高考生物专题二十食物链中能量流动专项练习

培优点二十食物链（网）中能量流动

一、食物链(网)中能量流动的计算方法

应用1：食物链(网)中能量流动的常规计算

典例1：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

【解析】由丙到庚共有两条食物链，分别是丙→丁→己→庚，丙→戊→庚，庚增加1kJ的能量，则从这两条食物链分别得到0.5kJ的能量；丙→丁→己→庚中庚增加0.5kJ需要丙的量为：0.5÷10%÷10%÷10%=500KJ，丙→戊→庚中庚增加0.5kJ需要丙的量为：0.5÷10%÷10%=50KJ，所以丙的能量共有500+50=550KJ。A正确。

【答案】A

应用2：食物链(网)中能量流动方向的分析计算

典例2.下图为人工鱼塘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），相关叙述错误的是（）

A．第一个营养级与第二个营养级之间的能量传递效率为c/a×100%

B．第二个营养级粪便中的能量属于c中的部分能量

C．流经该生态系统的总能量a大于生产者所固定的太阳能

D．图中d表示第二个营养级用于生长和繁殖的能量

【解析】第一个营养级与第二个营养级之间的能量传递效率=第二营养级的同化量/第一营养级的同化量×100%=（c/a）×100%，A正确；第二个营养级粪便中的能量是其未同化的能量，仍属于其上一个营养级，因此第二个营养级粪便中的能量属于a中的部分能量，B错误；流经该生态系统的总能量=生产者固定的太阳能+人工投入的有机物中的化学能，C正确；由以上分析可知，图中d表示第二个营养级用于生长、发育和繁殖的能量，D正确。

【答案】B

二、对点增分集训

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。按能量流动的最高效率计算，此蛇间接消耗的植物为( )。

A．45 kg B．22.5 kg C．90 kg D．20 kg

【解析】根据能量传递效率公式可以得知，4/5÷20%÷20%＋1/5÷20%÷20%÷20%=45 kg，A 正确。

【答案】A

2．某生态系统中存在如图所示的食物网，如将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．1.875倍 B．1.375倍 C．1.273倍 D．0.575倍

【解析】解题时应该从C出发，设当食物由A:B为1:1时，C的能量为x，需要的A为1/2X ｘ10+1/2Xｘ10ｘ10=55X。设当食物由A:B为2:1时，C的能量为y，需要的A为2/3Yｘ10+1/3Y ｘ10ｘ10="40Y" 。因为两种情况下，生产者的数量是一定的，所以55X =40Y，则Y=1.375X。【答案】B

3．如图表示能量流经某生态系统第二营养级示意图（单位J/cm2•a），据图分析，有关说法正确的是（）

A．该生态系统第二营养级同化的能量是80

B．第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100

C．能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20%

D．该生态系统第一营养级同化的能量至少为500

【解析】图中B表示该营养级同化的能量，即第二营养级同化的能量是80J/cm2•a，A正确；

第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是图中C，即除去呼吸消耗的能量，为30J/cm2•a，B错误；由于第三营养级能量只知道摄入量，不知道同化量，不能计算能量由第二营养级到第三营养级的传递效率，C错误；图中B表示该营养级同化的能量，即第二营养级同化的能量是80J/cm2•a，按能量最高传递效率20%计算，第一营养级同化的能量至少为400J/cm2•a，D错误。

【答案】A

4．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．田鼠同化的能量中约有35%用于其生长、发育和繁殖

B．田鼠粪便量不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1.4×109 J/(hm2·a)

D．田鼠的上一营养级同化的能量至少为7.0×1010J/(hm2·a)

【解析】田鼠用于其生长发育和繁殖的比例为（1.05×1010-3.5×109-4.55×109）÷（1.05×1010-3.5×109）=35%，A正确；田鼠粪便量属于生产者同化能量中流向分解者能量的一部分，不属于田鼠同化能量中流向分解者能量的一部分，B正确；以田鼠为食的天敌最多可获得的能量为（1.05×1010-3.5×109）×20%=1.4×109J/（hm2•a），C正确；田鼠同化量为 1.05×1010-3.5×109=7.0×109J/（hm2•a），故田鼠的上一营养级同化的能量至少为7.0×109÷20%=3.5×1010J/（hm2•a），D错误。

【答案】D

5．下图为某草原生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成部分，A、B、C、D是丙中具有捕食关系的四种生物，其有机物量所占比例如图所示。下表为该生态系统能量流动数据统计表（不考虑未利用的能量），请回答下列有关问题：

生物类群第一营

养级

第二营

养级

第三营

养级

第四营

养级

分解者

从上一营养级固定的能量140.0 16.1 0.9 221.7

（

能量为____________KJ；②过程中碳的传递形式是____________。

（2）据表分析A与下一营养级的能量传递效率为____________（保留小数点后一位）。由绿色植物流入分解者的能量除包含遗体、残枝落叶中的能量外，还包含____________中的能量。（3）据图可知在能量流动过程中，能量是按照太阳能→____________→____________的形式转化的，所以能量流动是单向的且逐级递减的；而在碳循环过程中，碳元素按照CO2→____________→____________的形式转化的，所以物质的流动是循环的。

（4）此草原生态系统的功能是____________________。

【解析】（1）A、B、C、D是丙中具有捕食关系的四种生物，根据其有机物量所占比例可推知，A有机物量所占比例最大表示初级消费者、第二营养级，B和C有机物量所占比例差不多，应该处于同一营养级，即表示第三营养级的动物，D是三级消费者，因此图中A生物的下一营养级生物为B和C；由前面分析可知，D是三级消费者、处于第四营养级，根据表中数据可知，D生物用于生长，发育和繁殖的能量＝第四营养级同化量[从上一营养级固定的能量(kJ)]－该营养级呼吸消耗的能量(kJ)＝0.9－0.5＝0.4 kJ；图中乙是生产者，丁是分解者，②过程表示碳由乙→丁，属于生物群落内部碳的传递，所以②过程中碳的传递形式是（含碳）有机物。（2）据表分析A(第二营养级)与下一营养级(三级消费者)的能量传递效率为第三营养级同化的能量÷第二营养级同化的能量×100%＝16.1÷140.0×100%＝11.5%；由绿色植物流入分解者的能量除包含遗体、残枝落叶中的能量外，还包含草食动物（A）的粪便中的能量。（3）能量流动是指生态系统中能量的输入（通过植物的光合作用把光能转化成化学能）、传递（流入下一营养级，流入分解者）和散失（各生物的呼吸作用散失）的过程。因此在能量流动过程中，能量是按照太阳能→（有机物中的）化学能→热能的形式转化的，所以能量流动是单向的且逐级递减的；而在碳循环过程中，绿色植物通过光合作用，把大气中的CO2和水合成为糖类等有机物，生产者合成的含碳有机物被各级消费者所利用。生产者和消费者生命活动过程中，通过呼吸作用，又把CO2释放到大气中。生产者和消费者的遗体被分解者所利用，分解后产生的CO2页返回到大气中。因此碳元素按照CO2→（含碳）有机物→CO2的形式转化的，所以物质的流动是循环的。（4）生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递。

【答案】（1）B和C 0.4 （含碳）有机物

（2）11.5% 草食动物（A）的粪便

（3）（有机物中的）化学能热能（含碳）有机物 CO2

（4）物质循环，能量流动，信息传递

6．下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中A、B、C代表3个营养级，数字