2025版高考生物一轮总复习教案选择性必修2情境拓展7食物链网的构建及能量流动的计算热点二能量流动的计算

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1．能量传递效率的计算公式
2．能量传递效率的相关“最值”计算
若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%。
(1)在食物链A→B→C→D中有
注：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损耗的能量越少。
(2)在食物网中有
3．能量传递效率有关的“定值”计算
(1)已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算，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，且各途径获得的能量比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后合并。
4．能量来源比例改变的计算
在具体计算时务必先澄清分配比例，再确定求解中应“顺推(用乘法)”还是“逆推(用除法)”，以 为例：
(1)若已知“植物同化量(A)”，并告知其“传向动物与直接传向人比例由1∶1调整为1∶2”，求解人最多增重变化量(M)，计算时宜“顺推(用乘法)”
(2)若已知“人同化量(M)”并告知人的食物来源“素食、肉食由1∶1调整为2∶1”，求解最少需要植物变化量(A)，计算时应“逆推(用除法)”
5.具有人工能量输入的计算
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%。
针|对|训|练
2．如图若黄雀的全部同化量来自两种动物——食草昆虫和螳螂，且它们各占一半，则当绿色植物增加G千克时，黄雀增加体重最多是多少千克( C )
A．G/125 B.G/100
C．G/75 D.G/50
解析： 假设黄雀增加体重最多(能量传递效率为20%)为x，由题意可知，黄雀的全部同化量来自两种动物，食草昆虫和螳螂各占一半，所以黄雀要吃食草昆虫x÷2÷20%＝2.5x，同理黄雀要吃螳螂也是2.5x，而螳螂增重2.5x需要消耗食草昆虫2.5x÷20%＝12.5x，加起来相当于吃了食草昆虫15x，又相当于吃绿色植物15x÷20%＝75x。已知绿色植物增加G千克，所以75x＝G，x＝G/75，C正确。
3．如图为地震毁损的某自然保护区人为干预下恢复过程的能量流动图[单位为103 kJ/(m2·a)]。下列说法错误的是( D )
A．流经城市生态系统的总能量包括了城市生态系统中的生产者固定的太阳能以及从外围的农田生态系统等补偿输入的能量
B．计算可知，肉食动物需补偿输入的能量值为5×103 kJ/(m2·a)
C．流经该生态系统的总能量是1.29×105 kJ/(m2·a)
D．在人为干预下，能量在第一营养级到第二营养级之间传递效率为14.6%
解析：城市生态系统虽然是人为建立的，但还是要依赖自然生态系统，其能量输入除生产者固定的太阳能外还有其他生态系统补偿输入的能量，才能维持平衡，A正确；植食动物输入到肉食动物的能量为16－4－9－0.5＝2.5，所以需补偿输入量为(2.1＋5.1＋0.05＋0.25)－2.5＝5，单位为103 kJ/(m2·a)，B正确；流经该生态系统的总能量为23＋70＋3＋14＋2＋5＋12＝129，单位为103 kJ/(m2·a)，C正确；能量在第一营养级到第二营养级之间传递效率为14/(23＋70＋3＋14)×100%≈12.7%，D错误。调整前
A×eq \f(1,2)×20%＋A×eq \f(1,2)×(20%)2＝M1
调整后
A×eq \f(2,3)×20%＋A×eq \f(1,3)×(20%)2＝M2
调整前
调整后
eq \f(M×\f(1,2),20%)＋eq \f(M×\f(1,2),20%2)＝A1
eq \f(M×\f(2,3),20%)＋eq \f(M×\f(1,3),20%2)＝A2