新教材高中生物第3章生態(tài)系統(tǒng)素能提升課能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算教師用書(shū)蘇教版選擇性必修2

歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對(duì)您有所幫助！能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算能量傳遞效率的相關(guān)“最值計(jì)算”[核心精要]在解決有關(guān)能量流動(dòng)的計(jì)算時(shí)，首先要確定相關(guān)的食物鏈，然后注意題目中的“最多”“最少”“至多”“至少”等詞語(yǔ)，從而確定是使用10%或20%來(lái)解決相關(guān)問(wèn)題。1．設(shè)食物鏈為A→B→C→D，分情況討論實(shí)現(xiàn)問(wèn)題思路求解計(jì)算過(guò)程D營(yíng)養(yǎng)級(jí)凈增重(M)至少需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)的量(X)X×20%×20%×20%＝M最多需要A營(yíng)養(yǎng)級(jí)的量(X)X×10%×10%×10%＝MA營(yíng)養(yǎng)級(jí)的需要量(N)D營(yíng)養(yǎng)級(jí)最多增重的量(X)N×20%×20%×20%＝XD營(yíng)養(yǎng)級(jí)至少增重的量(X)N×10%×10%×10%＝X提醒“最多”“至少”與“10%”“20%”的對(duì)應(yīng)關(guān)系2．在食物網(wǎng)中分析時(shí)，確定生物量變化的“最多”或“最少”時(shí)，具體規(guī)律總結(jié)如下(1)eq\x(\a\al(知低營(yíng)養(yǎng)級(jí),求高營(yíng)養(yǎng)級(jí)))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(獲能量最多\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(選最短食物鏈,按×20%計(jì)算)),獲能量最少\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(選最長(zhǎng)食物鏈,按×10%計(jì)算))))(2)eq\x(\a\al(知高營(yíng)養(yǎng)級(jí),求低營(yíng)養(yǎng)級(jí)))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(需最多能量\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(選最長(zhǎng)食物鏈,按÷10%計(jì)算)),需最少能量\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(選最短食物鏈,按÷20%計(jì)算))))[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]1．某池塘生態(tài)系統(tǒng)的一條食物鏈：浮游植物→浮游動(dòng)物→魚(yú)→水鳥(niǎo)。假如水鳥(niǎo)只依靠魚(yú)來(lái)增加體重，那么水鳥(niǎo)每增加1kg體重，至少需要該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)浮游植物的量為()A．50kg B．125kgC．625kg D．1000kgB[據(jù)題意可知，能量由浮游植物到水鳥(niǎo)經(jīng)過(guò)了三次傳遞，按最高的能量傳遞效率可使該過(guò)程消耗的浮游植物最少，即1/(20%)3＝125(kg)。]2．根據(jù)圖示的食物網(wǎng)，若黃雀的全部同化量來(lái)自?xún)煞N動(dòng)物，蟬和螳螂各占一半，則當(dāng)綠色植物增加G千克時(shí)，黃雀增加體重最多是()A．G/75千克 B．3G/125千克C．6G/125千克 D．G/550千克A[根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的最高傳遞效率20%，設(shè)黃雀增加體重X千克，則根據(jù)題意可列出計(jì)算式：X/2÷20%÷20%＋X/2÷20%÷20%÷20%＝G，X＝G/75千克。]3．有一食物網(wǎng)如圖所示。如果能量傳遞效率為10%，各條食物鏈傳遞到庚的能量相等，則庚同化1kJ的能量，丙最少需同化的能量為()A．550kJ B．500kJC．400kJ D．100kJA[設(shè)丙的能量為x，經(jīng)丙→丁→己→庚傳遞到庚的能量為0.5kJ，則需要丙0.5÷(10%)3＝500(kJ)，經(jīng)丙→戊→庚傳遞到庚的能量為0.5kJ，則需要丙0.5÷(10%)2＝50(kJ)，即丙最少需同化500＋50＝550(kJ)的能量。]4．如圖所示為某生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)示意圖，若E同化的總能量為5.8×109kJ，B同化的總能量為1.6×108kJ，則理論上A同化的能量最多為()A．4.2×107kJ B．2.0×108kJC．1.0×108kJ D．2.3×108kJB[E為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，B、C、D均為第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，三者獲得的來(lái)自E的總能量最多為5.8×109×20%＝11.6×108(kJ)，再減去B同化的總能量1.6×108kJ，C、D同化的能量為1.0×109kJ，A既可捕食C，又可捕食D，其同化的能量最多為1.0×109×20%＝2.0×108(kJ)。]5．如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的圖解，貓頭鷹體重每增加1kg，至少消耗A約()A．100kg B．44.5kgC．25kg D．15kgC[求生產(chǎn)者的最少消耗量，應(yīng)以最短食物鏈(A→B→貓頭鷹)，最高能量傳遞效率(20%)來(lái)計(jì)算，求得至少消耗A約25kg。]6．