重难05 生态系统能量流动的定量计算(重难点突破讲义)高二生物上学期人教版
2026-01-05
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修2 生物与环境 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第2节 生态系统的能量流动 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 128 KB |
| 发布时间 | 2026-01-05 |
| 更新时间 | 2026-01-05 |
| 作者 | 南南生物课堂 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2026-01-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55795749.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中生物学讲义通过知识框架图系统构建生态系统能量流动定量计算的知识体系,梳理同化量、传递效率等核心概念,明确能量来源与三大去向,用层级表格呈现能量金字塔与营养级的对应关系,突出最值计算法则等重难点的内在逻辑。
讲义亮点在于分层题型设计,如基础同化量计算(典例中兔同化量推导)和食物网综合计算(如草原生态系统鹰获能最值分析),结合“最短食物链+20%”等法则培养科学思维,配套易错点提醒助力学生掌握物质与能量观,支持教师实施精准复习教学。
内容正文:
重难05 生态系统能量流动的定量计算
1. 理解生态系统能量流动的基本规律,明确某一营养级能量的两大来源与三大去向,不遗漏核心去路;
2. 理解能量传递效率的含义,牢记10%~20% 的取值范围,明确该效率是相邻两个营养级间的同化量比值;
3. 掌握食物链中能量最值计算的核心逻辑,能根据“求最值选最短食物链、求最小值选最长食物链”原则,完成同化量的正向推导与逆向追溯计算;
4. 掌握能量金字塔的内涵,理解金字塔各层级与营养级、能量多少的对应关系,能结合能量金字塔完成实际案例的能量定量分析;
5. 理解不同食物链交织成食物网时的能量计算要点,能区分“某一生物占单一营养级”与“占多个营养级”的计算差异,规避易错陷阱;
6. 掌握能量流动定量计算的解题步骤,能结合农田、草原等实际生态系统案例,独立完成能量来源、去向及传递效率的综合运算;
7. 理解能量流动定量计算的意义,能运用计算结果分析生态系统能量利用效率,体会合理调整食物链的实践价值。
1. 能量流动:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,特点是单向流动、逐级递减;
2. 同化量:某营养级生物固定的总能量,是计算能量传递效率的核心基数(摄入量≠同化量,同化量=摄入量-粪便量);
3. 能量传递效率:相邻两个营养级间的同化量比值, 自然状态下固定为10%~20%,仅用于相邻营养级计算;
4. 能量来源:生产者能量来自太阳能,消费者能量来自上一营养级同化量,分解者能量来自动植物遗体和排遗物;
5. 能量去向:某营养级同化量的3大核心去路(自身呼吸作用散失、流向下一营养级、流向分解者),最高营养级无“流向下一营养级”去路;
6. 能量金字塔:以营养级为单位,将各营养级同化能量绘制成的金字塔,底层为生产者(能量最多),逐级递减,永不倒置;
7. 最值计算:能量流动计算的高频题型,依据食物链长短+能量传递效率高低,确定能量推导的极值结果。
三、 必备重难点知识(简明扼要,直击考点,适配刷题)
1. 核心公式速记:①同化量=摄入量-粪便量;②能量传递效率=(下一营养级同化量/上一营养级同化量)×100%;
2. 能量来源与去向(必记无遗漏):生产者源=太阳能;消费者源=上一营养级; 通用去向(除最高营养级)=呼吸散失+流向下一营养级+流向分解者;
