内容正文:
食物链(网)中生物数量及能量流动的相关计算
一、食物网中的生物数量变化分析
1.第一营养级减少,将连锁性地引发各个营养级生物减少。这是因为生产者是其他各种生物赖以生存的直接或间接的食物来源。可简单记为“一级生物若减少,其他生物跟着跑”。
2.天敌减少,则被捕食者数量的变化是先增加后减少,最后趋于稳定。可简单记为“如果天敌患了病,先增后减再稳定”。
3.在复杂食物网中,分析中间某一种群的数量变化对其他生物数量的影响时,应遵循以下原则:
(1)从天敌和食物两个角度分析,以中间环节少的为主。若中间环节一样多,则以天敌的影响为主。
(2)生产者往往数量较多且相对稳定,所以当某一种群数量发生变化时,一般不考虑生产者数量的增加或减少。
(3)当捕食者有多种食物来源时,若其中一条食物链中断,则该种群可通过捕食其他食物而维持其数量短期内基本不变。
(4)若处于最高营养级的生物同时占有不同的营养级,某种原因导致其营养级降低,则处于最高营养级的生物的数量最终会增加,反之则减少。
例1 (2024·全国甲,5)某生态系统中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系如图所示,图中→表示种群之间数量变化的关系,如甲数量增加导致乙数量增加。下列叙述正确的是( )
A.甲数量的变化不会对丙数量产生影响
B.乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者
C.丙可能是初级消费者,也可能是次级消费者
D.能量流动方向可能是甲→乙→丙,也可能是丙→乙→甲
答案 B
解析 分析题图可知,甲数量增加导致乙数量增加,而乙数量增加导致丙数量增加;甲数量下降导致乙数量下降,而乙数量下降导致丙数量下降;可见甲数量的变化会间接对丙数量产生影响,甲、乙、丙三者的能量流动方向是甲→乙→丙,A、D错误;由A项分析可知,乙捕食甲,同时乙又被丙捕食,可见乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者,B正确;由B项分析可知,乙捕食甲,丙捕食乙,故丙不可能是初级消费者,可能是次级消费者,C错误。
例2 如图表示某湖泊的食物网,其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼。若引入一种以小型鱼类为食的鲈鱼,将出现的情况是( )
A.鱼a和鱼b间的种间竞争将会减弱
B.土著鱼在与鲈鱼的种间竞争中处于劣势
C.浮游动物总量锐减后再急升
D.浮游植物总量急升后再锐减
答案 A
解析 刚投放鲈鱼时,鱼a和鱼b由于天敌数量较多,数量减少,它们的食物(大、小型浮游动物)数量将逐渐增多,鱼a和鱼b之间种间竞争强度减弱,A正确;鲈鱼与土著鱼之间是捕食关系,B错误;引入鲈鱼后,小型土著鱼被大量捕食,所以浮游动物总量先增加后减少,C错误;由C项可知,浮游动物总量先增加后减少,则浮游植物总量先减少后增加,D错误。
二、能量传递效率的计算规律
类型一 能量传递效率的相关“最值”计算
若题干中未做具体说明,则一般认为能量传递的最低效率为10%,最高效率为20%。
(1)在食物链A→B→C→D中,则有
(2)在食物网中则有
注: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,生态系统消耗的能量越少。
例3 如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 kg B.44.5 kg C.25 kg D.15 kg
答案 C
解析 图中共含有三条食物链,而题中所求为至少消耗的A,根据能量流动规律分析可知,食物链越短能量消耗越少,能量传递效率以20%计算。故食物链A→B→猫头鹰为最短食物链,消耗的A为1÷20%÷20%=25(kg)。
类型二 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“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的多种生物中获得能量,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再合并。
例4 (2023·天津高二期末)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20%来计算,该杂食性鱼增重6 kg共需海洋植物( )
