高中生物高考题型学案汇总04高考生物能量值表示形式计算题型归纳

高考生物能量值表示形式计算题型归纳

从平时的训练题或高考题分析，不难看出，能量值可以用焦耳、质量、生物量、数量等形式表示，因而能量流动关系有了更加丰富的内涵，但是，不管用何种单位表示，除特殊情况下，能量传递效率都遵循“10%～20%”的规律。

一、焦耳单位表示法计算

例1 假定某生态系统中有绿色植物、蛙、蛇、鹰、昆虫和食虫鸟等生物。此生态系统的总能量为24000kJ。如果营养级之间的能量传递效率为15%，那么第三营养级和第四营养级所获得的能量分别是（）

A、540kJ和81kJ

B、36000kJ和960kJ

C、24000kJ和960kJ

D、960kJ和192kJ

解析：这是一道以同化量的总能量为特征的最常见的焦耳单位表示法计算题。根据题意，生态系统中的总能量就是食物链的第一营养级（生产者）固定的能量，即24000kJ，那么第三和第四营养级所利用的能量分别为：24000×15%×15%和24000×15%×15%×15%，即540kJ和81kJ。

参考答案：A

二、质量单位表示法计算

例 2 如图食物网中，若人的体重增加1kg，则最少消耗水藻_______kg；最多消耗水藻________kg。

解析：此题没有告诉低营养级生物向高营养级生物传递能量的固定分配量，所以解题方法稍有不同。求最少消耗水藻时，就要选最短的食物链，如水藻→小鱼→人，传递效率按20%计算，设最少消耗为X，则X×20%×20%=1，所以X=1÷20%÷20%=25kg；求最多消耗时，就要选择最长的食物链：水藻→水蚤→虾→小鱼→大鱼→人，传递效率按10%计算，设最多消耗为Y，则Y×10%×10%×10%×10%×10%=1，所以Y=1÷10%÷10%÷10%÷10%÷10%=100000kg。

参考答案：25；100000

三、数量单位表示法计算

例3 某草原生态系统中有绿色植物、昆虫、食虫鸟和鹰等生物组成的食物链，假定在一年中，至少有70000只昆虫才能养活1只食虫鸟，至多需要3000只食虫鸟才能养活1只鹰，那么如果鹰只捕食食虫鸟维持生活，则每年至少需要多少只昆虫才能保证1只鹰的生存（）

A、2.8×108

B、2.1×108

C、1.05×108

D、无法统计

解析：以生物的数量来反映生物能量的大小，一般情况下其间成正相关。由题意可知，昆虫、食虫鸟和鹰之间能量传递效率应按20%计算，才能实现“至少”保证1只鹰的生存，所以至少需要1500只食虫鸟才能养活1只鹰，因此保证1只鹰的生存至少需要1500×70000= 只。

参考答案：C

特别说明：以焦耳单位表示法的计算题，各营养级的能量数值总是呈现典型的“金字塔”形状，但以生物数量单位表示能量流动关系时有时呈现“金字塔”倒置形状。如下例。

例4 一片森林中，树、昆虫和食虫鸟的个体数比例关系如左下图所示。下列选项能正确表示树、昆虫、食虫鸟之间的能量流动关系的是（选项方框面积表示能量的大小）

解析：题目给出的是树、昆虫、食虫鸟三者的生物个体数量金字塔，要求从选项中选出树、昆虫、食虫鸟三者的能量金字塔。根据生态系统能量流动逐级递减的原则，我们很容易确定选项C是三者之间的能量关系。本题要求考生能正确区别生物个体数量金字塔与能量金字塔之间的关系。

参考答案：C