2020版高考生物加强课(十九)食物链(网)的确定及能量流动的相关计算练习新人教版

食物链(网)的确定及能量流动的相关计算一、食物链(网)的构建 【考题范例】某相对封闭的生态系统中除分解者外共有五个种群(每个种群只占一个营养级)，其能量调查如下表所示：A ．该生态系统的营养结构可表示为戊→乙→丙→甲→丁B ．当甲与丙无捕食关系时，每相邻两营养级之间能量的传递效率都相等C ．该生态系统中甲的数量增加以后，会导致丙的数量减少，乙的数量增加D ．去除甲和丁后，丙增多乙减少[审答提示] (1)抓住题干中的关键信息：“除分解者外共有五个种群(每个种群只占一个营养级)”；(2)根据相邻营养级之间的传递效率为10%～20%确定食物网。

解析：选B 。

由题意可知，每个种群只占一个营养级，则五种生物所构成的营养结构应为：；若甲与丙无捕食关系，则食物网为，则相邻两个营养级之间的能量传递效率依次为20＋50500×100%、750×100%、0.987×100%，都等于14%；甲捕食乙、丙，若甲数量增加，则乙、丙的数量减少；除去甲和丁后，则乙、丙的数量先增加、后减少，最后趋于稳定。

【备考锦囊】1．依据捕食关系曲线构建食物链(网)根据先上升先下降者为被捕食者，后上升后下降者为捕食者，可以确定下图中食物链为：乙→丙→甲。

2．依据所同化能量的多少构建食物链(网)生态系统中能量流动逐级递减，且相邻营养级之间的传递效率为10%～20%。

能量值大者为被捕食者，少者为捕食者。

若相邻两能量值相差不大，不足以构成10%～20%的比例，则两者应为同一营养级。

可以确定下图1食物链为丙→甲→乙→丁；图2食物网为；下表中的食物链为B→D→A→C。

3.生态系统中存在生物富集现象，即营养级越高，体内相关农药的浓度越高，两者在数值上呈正相关。

可以确定下表中的食物网为。

1．某种植玉米的农场，其收获的玉米子粒既可作为鸡的饲料，也可作为人的粮食，玉米的秸秆加工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用，人、牛、鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼渣、沼液作为种植玉米的肥料。

据此回答(不考虑空间因素)：(1)请绘制由上述动植物组成的食物网。

____________(2)牛与鸡之间 ________(有、无)竞争关系，理由是__________________________。

人与鸡的种间关系是________________。

解析：(1)在该生态系统中，鸡、牛、玉米和人组成的食物网如图：(2)根据对种间关系的认识，容易判断出牛与鸡之间不具有竞争关系，因为牛食玉米秸秆而鸡吃玉米籽粒；人与鸡之间则既有捕食关系又有竞争关系，因为玉米籽粒既作为鸡的饲料，也作为人的粮食。

答案：(1) (2)无它们所需食物资源不同(或牛食玉米秸秆、鸡吃玉米子粒) 捕食与竞争2．下表是对巢湖某水域生态系统营养级和能量流动情况的调查结果。

表中A、B、C、D、E分别表示不同的营养级，F为分解者；Pg表示生物同化作用固定能量的总量；Pn表示生物贮存的能量；R表示生物呼吸消耗的能量；能量单位为102kJ/(m2·a)。

请分析回答：(1)(或食物网)的构成为_____________。

(2)据表中数据推出Pg、Pn和R之间的关系是：Pn＝_________。

(3)次级消费者到三级消费者之间的能量传递效率是_______________。

(4)除A、B、C、D、E、F外，再加上__________________就构成了完整的生态系统。

解析：(1)流入该生态系统的总能量为生产者即B固定的太阳能；该生态系统中食物链(或食物网)的构成为。

(2)根据表中数据，可知Pn＝Pg－R。

(3)A是次级消费者，C是三级消费者，次级消费者到三级消费者之间的能量传递效率＝1.9÷15.9×100%＝11.9%。

(4)B是生产者，A、C、D、E都是消费者，F是分解者，生态系统成分还包括非生物的物质和能量。

答案：(1)B(生产者)所固定的太阳能 (或870.7×102kJ/m2·a) (2)Pg－R (3)11.9% (4)非生物的物质和能量3．现有甲、乙、丙、丁、戊、己6个种群，各种群生物体内某致癌物的相对含量如下表所示。

