、。從生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點分析,
蒙古兔比狼有一定生存優(yōu)勢的原因是。
(2)在研究能量流動時,可通過標志重捕法調(diào)查蒙古兔種群密度。若標記的蒙古兔有
部分被狼捕食,則會導致種群密度估算結果。
(3)狼和蒙古兔都是恒溫動物,同化的能量中只有 3%?5%用于,其
余在呼吸作用中以熱能的形式散失。 碳對生物和生態(tài)系統(tǒng)具有重要意義, 碳在 和—
之間的循環(huán)主要以 CO2的形式進行。
(4)狼能夠依據(jù)蒙古兔留下的氣味去獵捕后者,蒙古兔同樣也能夠依據(jù)狼的氣味或行
為躲避獵捕。可見,信息能夠,維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定
8 .某草原生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈(圖甲)和部分能量去向統(tǒng)計數(shù)據(jù)(圖乙)單位是 KJ
9、/
9 m2 a)如下:
草
食草昆蟲
固定的太陽能
攝入量
同化量
呼吸散失量
流入下一營養(yǎng)級
4
4.8 10 1
?
3
6.8 10
3
3.6 10
3
2.0 10
3
0.9 10
圖乙
(1)圖甲種間關系中同時具有捕食和競爭關系的生物是
(2)若圖中蜘蛛種群數(shù)量大量減少,則蛇的種群數(shù)量會
(3)從長遠的能量去向來看,據(jù)圖乙推算,食草昆蟲用于生長發(fā)育繁殖的能量為
KJ/(m 2 a),其中被分解者分解利用的能量為 KJ/(m2 a)。
(4)研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動對人類的意義: 1、幫助人們科學規(guī)劃、設計人工生態(tài)系統(tǒng)
10、,
提高能量利用率;2、。
9.某城市河流由于生活污水和工業(yè)廢水的排入,水質(zhì)逐漸惡化。經(jīng)過治理后,河水又
恢復了清澈。如圖表示該河流的能量金字塔(甲、乙、丙為 3種魚,丁為1種水鳥,甲不攝 食藻類,箭頭指示能量流動方向),如圖表示部分能量流動關系 (圖中數(shù)字表示同化的能量),
(2)圖1所示食物網(wǎng)中,次級消費者是, 丁與丙之間的種間關系是
(3)根據(jù)圖1分析,除了圖2中已經(jīng)標出的能量去向之外,乙的能量去向還有
(4)結合圖2分析,圖1所示食物網(wǎng)中第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級能量的傳遞效率
(在大于“、小于”或等于"中選擇)7.6%。
(5)經(jīng)檢測,水體中含有某種可被生物富集的
11、農(nóng)藥,推測此農(nóng)藥含量最高的物種是一
O
(6)從生態(tài)學角度解釋,污染物排放導致水質(zhì)惡化的主要原因是
O
參考答案
一、食物鏈(網(wǎng))中能量流動的計算方法
典例1 .【答案】D
【解析】據(jù)圖分析,甲是生產(chǎn)者,是生態(tài)系統(tǒng)的基石, A正確;圖中碳元素可以從大氣
進入生物群落,也可以從生物群落返回大氣,是循環(huán)往復的, B正確;碳元素在生物群落與
無機環(huán)境之間是以二氧化碳的形成流動的, 即圖中的①②⑤⑥過程,C正確;圖中碳元素是
循環(huán)利用的,而能量流動是單向傳遞的,不能循環(huán)利用, D錯誤。
典例2 .【答案】B
【解析】流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量包括生產(chǎn)者固定的能量和飼料中含有的能量,
12、 及(a+7),