A.310 kg B.240 kg C.180 kg D.150 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。所以能量传递效率按20%计算,该杂食性鱼从食物链①消耗的海洋植物为6×1/3÷20%=10(kg),从食物链②消耗的海洋植物为6×1/3÷20%÷20%=50(kg),从食物链③消耗的海洋植物为 6×1/3÷20%÷20%÷20%=250 kg,因此共需海洋植物 10+50+250=310(kg)。
类型三 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%。
例5 (2024·厦门高二期末)随着工业的发展,过度砍伐对某林地环境造成日渐严重的破坏,对该林地生态安全带来了巨大威胁。如图为该林地在人为干预下恢复过程的能量流动示意图,单位为103 kJ/(m2·a),图中数字和m、n为能量数值。下列说法不正确的是( )
A.图中n代表的数值为24
B.①表示的是流向分解者的能量
C.输入该生态系统的总能量是1.316×106 kJ/(m2·a)
D.植食性动物到肉食性动物的能量传递效率约为13.1%
答案 C
解析 植食性动物固定的能量=植食性动物呼吸作用以热能的形式散失的能量+流向下一个营养级的能量+流向分解者的能量+未利用的能量,因此,217+43=63+22+141+m,则m=34,同理,17+34=16+4+7+n,则n=24,A正确;某一营养级的同化量有四个去向:呼吸作用以热能的形式散失、流向下一个营养级(最高营养级除外)、流向分解者及未利用的能量,据题图可知,①表示的是流向分解者的能量,B正确;生产者固定的能量及人工输入的有机物中的能量为流入该生态系统的总能量,即流入该生态系统的总能量=(302+217+733+64+17+43)×103=1.376×106[kJ/(m2·a)],C错误;能量传递效率是指相邻两营养级同化量的比值,据题图可知,植食性动物到肉食性动物的能量传递效率为=34÷(217+43)×100%≈13.1%,D正确。
1.如图是某池塘生态系统中的两条食物链,大量捕捞花鲢后,种群将有所变化。下列能正确反映短期内种群数量变化趋势的是( )
A.绿藻上升 B.白鲢下降
C.水蚤下降 D.都上升
答案 B
2. 某生态系统中存在如图所示的生物关系。E生物种群含有的总能量为5.8×109 kJ,B生物种群含有的总能量为1.6×108 kJ,则理论上A生物种群含有的总能量最多是( )
A.4.2×107 kJ B.2.0×108 kJ
C.1.0×108 kJ D.2.32×108 kJ
答案 B
解析 E为第一营养级,B、C、D均为第二营养级,三者获得的来自E的总能量最多为5.8×109×20%=11.6×108(kJ),再减去B的能量1.6×108 kJ,C、D含有的能量最多为1×109 kJ,A既可捕食C,又可捕食D,其获得的总能量最多为1×109×20%=2.0×108(kJ)。
3. 某生态系统中存在如图所示的食物网。如将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
答案 B
解析 当C的食物比例A∶B为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A∶B调整为2∶1时,设C获得的能量为y,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。
4.(2024·沈阳高二期末)图1为某生态系统食物网,甲为某种鱼,甲从水草和藻类获得的能量相等。图2为图1中不同体长甲的食性比例。下列说法正确的是( )
A.图1中有4条食物链,丁占据第三、四营养级,初级消费者有甲和乙
B.图1中甲、乙、丙、丁和水草、藻类共同构成生态系统,甲和丙为捕食关系
C.当甲体长4.2 cm时,甲获得10 kJ能量,藻类至少需要固定81.25 kJ太阳能
D.丁粪便中的能量属于丁同化量中传给分解者的一部分
答案 C
