2020版《赢在微点》高考生物人教版一轮复习讲义：第九单元核心素养微专题9-3能量流动计算的主要题型

能量流动计算的主要题型一、能量流动中食物链的选择在解决有关能量传递的计算问题时，需要确定相关的食物链，能量传递效率约为10%～20%，一般从两个方面考虑：　提能演练1．有一食物网如下图所示。如果能量传递效率为10%，各条食物链传递到庚的能量相等，则庚增加1 kJ的能量，丙最少含多少能量(　　)A．550 kJ   B．500 kJC．400 kJ   D．100 kJ解析　设丙的能量为x，经丙→丁→己→庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5÷(10%)3＝500(kJ)，经丙→戊→庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5÷(10%)2＝50(kJ)，即丙最少含500＋50＝550(kJ)的能量。答案　A2．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是10%～20%，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20%计算，设最少消耗水藻为x，则x×20%×20%＝1 kg，x＝25 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　25　100 000二、有关能量在不同食物链中分配比例的计算计算时注意当限制能量来源比例时，由高营养级向低营养级逐级递推(逆推)。当限制能量分配比例时，假设出低营养级的需求量，由低营养级向高营养级逐级递推(顺推)。同时要注意分配比例。　典例示范(1)若人类获取植物性食物与动物性食物的比例是1∶1，将此食物结构改为4∶1，能量传递效率按10%计算，则调整后可供养的人口是前者的________倍。(2)若植物向动物及向人提供的能量比例由1∶1调整为1∶4，能量传递效率按10%计算，则调整后供养的人口是前者的________倍。(3)如图所示的食物网中，戊的食物有来自乙，来自丙，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 g  C．2 000 g　 D．6 500 g[审题]　[警示：(1)(2)题区别看懂后再做，否则再看题干！][解析]　(1)若人类获取植物性食物与动物性食物的比例是1∶1，如下左图，共需植物性食物的相对值为55；如果动物性食物与植物性食物的比例是1∶4，则共需植物性食物的相对值是28(如下右图)。前者对食物的消耗量是后者的1.96倍，这也就说明后者可供养的人数是前者的1.96倍。(2)设植物能量为M，则调整前人所得能量为：M××10%＋M××(10%)2＝＋＝，调整后人所得能量为M××10%＋M××(10%)2＝＋＝，则调整后∶调整前比值为/≈1.49，即调整后供养的人口是调整前的1.49倍。(3)甲为生产者，戊共有以下食物链：①甲→乙→戊，戊增加20 g×＝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×＝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×＝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 g＋250 g＋1 250 g＝2 000 g，C项正确。[答案]　(1)1.96　(2)1.49　(3)C　提能演练3．(2019·玉溪一中期中)某生态系统中存在如图所示的食物网，若将C的食物比例由A∶B＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载C的数量是原来的(　　)A．1.375倍  B．1.875倍C．1.273倍  D．0.575倍解析　由于生产者没有改变所以流向该生态系统的总能量没有变化，设C原来的能量为a，则需要A提供的能量为1/2a×10×10＋1/2a×10；改变食物比例后的C的能量设为b，则需要A提供的能量为2/3b×10＋1/3b×10×10，根据题意可得：1/2a×10×10＋1/2a×10＝2/3b×10＋1/3b×10×10，b/a＝1.375。答案　A4．如果把演练3改为“A被下一营养级取食比例C∶B＝1∶1改为C∶B＝2∶1”，则最后结果为________。答案　1.273倍5.下图是一个食物网，假如鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇，那么鹰若要增加20 g体重，至少需要消耗植物(　　)A．900 g　　B．500 g  C．200 g　　D．600 g解析　当能量传递效率为最大值即20%时，消耗的植物量最少。鹰经兔途径消耗的植物量为20×(2/5)÷20%÷20%＝200(g)；鹰经鼠途径消耗的植物量为20×(2/5)÷20%÷20%＝200(g)；鹰经蛇、鼠途径消耗的植物量为20×(1/5)÷20%÷20%÷20%＝500(g)，共计消耗植物量为200＋200＋500＝900(g)。答案　A6．在如图所示的食物网中，已知各营养级之间的能量传递效率为10%，若一种生物摄食两种上一营养级的生物时，两种被摄食的生物量相等，则丁每增加10 kg生物量，需消耗生产者________kg。解析　据题意，与丁食物来源相关的食物链有三条：戊→庚→丁，戊→甲→丁，戊→己→甲→丁。丁以甲和庚为食，则按能量传递效率10%计算；各需甲、庚10 kg÷10%÷2＝50 kg。甲要增长50 kg需摄食己和戊共50 kg÷10%＝500 kg，则己、戊各250 kg，己要增长250 kg则需摄食戊250 kg÷10%＝2 500 kg，庚要增长50 kg则需戊50 kg÷10%＝500 kg。共需戊：500＋2 500＋250＝3 250(kg)。答案　3 250