A項錯誤;初級消費者的同化量 -呼吸作用以熱能散失的能量 =閘蟹用于生長、發(fā)育、繁殖 的能量(d), B項正確;c為初級消費者的同化量, 而b為初級消費者的攝入量,C項錯誤; 人工生態(tài)系統(tǒng)通常組分少, 食物網(wǎng)簡單,自我調(diào)節(jié)能力弱,因此通常人工生態(tài)系統(tǒng)要比自然 生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性低,D項錯誤。
二、對點增分集訓
1 .【答案】D
【解析】此食物網(wǎng)中共包括海洋植物 一大型海洋魚類,海洋植物一草食性魚類一大 型海洋魚類,海洋植物一草食性魚類一小型肉食性魚類 一大型海洋魚類3條食物鏈,A 錯誤;這種雜食性魚和小型肉食性魚都捕食草食性魚類, 所以二者之間具有競爭關系; 同時
這
13、種雜食性魚又以小型肉食性魚為食物, 二者之間又具有捕食關系,B錯誤;由于食物鏈的
富集作用,此食物鏈中的四種生物體內(nèi) DDT濃度最高的是大型的雜食性海洋魚, C錯誤;
根據(jù)該雜食性魚的食物結構可以知道該魚的食物鏈有 3條,當能量傳遞效率是 10%時,消
耗植物最多,故該魚每增加 1Kg體重,需消耗海洋植物最多為: 1M/4何%勺0%勺0%
+1 M/4 40% T0% +1/2 10% =280Kg , D 正確。
2 .【答案】D
【解析】依據(jù)能量流動的特點和題意可推知: 物種甲表示牧草,其個體數(shù)量、總能量都
是最多的,丙表示鷹,該種群營養(yǎng)級高,所含能量較少, A、C項正確;乙
14、表示野兔,乙
的數(shù)量突增,物種丙(鷹)因食物來源增多,短時間內(nèi)其數(shù)量也會增加, B項正確;甲在不
同地段、不同層次上的個體數(shù)量不同,其原因是:地形的變化、光照強度的不同、土壤濕度 和鹽堿地的差異、生物自身生長特點的不同以及人和動物的影響等因素, D項錯誤。
3 .【答案】D
【解析】初級消費者流向次級消費者的能量傳遞效率為 c/b, A項錯誤;圖中d不包含
第二營養(yǎng)級所排糞便中的能量,因為第二營養(yǎng)級所排糞便中的能量為第一營養(yǎng)級固定的能量, B項錯誤;殺蟲劑在生物鏈中具有生物富集作用, 生產(chǎn)者處于第一營養(yǎng)級, 個體內(nèi)積累的難
分解殺蟲劑最少,C項錯誤;在高密度魚缸中眾多的植食性魚所獲
15、得的總能量往往大于 a,
D項正確。
4 .【答案】B
【解析】流經(jīng)害蟲的總能量指的是同化總量即為 1970-1402=568 kJ,害蟲呼吸散失的
能量=同化量568—儲存能68.16=499.84 kJ, A正確;圖中的1402 kJ的糞便能不屬于害蟲 體內(nèi)的能量,并且蛻螂不一定能獲取全部的排糞能, B錯誤;儲存能-遺體殘骸量= X可代
表害蟲流向下一營養(yǎng)級的能量, C正確;害蟲與天敵的信息傳遞,有利于調(diào)節(jié)種間關系,維
持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定,故引入天敵是防治蟲害的一項重要措施, 同時體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞
與能量流動息息相關, D正確。
5 .【答案】(1)垂直
(2)生產(chǎn)者
16、固定的太陽能 750
(3) “ S”先增大后減小
(4)富營養(yǎng)化
【解析】(1)池塘中不同的魚類分布在不同水域中,體現(xiàn)了群落的垂直結構。 (2)流經(jīng)
該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能總量。 浮游植物到青魚有兩條食物鏈: 浮游植物
-螺蛔-青魚,消耗浮游植物 500g;浮游植物-浮游動物-青魚,其中浮游動物也要被鰥 魚捕食,所以消耗浮游植物 250g,所以總共消耗浮游植物 750g。(3) 一定的空間內(nèi),種群
增長曲線一般是 “鹿,增長速率的變化情況是先增大后減小。 (4)池塘周圍農(nóng)田經(jīng)常使用
化肥,增加了水中 N、P的含量,易導致池塘水體富營養(yǎng)化。
6 .【答案】(1)
