2020年高考生物提分策略题型13 能量流动的相关计算

题型13 能量流动的相关计算

解答食物网中能量流动的相关计算题时，注意以下两种情况即可：

（1）知高营养级求低营养级时，求“最多”值——选最长食物链按10%计算，求“最少”值——选最短食物链按20%计算。

（2）知低营养级求高营养级时，求“最多”值——选最短食物链按20%计算；求“最少”值——选最长食物链按10%计算。

另外，要注意某一生物“从不同食物链中获得能量的比例”或某一生物“给不同生物提供能量的比例”，然后按照各个单独的食物链分别计算后合并。

一、选择题

1．某同学通过分析蛇的食性绘制了如图所示的食物关系。假如一条1 kg的蛇，4/5的食物来自鼠，1/5的食物来自蛙。按能量流动的20%计算，此蛇间接消耗的植物为

A．45 kg B．22.5 kg

C．90 kg D．20 kg

【答案】A

【解析】分析题图：图示共有两条食物链，分别是植物→鼠→蛇，植物→昆虫→青蛙→蛇。按照最大能量传递效率（20%）计算，假如一条1kg的蛇，4/5的食物来自鼠，1/5的食物来自蛙．按能量流动的最高效率计算，此蛇间接消耗的植物为1×4/5÷20%÷20%+1×1/5÷20%÷20%÷20%=45 kg。故选A。

2．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克体重，至少需要消耗植物

A．900克B．500克

C．200克D．600克

【答案】A

【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)。

3．有一食物网如图所示，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 kJ

C．400 kJ D．100 kJ

【答案】A

【解析】根据题意知，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。

4．下表为某营养级昆虫摄食植物后能量流动的情况，按10~20%传递效率计算，下列说法正确的是项目昆虫摄食量昆虫粪便量昆虫呼吸消耗量昆虫储存在有机物中的能量

能量（KJ）410 210 130 70 A．昆虫的前一营养级的能量至少有2 050 kJ

B．昆虫储存在有机物中的能量属于未利用的能量

C．昆虫粪便量属于植物流向分解者能量的一部分

D．昆虫同化的能量中约有14%用于其生长发育和繁殖

【答案】C

【解析】昆虫的同化量为410-210=200（kJ），则其前一营养级的能量至少有200/20%=1 000 kJ，A错误；

未利用的能量属于昆虫储存在有机物中的能量的一部分，B错误；摄入量=同化量+粪便量，昆虫粪便量属于植物流向分解者能量的一部分，C正确；昆虫的同化量为200 kJ，生长的能量所占比例为

70÷200×100%=35%，D错误。

5．如图为生态系统中能量流动图解部分示意图（字母表示能量的多少），下列选项中正确的是

A．图中b=h+c+d+e+f+i

B．生产者与初级消费者之间的能量传递效率为（b/a）×100%

C．“草→兔→狼”这一关系中，狼粪便中的能量属于c

D．缩短食物链可以提高能量传递效率

【答案】C

【解析】根据题意和图示分析可知：图示为生态系统中能量流动图解部分示意图，其中a表示该生态系统的总能量；b表示第二个营养级的摄入量；c表示第二个营养级的同化量；d表示自身生长、发育和繁殖；e表示第三个营养级的摄入量；f表示第二营养级呼吸作用散失的能量；h和i表示被分解者利用的能量；g表示分解者同化量。A、初级消费者的摄入量b=c+h=h+d+f，A错误；B、生产者与初级消费者之间的能量传递效率=（c/a）×100%，B错误；C、狼粪便中的能量来自e，属于兔子的同化量（c），C正确；

D、缩短食物链能提高能量利用率，但不能提高能量传递效率，D错误。故选C。

6．下图是某生态系统一条食物链中的三个种群一年内能量流动统计的部分数据。有关叙述正确的是

A．三个种群组成的食物链是Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ

B．种群Ⅱ全部生物的呼吸消耗能量约为6.95×107 kJ

C．不同营养级之间的能量流动以有机物为载体

D．第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为10%

【答案】C

【解析】A、从图中可以看出，种群Ⅱ同化的能量最多，其次是种群I，最少的是种群Ⅲ，所以三个种群组成的食物链是Ⅱ→I→Ⅲ，错误；B、种群Ⅱ全部生物同化的能量有呼吸消耗的能量、流向分解者的能量、流入下一营养级的能量和未被利用的能量，呼吸作用消耗的能量少于6.95×107 kJ，错误；C、能量在不同营养级之间以有机物的形式流动，正确；D、能量传递效率=某一个营养级的同化量÷上一个营养级的同化量×100%，第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为3.0÷15.0×100%=20%，错误。

7．下表是某农田生态系统中田鼠种群摄食植物后能量流动情况，下列有关叙述错误的是

项目摄食量粪便量呼吸作用散失量

能量[J/（hm2·a）] 1.05×1010 3.50×109 4.55×109

A．田鼠同化的能量中有35%用于其生长发育和繁殖

B．田鼠类便量属于其同化能量中流向分解者能量的一部分

C．以田鼠为食的天敌最多可获得的能量为1.4×109J/（hm2·a）

D．田鼠的上一营养级同化的能量至少为3.5×1010J/（hm2·a）

【答案】B

【解析】A、田鼠的同化量=摄食量－粪便量=1.05×1010 J/（hm2·a）-3.50×109 J/（hm2·a）=7.0×109 J/（hm2·a），用于生长发育和繁殖的能量=同化量-呼吸作用散失的能量=7.0×109 J/（hm2·a）-4.55×109 J/（hm2·a）=2.45×109 J/（hm2·a），用于生长发育和繁殖的能量/同化量×100%=2.45×109 J/（hm2·a）÷7.0×109 J/（hm2·a）×100%=35%，A正确；B、田鼠粪便中的能量属于其上一营养级生物（即生产者）同化能量中流入分解者能量的一部分，B错误；C、以田鼠为食的天敌最多获得的能量=7.0×109 J/（hm2·a）×20%=1.4×109 J/（hm2·a），C正确；D、田鼠的上一营养级同化的能量至少为70×109 J/（hm2·a）]÷20%=3.5×1010 J/（hm2·a），D正确。

【点睛】在生态系统的能量流动中需要理清以下关系：

1、某一营养级的摄食量＝同化量+粪便量。

2、某一营养级的同化量＝呼吸作用散失的量+用于某一营养级生长、发育和繁殖的量

3、某一营养级用于生长发育和繁殖的能量的最终去向＝流入下一级的能量+被分解者利用的能量。8．下图是某草原生态系统的能量流动模型。a、b、c表示流入各营养级生物的能量，d、e、f表示用于各营养级生物生长、发育、繁殖的能量，j、k、l表示流入分解者的能量。下列分析正确的是

A．生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者与分解者

B．狼同化的能量可表示为c=f+i+l

C．若一段时间内草所固定的太阳能总量为1×106kJ，那么图中最高营养级所获得的能量为c/a×106kJ D．食物链中处在最高营养级的生物是分解者

【答案】C

【解析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者与分解者，A错误；狼同化的能量可表示为c，小于f+i+l，B错误；若一段时间内草所固定