解析 图1中含有5条食物链,丁占据第三、四、五营养级,A错误;图1中甲、乙、丙、丁和水草、藻类只包含了生产者和消费者,没有分解者和非生物的物质和能量,不能构成生态系统,甲和丙为捕食和种间竞争关系,B错误;甲的体长为4.2 cm时,植食性比例为0.75,肉食性比例为0.25,且甲直接从水草和藻类中获得的能量比例相等,所以甲直接从藻类获取的能量至少为10×0.75×1/2÷20%=18.75(kJ),通过乙从藻类获取的能量至少为10×0.25÷20%÷20%=62.5(kJ),则藻类需要固定的太阳能至少为18.75+62.5=81.25(kJ),C正确;丁粪便中的能量属于乙和丙同化量中传给分解者的一部分,D错误。
5.(2024·运城高二期末)某自然生态系统的能量流动如图(图中数字为能量数值,单位:kJ)所示,下列相关分析错误的是( )
A.图中a所固定的能量大于b、c的能量之和
B.第三营养级流向下一营养级的能量传递效率约为16.7%
C.若c增加5 kg,则需要消耗a约222 kg
D.某种因素使该生态系统食物链延长,会导致最高营养级获得的能量减少
答案 C
解析 第三营养级流向下一营养级的能量传递效率为(30-8-17)÷30×100%≈16.7%,B正确;由图中数据可知,a到b的能量传递效率为16%,b到c的能量传递效率为15%,若c增加5 kg,需消耗a的量为5÷15%÷16%≈208(kg),C错误。
6.若某草原生态系统只存在如图所示的食物关系,尝试完成以下问题:
(1)在如图的食物网中,猫头鹰要增加20 g体重,最多消耗植物________g,最少消耗植物________g。
(2)假如猫头鹰的食物有2/5来自兔,2/5来自鼠,1/5来自蛇,那么,猫头鹰若要增加20 g体重,最少需要消耗的植物为________g。
(3)假如植物有2/5被兔所食,有3/5被鼠所食;鼠有2/3直接被猫头鹰捕食,有1/3被蛇捕食后流入猫头鹰体内。猫头鹰若要增加20 g体重,最少需要消耗的植物为__________g(精确到个位数)。
答案 (1)20 000 500 (2)900 (3)595
7.某地出现了较为严重的自然灾害,如图为在人为干预下恢复过程中的能量流动图(单位:103 kJ·m-2·a-1)。请回答下列问题:
(1)由图可知,肉食性动物需补偿输入的能量为____________kJ·m-2·a-1,根据图中数据可知,营养级________(填“较高”或“较低”)的生物在这场灾害中受到的影响较大。
(2)流入该生态系统的总能量是________________kJ·m-2·a-1,用于植食性动物自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量是________kJ·m-2·a-1。
(3)在人为干预下,能量在第二营养级与第三营养级之间的传递效率约为____________(保留3位有效数字)。
答案 (1)5×103 较高 (2)1.29×105 1.2×104 (3)15.6%
解析 (1)各营养级之内,所有输入的能量和输出的能量相等。因此植食性动物传递给肉食性动物的能量就是(14+2-4-9-0.5)×103=2.5×103(kJ·m-2·a-1),肉食动物需补偿输入的能量为(2.1+5.1+0.05+0.25-2.5)×103=5×103(kJ·m-2·a-1)。图中营养级越高,需要补偿输入的能量值越大,说明在灾害中受到的影响较大。(2)流入该生态系统的总能量为生产者固定的总能量+补偿输入的能量,流经该生态系统的总能量=(23+70+3+14+2+5+12)×103=1.29×105(kJ·m-2·a-1)。第二营养级总能量为16×103 kJ·m-2·a-1,其中呼吸消耗的能量是4×103 kJ·m-2·a-1,因此用于植食性动物自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量是1.2×104 kJ·m-2·a-1。(3)能量传递效率=下一个营养级的同化量÷某一个营养级的同化量×100%。在人为干预下,传递效率=从植食性动物流入肉食性动物的总能量/流入植食性动物的总能量=2.5/(14+2)×100%≈15.6%。
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第3章 生态系统及其稳定性
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食物链(网)中生物数量及能量流动的相关计算
一、食物网中的生物数量变化分析