3. 最值计算核心法则:正向求“某营养级获能最值”、逆向求“需要上一营养级能量最值”均适用:
求最大能量:选最短食物链 + 用20%(最高传递效率);
求最小能量:选最长食物链 + 用10%(最低传递效率);
4. 能量金字塔关键要点:层级对应营养级,能量随营养级升高递减,反映能量流动逐级递减的特点,与生物量金字塔、数量金字塔区分开;
5. 食物网计算易错点:①明确目标生物的营养级层级(占多营养级时需分情况计算);②粪便量属于上一营养级同化量,不计入自身同化量;
6. 解题步骤:定食物链/网→找已知同化量→判计算方向(正向/逆向)→定效率(10%/20%)→代入公式计算→验证结果合理性;
7. 核心应用:通过缩短食物链、提高能量传递效率,提升生态系统能量利用率(如农田除草、畜牧养殖选短食物链)。
题型01 营养级能量来源与去向分析+同化量基础计算
1. 同化量计算核心技巧(期末必考踩分点,不丢基础分):① 核心公式:同化量=摄入量-粪便量;② 关键提醒:粪便量≠自身同化量,属于上一营养级同化量(期末高频易错点,答题必明确);③ 生产者同化量=固定的太阳能,消费者同化量=从上一营养级获取的能量。
2. 能量来源与去向精准判定(3步走,无遗漏):① 定营养级:先明确目标生物是生产者/消费者/最高营养级(决定去向差异);② 找来源:生产者→太阳能,消费者→上一营养级同化量;③ 判去向:通用去向(非最高营养级)=呼吸散失+流向下一营养级+流向分解者; 最高营养级(无下一营养级)=呼吸散失+流向分解者(少1个去路,期末设问常挖坑)。
3. 基础传递效率计算技巧:① 公式:能量传递效率=(下一营养级同化量/上一营养级同化量)×100%;② 关键:仅适用于相邻营养级,非相邻营养级不能直接套用;③ 取值:自然条件下10%~20%,基础计算题干未特殊说明,按给定数值计算。
【典例1】
某草原生态系统中,兔摄入牧草中的能量为500kJ,粪便中的能量为220kJ,兔呼吸作用散失的能量为150kJ,流向下一营养级(狼)的能量为50kJ,其余能量流向分解者。请回答下列问题:
(1) 兔的同化量为______kJ,计算依据是______;
(2) 兔同化的能量中,流向分解者的能量为______kJ;
(3) 从兔到狼的能量传递效率能否计算?,理由是。
答案:(1)280;同化量=摄入量-粪便量=500-220 (2)80 (3)不能; 未给出狼的同化量,能量传递效率是相邻营养级同化量的比值
解析:期末基础踩分点① 同化量计算直接套公式,粪便量属于牧草(上一营养级)的同化量,是期末易错点,解析中明确规避;② 非最高营养级能量去向全覆盖:呼吸散失+流向下一营养级+流向分解者,计算流向分解者的能量=同化量-呼吸散失-流向下一营养级=280-150-50=80,逻辑简单,确保不丢分;③ 传递效率计算的前提是“相邻营养级同化量均已知”,题干缺狼的同化量,无法计算,贴合期末基础设问逻辑。
【典例2】
某农田生态系统的食物链为:玉米→田鼠→蛇,蛇为最高营养级。经检测,玉米固定的太阳能为10000kJ,田鼠摄入量为1200kJ,粪便量为300kJ,田鼠呼吸散失能量为400kJ,蛇同化的能量为80kJ。请回答:
(1) 田鼠的同化量为______kJ,其能量来源是______,能量去向有______;
(2) 玉米流向田鼠的能量传递效率为______;田鼠流向蛇的能量传递效率为______;
(3) 蛇的同化量中,没有“流向下一营养级”的去向,原因是______。
答案:(1)900;玉米(上一营养级)的同化量; 呼吸作用散失、流向下一营养级(蛇)、流向分解者 (2)9%;8.9% (3)蛇是该食物链中的最高营养级,无下一营养级取食
解析:期末中档核心考点① 田鼠是消费者,能量来源唯一(上一营养级玉米),去向因非最高营养级,需答全3条去路,踩分点不遗漏;② 玉米流向田鼠的传递效率=田鼠同化量/玉米同化量×100%=900/10000×100%=9%;田鼠流向蛇的传递效率=蛇同化量/田鼠同化量×100%=80/900×100%≈8.9%,注意传递效率仅相邻营养级计算,数值在10%左右符合自然规律;③ 最高营养级无“流向下一营养级”去路,是期末高频挖坑点,解析精准点破,规避丢分。
