能量沿多條食物鏈傳遞的計算

生態(tài)系統(tǒng)練習(xí)（能量計算、功能和環(huán)境保護）一、傳遞率的計算【理論闡釋】1.含義：傳遞率指能量在相鄰兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率，即能量傳遞效率=某一營養(yǎng)級的同化量/上一營養(yǎng)級的同化量X100%。常見題型（1）直接給出食物鏈型：這類題給出食物鏈，并把有關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)出。（2）需先構(gòu)建食物鏈型：這類題一般不直接給出食物鏈，而是先根據(jù)題意構(gòu)建出食物鏈，再計算傳遞率。解題技巧：同化量比值法，即分別計算出兩營養(yǎng)級的同化量一后一營養(yǎng)級同化量/前一營養(yǎng)級同化量一結(jié)論直接給出食物鏈型【例1】（2010?鎮(zhèn)江模擬）如圖為某生態(tài)系統(tǒng)能量流動示意C.每一營養(yǎng)級的能量大部分用于呼吸作用和被丁利用 D.乙的個體數(shù)目一定比甲少【解析】選DoD項的錯誤在于：一般情況下乙的數(shù)量比甲少，但也有特殊情況，如一株樹上有很多蟲子。確定B項正誤時，可進行如下操作方法：同化量比值法從圖示中可以看出：乙的同化量為200，丙的同化量為30—30/200—15%。需先構(gòu)建食物鏈型【例2】（2011?北京模擬）下面表示I、II、m、W四個種群在一個達到生態(tài)平衡中所含有的總能量，這四個種群的最簡單的能量流動的渠道應(yīng)是（）種 群甲乙丙丁戊能量(107kJ?m2)2.5013.3010.800.28220.00A.戊一乙一丙一甲一丁 B.戊一丙一甲一丁和戊一丁C.戊一丙一甲一丁和戊一乙一甲一丁 D.戊一乙一甲一丁和戊一乙一丙一丁【解析】選C。食物鏈中生產(chǎn)者含有的能量最多，因此判斷戊為生產(chǎn)者，根據(jù)能量逐級遞減的特點，食物鏈中各營養(yǎng)級排列依次為戊、乙、丙、甲、丁，再依據(jù)相鄰營養(yǎng)級的傳遞效率 10%?20%，其中乙、丙之間10.8/13.30=81.2%，不符合，所以二者為同一營養(yǎng)級，該表格中含有兩條食物鏈，戊—丙—甲—丁和戊—乙—甲—丁。二、能量傳遞中的極值計算【理論闡釋】含義：這是一類關(guān)于能量計算的含有“最多”或“至少”等字眼的問題。常見題型（1）已知前面營養(yǎng)級的值，求后面營養(yǎng)級獲得的至多或至少值。（2）已知后面營養(yǎng)級的增值，求至多或至少需要前面營養(yǎng)級的值。3.解題技巧 方法：10%或20%取值法解題思路：確定傳遞率10%或20%一按確定的傳遞率計算每條食物鏈傳遞或消耗物質(zhì)或能量的量一將幾條食物鏈的計算結(jié)果加在一起?！纠?】有一食物網(wǎng)下圖所示。假如貓頭鷹的食物2/5來自兔子，2/5來自老鼠，其余來自蛇，那么貓頭鷹要增加20g體重，最多消耗植物多少克？