如圖食物網(wǎng)中，貓頭鷹的食物有2/5來(lái)自兔，2/5來(lái)自鼠，1/5來(lái)自蛇，則貓頭鷹的體重若增加20g，至少需要消耗植物的重量為()A．600g B．900gC．1600g D．5600gB[已知高營(yíng)養(yǎng)級(jí)求至少需要低營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量時(shí)，需按照最大傳遞效率進(jìn)行計(jì)算，即20×2/5÷20%÷20%＋20×2/5÷20%÷20%＋20×1/5÷20%÷20%÷20%＝900(g)。]能量傳遞效率的有關(guān)“定值”計(jì)算[核心精要]1．同一條食物鏈不同環(huán)節(jié)間能量傳遞效率不同時(shí)，相關(guān)問(wèn)題解決思路：設(shè)在食物鏈A→B→C→D中，各營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的傳遞效率分別為a%、b%、c%，若現(xiàn)有A營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的總質(zhì)量為M，能使D營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物增重多少？列式計(jì)算：M·a%·b%·c%＝X此時(shí)不再涉及“最多”“至少”的問(wèn)題。2．如果是在食物網(wǎng)中，同一生物同時(shí)從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)多種生物獲得能量，且各途徑所獲得的生物量不等，則按照各自單獨(dú)的食物鏈進(jìn)行計(jì)算后合并。[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]7．某生態(tài)系統(tǒng)中存在如圖所示的食物網(wǎng)，如將C的食物比例由A∶B＝1∶1調(diào)整為2∶1，能量傳遞效率按10%計(jì)算，該生態(tài)系統(tǒng)能承載C的數(shù)量是原來(lái)的()A．1.375倍 B．1.875倍C．1.273倍 D．0.575倍A[由于生產(chǎn)者沒(méi)有改變，所以流向該生態(tài)系統(tǒng)的總能量沒(méi)有變化，設(shè)C原來(lái)的能量為a，則需要A提供的能量為1/2a÷10%÷10%＋1/2a÷10%＝55a；改變食物比例后的C的能量設(shè)為b，則需要A提供的能量為2/3b÷10%＋1/3b÷10%÷10%＝40b。根據(jù)題意可知：55a＝40b，即b/a＝1.375。]8．如圖所示的食物網(wǎng)中，戊的食物有1/2來(lái)自乙，1/4來(lái)自丙，1/4來(lái)自丁，且能量從生產(chǎn)者到消費(fèi)者的傳遞效率為10%，從消費(fèi)者到消費(fèi)者的能量傳遞效率為20%。若戊體重增加20g，需要消耗植物()A．1125g B．1600gC．2000g D．6500gC[甲為生產(chǎn)者，戊所在食物鏈共有以下三條：①甲→乙→戊，戊增加20g×1/2＝10g，需要乙10g×5＝50g，需要甲50g×10＝500g；②甲→丙→戊，戊增加20g×1/4＝5g，需要丙5g×5＝25g，需要甲25g×10＝250g；③甲→丙→丁→戊，戊增加20g×1/4＝5g，需要丁5g×5＝25g，需要丙25g×5＝125g，需要甲125g×10＝1250g，故共需要甲500g＋250g＋1250g＝2000g。]具有人為能量輸入的能量傳遞效率計(jì)算[核心精要]人為輸入到某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量是該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量的一部分，但卻不是從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流入的能量。如求第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)至第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞效率時(shí)，應(yīng)為第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量(不包括人工輸入到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量)/第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量(包括人工輸入到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量)×100%。[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練]9．如圖是某人工魚(yú)塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過(guò)程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值[單位為103kJ/(m2·a)]，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．圖中A代表的生理過(guò)程是呼吸作用B．第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率約為15.6%C．該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者固定的總能量是9.6×104kJ/(m2·a)D．捕食關(guān)系一般不可逆轉(zhuǎn)，所以能量流動(dòng)具有單向性C[每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量去向包括流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)、被分解者分解和呼吸作用中以熱能形式散失及未利用的能量四個(gè)途徑。因此，圖中A代表的是各種生物的呼吸作用。肉食性動(dòng)物從植食性動(dòng)物獲得的且同化的能量＝(5.1＋2.1＋0.25＋0.05－5)×103＝2.5×103[kJ/(m2·a)]，植食性