中，消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食，据表中数据绘出该生态系统的食物网。

解析：该致癌物含量在食物链中具有生物富集现象，即营养级越高该致癌物含量越高，由上表可知戊为第一营养级，乙和丙为第二营养级，丁和己为第三营养级，甲为第四营养级，食物网为：。

答案：4．下表是生态学家收集到的某湖区几种生物的食物关系(“√”表示存在食物关系)，请据下表回答有关问题：解析：根据表格信息可画出食物网如下：据图可知该生态系统中共有5条食物链，在该食物网中鲫鱼占有第二、三两个营养级。

答案：5 2二、能量流动的相关计算角度1 能量传递效率的相关“最值”计算 【备考锦囊】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消耗的能量越少。

具体计算方法如下：1．下图表示某生态系统食物网的图解，猫头鹰体重每增加1 kg ，至少消耗A 约( )A ．100 kgB ．44.5 kgC ．25 kgD ．15 kg解析：选C。

求生产者的最少消耗量，应以最短食物链(A→B→猫头鹰)，最高能量传递效率(20%)来计算，求得至少消耗A约25 kg。

2．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：选A。

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。

角度2 能量传递效率的有关“定值”计算【备考锦囊】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，且各途径所获得的生物量比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后合并。

【应考提升】3．如图所示的食物网中，戊的食物有1/2来自乙，1/4来自丙，1/4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 gC．2 000 g D．6 500 g解析：选C。

甲为生产者，戊所在食物链共有以下三条：①甲→乙→戊，戊增加20 g×1/2＝10 g，需要乙10 g×5＝50 g，需要甲50 g×10＝500 g；②甲→丙→戊，戊增加20 g×1/4＝5 g，需要丙5 g×5＝25 g，需要甲25 g×10＝250 g；③甲→丙→丁→戊，戊增加20 g×1/4＝5 g，需要丁5 g×5＝25 g，需要丙25 g×5＝125 g，需要甲125 g×10＝1 250 g，故共需要甲500 g＋250 g＋1 250 g＝2 000 g。

4．某生态系统中存在如图所示的食物网，如将丙的食物比例由甲∶乙＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载丙的数量是原来的( )A．1.375倍B．1.875倍C．1.273倍D．0.575倍解析：选A。

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，设丙原来的能量为a，则需要甲提供的能量为1/2a×10×10＋1/2a×10；改变食物比例后的丙的能量设为b，则需要甲提供的能量为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。

角度3 具有人工能量输入的能量传递效率计算【备考锦囊】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%。

【应考提升】5．如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值[单位为103 kJ/(m2·a)]，下列说法错误的是( )A．图中A代表的生理过程是呼吸作用B．第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为15.6%C．该生态系统中生产者固定的总能量是9.6×104 kJ/(m2·a)D．捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具有单向性解析：选C。

每一营养级的能量去向包括流向下一营养级、被分解者分解和呼吸作用中以热能形式散失及未利用的能量四个途径。

因此，图中A代表的是各种生物的呼吸作用。

肉食性动物从植食性动物获得的且同化的能量＝(5.1＋2.1＋0.25＋0.05－5)×103＝2.5×103 [kJ/(m2·a)]，植食性动物的同化量＝(2.5＋4＋9＋0.5)×103＝16×103 [kJ/(m2·a)]，传递效率＝2.5/16×100%＝15.625%。

该生态系统中能量的来源有两个，生产者固定的能量和有机物输入，生产者固定的总能量＝9.6×104kJ/(m2·a)＋流入植食性动物的能量。

食物链是以食物关系形成的联系，捕食关系的单向性决定了能量流动的单向性。