题型02 食物链/食物网中能量最值计算+综合应用
1. 最值计算核心法则(期末必考黄金法则,通用无例外,精准破题): 正向、逆向计算均适用,口诀记牢,直接套用
① 求最大能量(获能最多/消耗最少):选最短食物链 + 用20%(最高传递效率,能量损耗最少);
② 求最小能量(获能最少/消耗最多):选最长食物链 + 用10%(最低传递效率,能量损耗最多)。
2. 正向/逆向推导计算技巧(2类方向,步骤固定):① 正向推导(已知低营养级,求高营养级获能):同化量×传递效率,最值按法则选效率;② 逆向推导(已知高营养级,求低营养级需同化的能量):同化量÷传递效率(易错提醒:逆向计算别用乘法,期末高频计算错误)。
3. 食物网多营养级计算技巧(期末压轴难点,拆解不丢分):① 先判目标生物营养级:明确生物占单营养级还是多营养级(多营养级需分食物链计算,结果相加);② 再定每条食物链的计算逻辑:按最值法则选食物链长短和传递效率;③ 最后汇总结果:多营养级的能量来自不同食物链,分别计算后求和,步骤清晰不混乱。
4. 期末易错点规避:① 食物网中,同一生物在不同食物链中营养级不同,不能混合计算,必须拆分;② 传递效率10%~20%,仅用于最值计算,题干给出具体传递效率时,优先按题干数值计算;③ 最高营养级的能量去向无“流向下一营养级”,计算时不遗漏呼吸和分解者去路。
【典例1】
某草原生态系统存在食物链:草→食草昆虫→食虫鸟→鹰;草→食草鸟→鹰。已知草固定的太阳能总量为10000kJ,能量传递效率在10%~20%之间。请回答:
(1) 鹰从该生态系统中获能最多为______kJ,计算时选择的食物链为______,传递效率用______,计算过程为______;
(2) 鹰从该生态系统中获能最少为______kJ,计算时选择的食物链为______,传递效率用______,计算过程为______;
(3) 若鹰同化的能量为20kJ,要使草消耗的能量最少,传递效率用______,草最少需固定______kJ能量。
答案:(1)400;草→食草鸟→鹰;20%;10000×20%×20%=400 (2)10;草→食草昆虫→食虫鸟→鹰;10%;10000×10%×10%×10%=10 (3)20%;500
解析:期末中档最值计算核心,全程套用黄金法则① 获能最多→最短食物链(草→食草鸟→鹰,2个营养级传递)+20%,正向计算:草同化量×20%(草→食草鸟)×20%(食草鸟→鹰)=400kJ;② 获能最少→最长食物链(草→食草昆虫→食虫鸟→鹰,3个营养级传递)+10%,正向计算:10000×10%×10%×10%=10kJ;③ 草消耗最少→鹰获能固定,消耗最少=最短食物链+20%,逆向计算:20÷20%÷20%=500kJ,逆向用除法,规避期末计算核心易错点。
【典例2】
某湖泊生态系统食物网如图:浮游植物→浮游动物→小鱼→大鱼;浮游植物→小鱼→大鱼。已知浮游植物同化的总能量为5×10⁵kJ,能量传递效率为10%~20%,请回答下列问题:
(1) 大鱼占有的营养级有______,若大鱼要获得最多能量,应从哪条食物链获取?,理由是;
(2) 大鱼获能的最大值为______kJ,完整计算过程为______;
(3) 若大鱼同化能量为1000kJ,要使浮游植物消耗的能量最多,则能量传递效率用______,浮游植物最少需同化______kJ能量(写出计算思路即可)。
答案:(1)第三、第四营养级;浮游植物→小鱼→大鱼; 该食物链最短,能量传递过程中损耗最少,获能最多 (2)2×10⁴; 5×10⁵×20%×20%=2×10⁴ (3)10%; 1×10⁶; 计算思路:消耗最多→最长食物链(浮游植物→浮游动物→小鱼→大鱼)+10%,逆向计算:1000÷10%÷10%÷10%=1×10⁶kJ
