内容正文:
第3章 生态系统及其稳定
素养提升课三
食物链(网)的构建与能量流动的相关计算
1.根据种群数量变化曲线图构建
(1)分析依据:先上升、先下降者为被捕食者。
(2)食物链:乙→丙→甲(图1)。
类型一 食物链(网)的构建
第3章 生态系统及其稳定
生物学 选择性必修2 生物与环境 R
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2.根据所含能量(生物量)构建
(1)分析依据:根据相邻两营养级间能量传递效率为10%~20%,可推测能量相差在5倍以内,很可能为同一营养级。
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1.下图表示某生态系统中构成一条食物链的甲、乙、丙、丁4个种群的数量变化。下列说法错误的是( )
A.甲种群在该食物链中属于初级消费者,位于第二营养级
B.丁种群代表的生态系统成分是生态系统的基石
C.乙种群数量减少,丙种群数量增多是ab段甲种群数量下降的原因
D.4个生物种群及该生态系统中的所有其他生物构成一个群落
A
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解析:
由题图可知,丁种群数量明显多于其他种群,最可能为生产者,丙的数量最少,最可能为最高营养级,根据被捕食者先增加先减少,捕食者后增加后减少的特点可知,甲、乙2个种群中,甲为捕食者,可推出这4个种群构成的食物链为丁→乙→甲→丙,故甲种群在该食物链中属于次级消费者,是第三营养级,A错误;丁种群的数量最多,属于第一营养级,为生产者,是生态系统的基石,B正确;ab段乙种群数量减少,使得甲的食物来源减少,且丙种群数量增多,导致甲被捕食的数量上升,故导致甲种群数量下降,C正确;图中仅表示了某生态系统中构成一条食物链的甲、乙、丙、丁4个种群,该生态系统中还存在其他生物,故4个种群及该生态系统中的所有其他生物构成一个群落,D正确。
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2.下表是某生态系统中能量流动情况的调查结果,表中甲、乙、丙、丁、戊分别代表构成该生态系统食物网的主要种群[表中数据单位:×102 kJ/(m2·n)]。下列说法错误的是( )
种群 甲 乙 丙 丁 戊
同化固定的能量 16.74 70 930 69.5 1.674
D
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种群 甲 乙 丙 丁 戊
体内贮存的能量 4.54 15.8 229 20 0.4
呼吸消耗的能量 12.2 54.2 701 49.5 1.274
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A.表中的丙为生产者
B.表中的种群构成2条食物链
C.当某种原因导致乙减少时,戊的数量仍能保持相对稳定
D.第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率约为18%
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解析:
能量在流动过程中逐级递减,由同化固定的能量的多少来看,表中的丙同化固定的能量最多,应为生产者,A正确;乙和丁同化固定的能量基本相同,应该都是第二营养级,所以表中的种群构成2条食物链,B正确;当某种原因导致乙减少时,甲可通过捕食丁获得能量,戊的数量仍能保持相对稳定,C正确;乙和丁均是第二营养级,同化的能量是139.5×102 kJ/(m2 ·n),丙是第一营养级,同化的能量是930×102 kJ/(m2·n),则能量由第一营养级到第二营养级的传递效率是(139.5×102 )/(930×102 )×100%=15%, D错误。
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3.某草原生态系统的食物网情况如下表所示(“√”表示存在捕食关系),下列分析不正确的是( )
A.此食物网有3条食物链
B.次级消费者有食虫鸟、鹰、狐狸
C.人类大量捕杀鼠会使狐狸的数量增多,鹰的数量减少
D.鹰占有第三、四两个营养级
C
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解析:
根据表中的信息可以绘制出如下食物网: ,其中包含的食物链有草→昆虫→食虫鸟→鹰,草→鼠→鹰,草→鼠→狐狸,即此食物网中有3条食物链,A正确;次级消费者属于第三营养级,有食虫鸟、鹰、狐狸,B正确;由于鹰和狐狸都以鼠为食,人类大量捕杀鼠会使狐狸的数量减少,但鹰由于有其他的食物来源可能数量处于相对稳定状态,C错误;根据食物链可知,鹰占第三和第四营养级,D正确。
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1.能量传递效率的相关“最值”计算
(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:
类型二 能量流动的相关计算
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知低营养级求高营养级 知高营养级求低营养级
获能量最多 选最短食物链按×20%计算 需最多能量 选最长食物链按÷10%计算
获能量最少 选最长食物链按×10%计算 需最少能量 选最短食物链按÷20%计算
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2.能量传递效率的有关“定值”计算
(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,且各途径获得的能量比例确定,则按照各单独的食物链进行计算后合并。
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3.具有人工能量输入的能量传递效率计算
(1)人工输入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。
(2)如求第二营养级至第三营养级的能量传递效率时,应为第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人工输入第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人工输入第二营养级的能量)×100%。
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4.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,丙含多少能量( )
A.550 kJ B.500 kJ
C.400 kJ D.100 kJ
A
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解析:
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,即丙含500+50=550 kJ的能量。故选A。
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5.如果一个人的食物中有1/2来自绿色植物、1/4来自小型肉食性动物、1/4来自羊肉,假如能量传递效率为10%,那么此人每增加1 kg体重,需消耗植物( )
A.10 kg B.5 kg
C.100 kg D.280 kg
D
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解析:
根据题意可以写出三条食物链:①植物→人,在此食物链中人要增重0.5 kg,消耗植物0.5÷10%=5 kg;②植物→羊→人,在此食物链中,人要增重0.25 kg,消耗植物0.25÷10%÷10%=25 kg;③植物→植食性动物→小型肉食性动物→人,在此食物链中,人要增重0.25 kg,消耗植物0.25÷10%÷10%÷10%=250 kg。所以此人要增重1 kg,需消耗植物280 kg。故选D。
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6.下图所示为某农场的年能量流动示意图[单位:×103 kJ/(m2·a)]。a、b、c、d共同构成生物群落。从第二营养级到第三营养级的能量传递效率是( )
A.18.75% B.16.67%
C.12.50% D.11.11%
B
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解析:
分析题图可知,a是生产者,b是初级消费者,c是次级消费者,d是分解者。由题图可知,第二营养级从第一营养级同化的能量为16×103 kJ/(m2·a),人工输入2×103 kJ/(m2·a),即第二营养级共有能量18×103 kJ/(m2·a);第三营养级从第二营养级同化的能量为3×103 kJ/(m2·a),则从第二营养级到第三营养级的能量传递效率为(3×103)/(18×103)×100%≈16.67%,B正确。
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7.某生态系统中存在如下图所示的食物网。如果将c的食物比例由a∶b=1∶1调整为a∶b=2∶1,其他条件不变,相邻两个营养级之间的能量传递效率按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
B
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解析:
当c的食物比例为a∶b=1∶1时,设c获得的能量为x,则需要a的能量为(1/2)x÷10%+(1/2)x÷10%÷10%=55x;当c的食物比例调整为a∶b=2∶1时,设c获得的能量为y,则需要a的能量为(2/3)y÷10%+(1/3)y÷10%÷10%=40y。两种情况下,生产者的数量是一定的,所以55x=40y,则y=1.375x,即该生态系统能承载c的数量是原来的1.375倍。故选B。
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谢谢观看!
(2)食物链(网):丙→甲→乙→丁(图2), (图3)。
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