内容正文:
微专题十一 食物链(网)的构建及能量传递效率的计算
1.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约为10%。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%的比例,则两者应属同一营养级。可以确定图1食物链为丙→甲→乙→丁;图2食物网为;表中的食物链为B→D→A→C。
营养级
A
B
C
D
能量(kJ)
15.9
870.7
0.9
141.0
2.依据生物体内残留农药的浓度构建食物链(网)
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。
生物体
A
B
C
D
E
有机汞浓度(ppm)
0.057
7
0.51
68
0.39
3.能量传递效率的相关计算
(1)能量传递效率的计算公式
(2)能量传递效率有关的“定值”计算
①已确定营养级间能量传递效率的,不能按“10%”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。
4.具有人工能量输入的能量传递效率计算
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。如求第二个营养级至第三个营养级传递效率时,应为第三个营养级从第二个营养级同化的能量(不包括人工输入到第三个营养级的能量)/第二个营养级的同化量(包括人工输入到第二个营养级的能量)×100%。
1.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),其能量调查如表所示:
种群
甲
乙
丙
丁
戊
同化量(102 kJ/m2)
7
50
20
0.98
500
下列对该表数据作出的分析,正确的是( )
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
答案 B
解析 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×100%=×100%=×100%=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。
2.由于“赤潮”的影响,一条6 kg重的杂食性海洋鱼死亡,假如该杂食性海洋鱼的食物有1/3来自植物,1/3来自食草鱼类,1/3来自以食草鱼类为食的小型肉食鱼类;那么能量传递效率按10%来计算,该杂食性鱼从出生到死亡共需海洋植物( )
A.2 220 kg B.2 400 kg
C.1 800 kg D.1 500 kg
答案 A
解析 由题意可知,题干中存在3条食物链:①海洋植物→杂食性鱼,②海洋植物→食草鱼→杂食性鱼,③海洋植物→食草鱼→小型肉食鱼→杂食性鱼;杂食性鱼的食物1/3来自食物链①,1/3来自食物链②,1/3来自食物链③。该杂食性鱼从食物链①消耗的海洋植物为2÷10%=20(kg),从食物链②消耗的海洋植物为2÷10%÷10%=200(kg),从食物链③消耗的海洋植物为2÷10%÷10%÷10%=2 000(kg),因此共需海洋植物20+200+2 000=2 220(kg),A正确。
3.如图是某草原生态系统中部分营养结构,若蛇取食鼠的比例由1/4调整到3/4,假设能量传递效率按20%计算,从理论上分析,改变取食比例后蛇体重增加1 kg,人能比原来多增重( )
A.2 kg B.2.5 kg
C.4 kg D.4.5 kg
答案 A
解析 根据题意可知,取食比例改变前:蛇体重增加1 kg消耗草:3/4÷(20%)3+1/4÷(20%)2=100(kg),取食比例改变后:蛇体重增加1 kg消耗草:1/4÷(20%)3+3/4÷(20%)2=50(kg)。所以改变后和改变前相比剩余的50 kg草可流向人。所以人可以增重50×20%×20%=2(kg)。
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
答案 A
解析 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%=55a;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%=40b,根据题意可得:55a=40b,b/a=1.375。
5.某生态系统部分营养成分之间的关系,以及部分营养级的部分能量值(单位:J·m-2·a-1)如图。下列判断正确的是( )
A.草→草食性动物→肉食性动物①→肉食性动物②是一条食物链
B.在能量流动和物质循环中X分别代表热能和CO2
C.肉食性动物①属于初级消费者,由草食性动物到肉食性动物①的能量传递效率是3%
D.肉食性动物①同化的能量中只有约3.11%用于其生长和繁殖
答案 D
解析 草食性动物与肉食性动物都不止一种,因此不能表示一条食物链,A错误;在能量流动中,能量主要以热能形式散失;物质循环包括碳循环、氮循环等,在碳循环中,X表示CO2,B错误;肉食性动物①属于次级消费者,C错误;肉食性动物①用于生长和繁殖的能量=同化量-呼吸量=7×105(J·m-2·a-1),约占同化量的3.11%,D正确。
谢谢!
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