解析:期末压轴拔高考点① 食物网中大鱼营养级拆分:浮游植物→小鱼→大鱼(第三营养级)、浮游植物→浮游动物→小鱼→大鱼(第四营养级),多营养级判定是计算前提,期末踩分关键;② 大鱼获能最多→最短食物链(浮游植物→小鱼→大鱼)+20%,正向计算一步到位,数值符合传递效率范围;③ 浮游植物消耗最多→最长食物链+10%(能量损耗最多,需消耗的生产者最多),逆向计算用连除,思路清晰,贴合期末压轴题的综合考查要求;同时明确“最值法则”在多营养级食物网中的灵活应用,突破难点。
1. 某生态系统中,兔摄入植物能量为500kJ,粪便中能量为210kJ,下列关于兔同化量的叙述,正确的是( )
A. 兔的同化量为210kJ,粪便量属于兔自身同化量
B. 兔的同化量为710kJ,同化量=摄入量+粪便量
C. 兔的同化量为290kJ,粪便量属于植物的同化量
D. 兔的同化量为500kJ,摄入量等同于同化量
答案:C
解析:核心考查题型一核心公式(同化量=摄入量-粪便量)和易错点(粪便归上一营养级)。兔同化量=500-210=290kJ;粪便中的能量未被兔消化吸收,不属于兔的同化量,属于上一营养级(植物)的同化量,ABD错误,C正确。
2. 某食物链:水稻→蝗虫→青蛙,青蛙为最高营养级,下列关于各营养级能量去路的叙述,正确的是( )
A. 水稻的能量去路仅有流向下一营养级和流向分解者
B. 蝗虫的能量有3条去路,分别是呼吸散失、流向下一营养级、流向分解者
C. 青蛙的能量有3条去路,包含流向下一营养级
D. 所有营养级的能量去路均包含呼吸作用散失和流向分解者
答案:B
解析:核心考查题型一能量去路的分类判断(最高/非最高营养级区分)。生产者水稻能量还有呼吸散失的去路,A错误;蝗虫是非最高营养级,能量3条去路(呼吸散失+流向下一营养级青蛙+流向分解者),B正确;青蛙是最高营养级,无“流向下一营养级”去路,只有2条去路,C错误;最高营养级无流向下一营养级的去路,D表述绝对化,错误。
3. 已知某消费者同化能量为360kJ,呼吸作用散失180kJ,流向下一营养级能量为70kJ,其余能量流向分解者,则流向分解者的能量为( )
A. 110kJ B. 190kJ C. 250kJ D. 360kJ
答案:A
解析:核心考查题型一同化量与能量去路的计算逻辑(非最高营养级同化量=呼吸散失+流向下一营养级+流向分解者)。流向分解者的能量=360-180-70=110kJ,直接套公式计算即可,A正确。
4. 某草原食物链:草→兔→狐,草固定太阳能总量为10000kJ,兔的同化量为1000kJ,狐的同化量为120kJ,下列关于能量传递效率的计算,正确的是( )
A. 草→兔的传递效率为10%,计算依据是兔同化量/草摄入量×100%
B. 兔→狐的传递效率为12%,计算依据是狐同化量/兔同化量×100%
C. 草→狐的传递效率为1.2%,可直接跨营养级计算传递效率
D. 兔→狐的传递效率为83.3%,超出自然状态10%~20%的范围
答案:B
解析:核心考查题型一传递效率计算核心(相邻营养级同化量的比值)。草→兔传递效率=1000/10000×100%=10%,计算依据是相邻同化量比值,非摄入量,A错误;兔→狐传递效率=120/1000×100%=12%,符合10%~20%的范围,B正确;能量传递效率仅适用于相邻营养级,不能跨营养级计算,C错误;D计算数值错误,且结果超出正常范围,错误。
5. 某生态系统存在两条食物链:① 草→鼠→鹰 ② 草→鼠→蛇→鹰,已知草固定的总能量为5×10⁵kJ,能量传递效率为10%~20%,鹰获得能量最多的情况对应的计算过程和结果是( )
A. 选食物链②+10%效率,5×10⁵×10%×10%×10%=500kJ
B. 选食物链①+20%效率,5×10⁵×20%×20%=2×10⁴kJ
C. 选食物链②+20%效率,5×10⁵×20%×20%×20%=4×10³kJ
D. 选食物链①+10%效率,5×10⁵×10%×10%=5000kJ