1.第一营养级减少,将连锁性地引发各个营养级生物减少。这是因为生产者是其他各种生物赖以生存的直接或间接的食物来源。可简单记为“一级生物若减少,其他生物跟着跑”。
2.天敌减少,则被捕食者数量的变化是先增加后减少,最后趋于稳定。可简单记为“如果天敌患了病,先增后减再稳定”。
3.在复杂食物网中,分析中间某一种群的数量变化对其他生物数量的影响时,应遵循以下原则:
(1)从天敌和食物两个角度分析,以中间环节少的为主。若中间环节一样多,则以天敌的影响为主。
(2)生产者往往数量较多且相对稳定,所以当某一种群数量发生变化时,一般不考虑生产者数量的增加或减少。
(3)当捕食者有多种食物来源时,若其中一条食物链中断,则该种群可通过捕食其他食物而维持其数量短期内基本不变。
(4)若处于最高营养级的生物同时占有不同的营养级,某种原因导致其营养级降低,则处于最高营养级的生物的数量最终会增加,反之则减少。
例1 (2024·全国甲,5)某生态系统中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系如图所示,图中→表示种群之间数量变化的关系,如甲数量增加导致乙数量增加。下列叙述正确的是
A.甲数量的变化不会对丙数量产生影响
B.乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者
C.丙可能是初级消费者,也可能是次级消费者
D.能量流动方向可能是甲→乙→丙,也可能是
丙→乙→甲
√
分析题图可知,甲数量增加导致乙数量增加,而乙
数量增加导致丙数量增加;甲数量下降导致乙数量
下降,而乙数量下降导致丙数量下降;可见甲数量
的变化会间接对丙数量产生影响,甲、乙、丙三者
的能量流动方向是甲→乙→丙,A、D错误;
由A项分析可知,乙捕食甲,同时乙又被丙捕食,可
见乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者,B正确;
由B项分析可知,乙捕食甲,丙捕食乙,故丙不可能是初级消费者,可能是次级消费者,C错误。
例2 如图表示某湖泊的食物网,其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼。若引入一种以小型鱼类为食的鲈鱼,将出现的情况是
A.鱼a和鱼b间的种间竞争将会减弱
B.土著鱼在与鲈鱼的种间竞争中处于劣势
C.浮游动物总量锐减后再急升
D.浮游植物总量急升后再锐减
√
刚投放鲈鱼时,鱼a和鱼b由于天敌数量较多,
数量减少,它们的食物(大、小型浮游动物)数
量将逐渐增多,鱼a和鱼b之间种间竞争强度
减弱,A正确;
鲈鱼与土著鱼之间是捕食关系,B错误;
引入鲈鱼后,小型土著鱼被大量捕食,所以浮游动物总量先增加后减少,C错误;
由C项可知,浮游动物总量先增加后减少,则浮游植物总量先减少后增加,D错误。
二、能量传递效率的计算规律
类型一 能量传递效率的相关“最值”计算
若题干中未做具体说明,则一般认为能量传递的最低效率为10%,最高效率为20%。
(1)在食物链A→B→C→D中,则有
(2)在食物网中则有
注: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,生态系统消耗的能量越少。
例3 如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 kg B.44.5 kg
C.25 kg D.15 kg
√
图中共含有三条食物链,而题中所求为至少消耗的A,根据能量流动规律分析可知,食物链越短能量消耗越少,能量传递效率以20%计算。故食物链A→B→猫头鹰为最短食物链,消耗的A为1÷20%÷20%=25(kg)。
类型二 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“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的多种生物中获得能量,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再合并。
例4 (2023·天津高二期末)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20%来计算,该杂食性鱼增重6 kg共需海洋植物
A.310 kg B.240 kg C.180 kg D.150 kg
√