17、 40 糞便量 通過呼吸作用散失的能量
(2)降低 調(diào)節(jié)生物種間關系,以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定
(3)營養(yǎng)結構簡單,自我調(diào)節(jié)能力有限 未被利用的能量
7 .【答案】(1) 3% 蒙古兔比狼的營養(yǎng)級低,獲得的能量相對較多
(2)偏大
(3)自身的生長、發(fā)育和繁殖 生物群落無機環(huán)境
(4)調(diào)節(jié)生物的種間關系
8 .【答案】(1)蜘蛛和青蛙 (2)增加
(3) 1.6 103 0.7 便3
(4)幫助人們合理調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關系,使能量持續(xù)高校地流向?qū)θ祟愖?有益的部分
【解析】(1)據(jù)圖中食物網(wǎng)分析可知,青蛙與蜘蛛為食物,同時青蛙與蜘蛛都取食食草 昆蟲,因此二者之間同時具有
18、捕食和競爭關系。 (2)圖中蜘蛛種群數(shù)量大量減少后,會引起
食草昆蟲增加。青蛙的食物來源有蜘蛛與食草昆蟲, 由于蜘蛛大量減少,青蛙的食物來源轉(zhuǎn)
為主要以營養(yǎng)級更低的食草昆蟲, 其獲得的能量更多,導致其數(shù)量也增加, 這樣會使蛇的食
物增多,其數(shù)量也會增多 (食草昆蟲的增多, 對第一營養(yǎng)級草的數(shù)量影響不大,進而對鼠的 影響也不大)。(3)食草昆蟲用于生長發(fā)育繁殖的能量=食草昆蟲的同化量-食草蟲呼吸作用 散失的能量=3.6 103-2.0 103=1.6 103 KJ/(m2 a),其中被分解者分解利用的能量 =食草昆蟲的
同化量-食草昆蟲呼吸作用散失的能量-流入下一個營養(yǎng)級的能量 =3.6
19、 103-2.0 W3-0.9 W3=0.7 103 KJ/(m2a)。(4)研究生態(tài)系統(tǒng)能量流動對人類的意義: 1、
幫助人們科學規(guī)劃、設計人工生態(tài)系統(tǒng),提高能量利用率; 2、幫助人們合理調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)
中的能量流動關系,使能量持續(xù)高效的流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠帧?
9 .【答案】(1)水草-甲f丁
(2)丙和丁 捕食和競爭
(3)傳遞給丙、自身呼吸作用以熱能形式散失
(4)大于
(5) 丁
(6)河流生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)(自我修復)能力有限
【解析】(1)根據(jù)題干信息分析,甲、乙、丙為3種魚,丁為1種水鳥,甲不攝食藻類, 水鳥可以捕食3種魚,則圖1中缺少的食物鏈為:水草 -甲-丁。
20、(2)根據(jù)以上分析可知, 圖1中屬于次級消費者的是丙、 ??; 丁與丙都以乙為食,且丁以丙為食,因此丁與丙之間存
在捕食和競爭關系。(3)圖2中乙固定的能量除了流向丁和分解者外, 還應該包括流向給丙
和自身呼吸作用以熱能形式散失的能量。 (4)結合圖1和圖2分析,屬于第一營養(yǎng)級的生物
2
是水草、藻類,固定的能量是 25000KJ/ (m a);屬于第二營養(yǎng)級的生物是甲、乙,固定的
能量應該多于 1900KJ/ (m2a),因此第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級能量的傳遞效率應該大于
1900 -25000,即大于7.6%。(5)根據(jù)題意分析,水體中含有某種可被生物富集的農(nóng)藥,因
此營養(yǎng)級越高的生物該農(nóng)藥的含量越高, 即丁的農(nóng)藥含量最高。(6)由于河流生態(tài)系統(tǒng)自我
調(diào)節(jié)(自我修復)能力是有限的,因此污染物排放容易導致水質(zhì)惡化。