答案:B
解析:核心考查题型二最值计算黄金法则(获能最多=最短食物链+20%效率)。两条食物链中①是最短食物链,鹰获能最多需搭配20%最高传递效率,计算过程为草→鼠(20%)、鼠→鹰(20%),正向连乘:5×10⁵×20%×20%=2×10⁴kJ;ACD均违背最值法则(选错食物链或效率),错误,B正确。
6. 某食物网存在食物链:浮游植物→虾→鲈鱼→鳜鱼、浮游植物→鲈鱼→鳜鱼,能量传递效率10%~20%,若鳜鱼同化能量为400kJ,要使浮游植物消耗的能量最多,下列叙述正确的是( )
A. 选最短食物链,传递效率用20%,消耗能量为10000kJ
B. 选最短食物链,传递效率用10%,消耗能量为40000kJ
C. 选最长食物链,传递效率用10%,消耗能量为4×10⁶kJ
D. 选最长食物链,传递效率用20%,消耗能量为5×10⁴kJ
答案:C
解析:核心考查题型二逆向最值计算法则(消耗最多=最长食物链+10%效率)。最长食物链为浮游植物→虾→鲈鱼→鳜鱼,需3次能量传递;逆向计算核心逻辑为“÷传递效率”,浮游植物最少需固定能量=400÷10%÷10%÷10%=4×10⁶kJ;ABD均违背“最长食物链+10%”的消耗最多法则,错误,C正确。
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重难05 生态系统能量流动的定量计算
1. 理解生态系统能量流动的基本规律,明确某一营养级能量的两大来源与三大去向,不遗漏核心去路;
2. 理解能量传递效率的含义,牢记10%~20% 的取值范围,明确该效率是相邻两个营养级间的同化量比值;
3. 掌握食物链中能量最值计算的核心逻辑,能根据“求最值选最短食物链、求最小值选最长食物链”原则,完成同化量的正向推导与逆向追溯计算;
4. 掌握能量金字塔的内涵,理解金字塔各层级与营养级、能量多少的对应关系,能结合能量金字塔完成实际案例的能量定量分析;
5. 理解不同食物链交织成食物网时的能量计算要点,能区分“某一生物占单一营养级”与“占多个营养级”的计算差异,规避易错陷阱;
6. 掌握能量流动定量计算的解题步骤,能结合农田、草原等实际生态系统案例,独立完成能量来源、去向及传递效率的综合运算;
7. 理解能量流动定量计算的意义,能运用计算结果分析生态系统能量利用效率,体会合理调整食物链的实践价值。
1. 能量流动:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,特点是单向流动、逐级递减;
2. 同化量:某营养级生物固定的总能量,是计算能量传递效率的核心基数(摄入量≠同化量,同化量=摄入量-粪便量);
3. 能量传递效率:相邻两个营养级间的同化量比值, 自然状态下固定为10%~20%,仅用于相邻营养级计算;
4. 能量来源:生产者能量来自太阳能,消费者能量来自上一营养级同化量,分解者能量来自动植物遗体和排遗物;
5. 能量去向:某营养级同化量的3大核心去路(自身呼吸作用散失、流向下一营养级、流向分解者),最高营养级无“流向下一营养级”去路;
6. 能量金字塔:以营养级为单位,将各营养级同化能量绘制成的金字塔,底层为生产者(能量最多),逐级递减,永不倒置;
7. 最值计算:能量流动计算的高频题型,依据食物链长短+能量传递效率高低,确定能量推导的极值结果。
三、 必备重难点知识(简明扼要,直击考点,适配刷题)
1. 核心公式速记:①同化量=摄入量-粪便量;②能量传递效率=(下一营养级同化量/上一营养级同化量)×100%;
2. 能量来源与去向(必记无遗漏):生产者源=太阳能;消费者源=上一营养级; 通用去向(除最高营养级)=呼吸散失+流向下一营养级+流向分解者;
3. 最值计算核心法则:正向求“某营养级获能最值”、逆向求“需要上一营养级能量最值”均适用:
求最大能量:选最短食物链 + 用20%(最高传递效率);
求最小能量:选最长食物链 + 用10%(最低传递效率);