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。所以能量传递效率按20%计算,该杂食性鱼从食物链①消耗的海洋植物为6×1/3÷20%=10(kg),从食物链②消耗的海洋植物为6×1/3÷20%÷20%=50(kg),从食物链③消耗的海洋植物为 6×1/3÷20%÷20%÷20%=250 kg,因此共需海洋植物 10+50+250=310(kg)。
类型三 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%。
例5 (2024·厦门高二期末)随着工业的发展,过度砍伐对某林地环境造成日渐严重的破坏,对该林地生态安全带来了巨大威胁。如图为该林地在人为干预下恢复过程的能量流动示意图,单位为103 kJ/(m2·a),图中数字和m、n为能量数值。下列说法不正确的是
A.图中n代表的数值为24
B.①表示的是流向分解者的能量
C.输入该生态系统的总能量是1.316
×106 kJ/(m2·a)
D.植食性动物到肉食性动物的能量传递效率约为13.1%
√
植食性动物固定的能量=植食性
动物呼吸作用以热能的形式散失
的能量+流向下一个营养级的能
量+流向分解者的能量+未利用
的能量,因此,217+43=63+22+141+m,则m=34,同理,17+34=16+4+7+n,则n=24,A正确;
某一营养级的同化量有四个去向:呼吸作用以热能的形式散失、流向下一个营养级(最高营养级除外)、流向分解者及未利用的能量,据题图可知,①表示的是流向分解者的能量,B正确;
生产者固定的能量及人工输入的
有机物中的能量为流入该生态系
统的总能量,即流入该生态系统
的总能量=(302+217+733+64
+17+43)×103=1.376×106[kJ/(m2·a)],C错误;
能量传递效率是指相邻两营养级同化量的比值,据题图可知,植食性动物到肉食性动物的能量传递效率为=34÷(217+43)×100%≈13.1%,D正确。
1.如图是某池塘生态系统中的两条食物链,大量捕捞花鲢后,种群将有所变化。下列能正确反映短期内种群数量变化趋势的是
A.绿藻上升 B.白鲢下降
C.水蚤下降 D.都上升
跟踪训练
√
1
2
3
4
5
6
7
2.某生态系统中存在如图所示的生物关系。E生物种群含有的总能量为5.8×109 kJ,B生物种群含有的总能量为1.6×108 kJ,则理论上A生物种群含有的总能量最多是
A.4.2×107 kJ B.2.0×108 kJ
C.1.0×108 kJ D.2.32×108 kJ
跟踪训练
1
2
3
4
5
6
7
√
跟踪训练
E为第一营养级,B、C、D均为第二营养级,三者获得的
来自E的总能量最多为5.8×109×20%=11.6×108(kJ),再减
去B的能量1.6×108 kJ,C、D含有的能量最多为1×109 kJ,
A既可捕食C,又可捕食D,其获得的总能量最多为1×109
×20%=2.0×108(kJ)。
1
2
3
4
5
6
7
3.某生态系统中存在如图所示的食物网。如将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
跟踪训练
√
1
2
3
4
5
6
7
跟踪训练
当C的食物比例A∶B为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A∶B调整为2∶1时,设
C获得的能量为y,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。
1
2
3
4
5
6
7
4.(2024·沈阳高二期末)图1为某生态系统食物网,甲为某种鱼,甲从水草和藻类获得的能量相等。图2为图1中不同体长甲的食性比例。下列说法正确的是
A.图1中有4条食物链,丁占据第三、
四营养级,初级消费者有甲和乙
B.图1中甲、乙、丙、丁和水草、藻
类共同构成生态系统,甲和丙为
捕食关系
C.当甲体长4.2 cm时,甲获得10 kJ能量,藻类至少需要固定81.25 kJ太阳能
D.丁粪便中的能量属于丁同化量中传给分解者的一部分
跟踪训练
√
1
2
3
4
5
6
7
跟踪训练
1
2
3
4
5
6
7
图1中含有5条食物链,丁占
据第三、四、五营养级,A
错误;
图1中甲、乙、丙、丁和水草、
藻类只包含了生产者和消费者,没有分解者和非生物的物质和能量,不能构成生态系统,甲和丙为捕食和种间竞争关系,B错误;