4. 能量金字塔关键要点:层级对应营养级,能量随营养级升高递减,反映能量流动逐级递减的特点,与生物量金字塔、数量金字塔区分开;
5. 食物网计算易错点:①明确目标生物的营养级层级(占多营养级时需分情况计算);②粪便量属于上一营养级同化量,不计入自身同化量;
6. 解题步骤:定食物链/网→找已知同化量→判计算方向(正向/逆向)→定效率(10%/20%)→代入公式计算→验证结果合理性;
7. 核心应用:通过缩短食物链、提高能量传递效率,提升生态系统能量利用率(如农田除草、畜牧养殖选短食物链)。
题型01 营养级能量来源与去向分析+同化量基础计算
1. 同化量计算核心技巧(期末必考踩分点,不丢基础分):① 核心公式:同化量=摄入量-粪便量;② 关键提醒:粪便量≠自身同化量,属于上一营养级同化量(期末高频易错点,答题必明确);③ 生产者同化量=固定的太阳能,消费者同化量=从上一营养级获取的能量。
2. 能量来源与去向精准判定(3步走,无遗漏):① 定营养级:先明确目标生物是生产者/消费者/最高营养级(决定去向差异);② 找来源:生产者→太阳能,消费者→上一营养级同化量;③ 判去向:通用去向(非最高营养级)=呼吸散失+流向下一营养级+流向分解者; 最高营养级(无下一营养级)=呼吸散失+流向分解者(少1个去路,期末设问常挖坑)。
3. 基础传递效率计算技巧:① 公式:能量传递效率=(下一营养级同化量/上一营养级同化量)×100%;② 关键:仅适用于相邻营养级,非相邻营养级不能直接套用;③ 取值:自然条件下10%~20%,基础计算题干未特殊说明,按给定数值计算。
【典例1】
某草原生态系统中,兔摄入牧草中的能量为500kJ,粪便中的能量为220kJ,兔呼吸作用散失的能量为150kJ,流向下一营养级(狼)的能量为50kJ,其余能量流向分解者。请回答下列问题:
(1) 兔的同化量为______kJ,计算依据是______;
(2) 兔同化的能量中,流向分解者的能量为______kJ;
(3) 从兔到狼的能量传递效率能否计算?,理由是。
【典例2】
某农田生态系统的食物链为:玉米→田鼠→蛇,蛇为最高营养级。经检测,玉米固定的太阳能为10000kJ,田鼠摄入量为1200kJ,粪便量为300kJ,田鼠呼吸散失能量为400kJ,蛇同化的能量为80kJ。请回答:
(1) 田鼠的同化量为______kJ,其能量来源是______,能量去向有______;
(2) 玉米流向田鼠的能量传递效率为______;田鼠流向蛇的能量传递效率为______;
(3) 蛇的同化量中,没有“流向下一营养级”的去向,原因是______。
题型02 食物链/食物网中能量最值计算+综合应用
1. 最值计算核心法则(期末必考黄金法则,通用无例外,精准破题): 正向、逆向计算均适用,口诀记牢,直接套用
① 求最大能量(获能最多/消耗最少):选最短食物链 + 用20%(最高传递效率,能量损耗最少);
② 求最小能量(获能最少/消耗最多):选最长食物链 + 用10%(最低传递效率,能量损耗最多)。
2. 正向/逆向推导计算技巧(2类方向,步骤固定):① 正向推导(已知低营养级,求高营养级获能):同化量×传递效率,最值按法则选效率;② 逆向推导(已知高营养级,求低营养级需同化的能量):同化量÷传递效率(易错提醒:逆向计算别用乘法,期末高频计算错误)。
3. 食物网多营养级计算技巧(期末压轴难点,拆解不丢分):① 先判目标生物营养级:明确生物占单营养级还是多营养级(多营养级需分食物链计算,结果相加);② 再定每条食物链的计算逻辑:按最值法则选食物链长短和传递效率;③ 最后汇总结果:多营养级的能量来自不同食物链,分别计算后求和,步骤清晰不混乱。
4. 期末易错点规避:① 食物网中,同一生物在不同食物链中营养级不同,不能混合计算,必须拆分;② 传递效率10%~20%,仅用于最值计算,题干给出具体传递效率时,优先按题干数值计算;③ 最高营养级的能量去向无“流向下一营养级”,计算时不遗漏呼吸和分解者去路。
【典例1】
某草原生态系统存在食物链:草→食草昆虫→食虫鸟→鹰;草→食草鸟→鹰。已知草固定的太阳能总量为10000kJ,能量传递效率在10%~20%之间。请回答:
(1) 鹰从该生态系统中获能最多为______kJ,计算时选择的食物链为______,传递效率用______,计算过程为______;
(2) 鹰从该生态系统中获能最少为______kJ,计算时选择的食物链为______,传递效率用______,计算过程为______;
(3) 若鹰同化的能量为20kJ,要使草消耗的能量最少,传递效率用______,草最少需固定______kJ能量。
【典例2】
某湖泊生态系统食物网如图:浮游植物→浮游动物→小鱼→大鱼;浮游植物→小鱼→大鱼。已知浮游植物同化的总能量为5×10⁵kJ,能量传递效率为10%~20%,请回答下列问题:
(1) 大鱼占有的营养级有______,若大鱼要获得最多能量,应从哪条食物链获取?,理由是;
(2) 大鱼获能的最大值为______kJ,完整计算过程为______;
(3) 若大鱼同化能量为1000kJ,要使浮游植物消耗的能量最多,则能量传递效率用______,浮游植物最少需同化______kJ能量(写出计算思路即可)。
1. 某生态系统中,兔摄入植物能量为500kJ,粪便中能量为210kJ,下列关于兔同化量的叙述,正确的是( )
A. 兔的同化量为210kJ,粪便量属于兔自身同化量
B. 兔的同化量为710kJ,同化量=摄入量+粪便量
C. 兔的同化量为290kJ,粪便量属于植物的同化量
D. 兔的同化量为500kJ,摄入量等同于同化量
2. 某食物链:水稻→蝗虫→青蛙,青蛙为最高营养级,下列关于各营养级能量去路的叙述,正确的是( )
A. 水稻的能量去路仅有流向下一营养级和流向分解者
B. 蝗虫的能量有3条去路,分别是呼吸散失、流向下一营养级、流向分解者
C. 青蛙的能量有3条去路,包含流向下一营养级
D. 所有营养级的能量去路均包含呼吸作用散失和流向分解者
3. 已知某消费者同化能量为360kJ,呼吸作用散失180kJ,流向下一营养级能量为70kJ,其余能量流向分解者,则流向分解者的能量为( )
A. 110kJ B. 190kJ C. 250kJ D. 360kJ
4. 某草原食物链:草→兔→狐,草固定太阳能总量为10000kJ,兔的同化量为1000kJ,狐的同化量为120kJ,下列关于能量传递效率的计算,正确的是( )
A. 草→兔的传递效率为10%,计算依据是兔同化量/草摄入量×100%
B. 兔→狐的传递效率为12%,计算依据是狐同化量/兔同化量×100%
C. 草→狐的传递效率为1.2%,可直接跨营养级计算传递效率
D. 兔→狐的传递效率为83.3%,超出自然状态10%~20%的范围
5. 某生态系统存在两条食物链:① 草→鼠→鹰 ② 草→鼠→蛇→鹰,已知草固定的总能量为5×10⁵kJ,能量传递效率为10%~20%,鹰获得能量最多的情况对应的计算过程和结果是( )
A. 选食物链②+10%效率,5×10⁵×10%×10%×10%=500kJ
B. 选食物链①+20%效率,5×10⁵×20%×20%=2×10⁴kJ
C. 选食物链②+20%效率,5×10⁵×20%×20%×20%=4×10³kJ
D. 选食物链①+10%效率,5×10⁵×10%×10%=5000kJ
6. 某食物网存在食物链:浮游植物→虾→鲈鱼→鳜鱼、浮游植物→鲈鱼→鳜鱼,能量传递效率10%~20%,若鳜鱼同化能量为400kJ,要使浮游植物消耗的能量最多,下列叙述正确的是( )
A. 选最短食物链,传递效率用20%,消耗能量为10000kJ
B. 选最短食物链,传递效率用10%,消耗能量为40000kJ
C. 选最长食物链,传递效率用10%,消耗能量为4×10⁶kJ
D. 选最长食物链,传递效率用20%,消耗能量为5×10⁴kJ
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