跟踪训练
1
2
3
4
5
6
7
甲的体长为4.2 cm时,植食
性比例为0.75,肉食性比例
为0.25,且甲直接从水草和
藻类中获得的能量比例相等,
所以甲直接从藻类获取的能量至少为10×0.75×1/2÷20%=18.75(kJ),通过乙从藻类获取的能量至少为10×0.25÷20%÷20%=62.5(kJ),则藻类需要固定的太阳能至少为18.75+62.5=81.25(kJ),C正确;
丁粪便中的能量属于乙和丙同化量中传给分解者的一部分,D错误。
5.(2024·运城高二期末)某自然生态系统的能量流动如图(图中数字为能量数值,单位:kJ)所示,下列相关分析错误的是
A.图中a所固定的能量大于b、
c的能量之和
B.第三营养级流向下一营养
级的能量传递效率约为16.7%
C.若c增加5 kg,则需要消耗a约222 kg
D.某种因素使该生态系统食物链延长,会导致最高营养级获得的能量
减少
跟踪训练
√
1
2
3
4
5
6
7
跟踪训练
1
2
3
4
5
6
7
第三营养级流向下一营养
级的能量传递效率为(30-
8-17)÷30×100%≈16.7%,
B正确;
由图中数据可知,a到b的能量传递效率为16%,b到c的能量传递效率为15%,若c增加5 kg,需消耗a的量为5÷15%÷16%≈208(kg),C错误。
6.若某草原生态系统只存在如图所示的食物关系,尝试完成以下问题:
(1)在如图的食物网中,猫头鹰要增加20 g体重,最多
消耗植物________g,最少消耗植物______g。
(2)假如猫头鹰的食物有2/5来自兔,2/5来自鼠,1/5来
自蛇,那么,猫头鹰若要增加20 g体重,最少需要消耗的植物为______g。
(3)假如植物有2/5被兔所食,有3/5被鼠所食;鼠有2/3直接被猫头鹰捕食,有1/3被蛇捕食后流入猫头鹰体内。猫头鹰若要增加20 g体重,最少需要消耗的植物为_____g(精确到个位数)。
跟踪训练
1
2
3
4
5
6
7
20 000
500
900
595
7.某地出现了较为严重的自然灾害,如图为在人为干预下恢复过程中的能量流动图(单位:103 kJ·m-2·a-1)。请回答下列问题:
(1)由图可知,肉食性动物需补
偿输入的能量为______kJ·m-2·
a-1,根据图中数据可知,营养
级________(填“较高”或“较
低”)的生物在这场灾害中受到
的影响较大。
跟踪训练
1
2
3
4
5
6
7
5×103
较高
跟踪训练
各营养级之内,所有输入的
能量和输出的能量相等。因
此植食性动物传递给肉食性
动物的能量就是(14+2-4-
9-0.5)×103=2.5×103(kJ·
m-2·a-1),肉食动物需补偿输入的能量为(2.1+5.1+0.05+0.25-2.5)×103=5×103(kJ·m-2·a-1)。图中营养级越高,需要补偿输入的能量值越大,说明在灾害中受到的影响较大。
1
2
3
4
5
6
7
(2)流入该生态系统的总能量是
_________kJ·m-2·a-1,用于植
食性动物自身生长、发育和繁殖
等生命活动的能量是________kJ·
m-2·a-1。
跟踪训练
1
2
3
4
5
6
7
1.29×105
1.2×104
跟踪训练
流入该生态系统的总能量为
生产者固定的总能量+补偿
输入的能量,流经该生态系
统的总能量=(23+70+3+
14+2+5+12)×103=1.29×
105(kJ·m-2·a-1)。第二营养级总能量为16×103 kJ·m-2·a-1,其中呼吸消耗的能量是4×103 kJ·m-2·a-1,因此用于植食性动物自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量是1.2×104 kJ·m-2·a-1。
1
2
3
4
5
6
7
(3)在人为干预下,能量在第二营养级与第三营养级之间的传递效率约为______(保留3位有效数字)。
跟踪训练
1
2
3
4
5
6
7
15.6%
能量传递效率=下一个营养级的同化量÷某一个营养级的同化量×100%。在人为干预下,传递效率=从植食性动物流入肉食性动物的总能量/流入植食性动物的总能量=2.5/(14+2)×100%≈15.6%。
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