【解析】方法：10%或20%取值法。據(jù)題意，貓頭鷹的食物可來源于三條食物鏈，直接來源于三種不同的生物:兔、鼠、蛇，如要使其增重20g，則這種食物食用后必須使其分別增加8g、8g、4g。這樣可得到下圖?！钢参颰兔T鷹，植物—鼠T席植物T鼠T蛇T鷹考慮到是最多消耗，計算時要按最低的能量流動效率即10%計算，這樣這三條鏈消耗的植物分別為800g、800g、4000g，共消耗植物5600克?！敬鸢浮孔疃嘞闹参?600克?！纠?】已知在如下圖所示的食物網(wǎng)中，C生物同化的總能量為a，其中A生物直接供給C生物的比例為x，則按最低的能量傳遞效率計算，需要A生物的總能量（y）與x的函數(shù)關(guān)系式為?！窘馕觥勘绢}考查能量傳遞中的極值計算。解題方法為：10%或20%取值法。本題中，C獲得能量的途徑有二條:從A直接獲得和從A經(jīng)B傳遞間接獲得，已知C從A直接獲得的比例為x，則直接獲得的能量為ax，需要消耗A的能量為10ax，間接獲得的比例為（1—X），則間接獲得的能量為（1-x）a，需要消耗A的能量為100（1—x）a，那么消耗A的總能量為10ax+100（1—x）a=100a—90ax，亦即y與x的函數(shù)關(guān)系式為：y=100a—90ax?！敬鸢浮縴與x的函數(shù)關(guān)系式為：y=100a—90ax三、能量沿多條食物鏈傳遞的計算【理論闡釋】1.含義：在這類題中，能量傳遞涉及多條食物鏈。2.解題技巧方法：分合法先算一條食物鏈一再將結(jié)果綜合一結(jié)論【例5】在如下圖所示的食物網(wǎng)中，已知各營養(yǎng)級之間的能量轉(zhuǎn)化效率為10%，若一種生物攝食兩種上一營養(yǎng)級的生物時，兩種被攝食的生物量相等，則丁每增加10千克生物量，需消耗生產(chǎn)者多少千克？【解析】本題考查能量沿多條食物鏈傳遞的計算。據(jù)題意，與丁食物來源相關(guān)的食物鏈有三條：戊f庚f丁，戊f甲f丁，戊f己f甲f丁。（由三條食物鏈可知，戊是生產(chǎn)者）丁以甲和庚為食，則按能量傳遞效率10%計算：各需甲、庚10kg：10%+2=50kg。甲要增長50kg需攝食己和戊共50kg：10%=500kg，則己、戊各250kg，己要增長250kg則需攝食戊250kg。10%=2500kg，庚要增長50kg則需戊50kg+10%=500kg。共需戊：500+2500+250=3250kg。 【答案】3250kg圖1表示某生態(tài)系統(tǒng)中各成分之間的聯(lián)系，圖2表示某人工馬尾松林中主要生物之間的關(guān)系以及各種群對能量的使用情況（凈同化量=同化量一呼吸消耗量），據(jù)圖回答問題：宥尾程數(shù)垢曲:位是史裁O蟲鳥濾量宥尾程數(shù)垢曲:位是史裁O蟲鳥濾量同化旦罄同化吸亦裸的狩解若席攙怡F??-甘罪沮次福利周的敦陡 馬尼松梢it昆史:(?)15.D5.D皈5（）0.515.02.041.52.5I ,-P■2.。()（＞微量（為計) 無（）

（1）圖1中能構(gòu)成群落的成分是（用字母表示），若某地區(qū)因環(huán)境污染造成E中出現(xiàn)部分白化苗，則D的數(shù)量將。（2）通常，人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性較低，圖2反映出生態(tài)系統(tǒng)普遍存在的調(diào)節(jié)的概念模型。若因某原因，植食昆蟲數(shù)量急劇下降，迫使食蟲鳥飛向其他松林覓食，此過程體現(xiàn)了信息傳遞育的作用。（3）表格中，凈同化量指的是用于 的能量；"？”處數(shù)值為，未被利用的能量最終去路的形式是 _。答案及解析：（1）B、C、D、E、F減少（2）抵抗力負(fù)反饋 調(diào)節(jié)生物種間關(guān)系（3）生物體生長、發(fā)育、繁殖 125熱能以下是三個研究小組所做的調(diào)查，請回答相關(guān)問題。（一）蚯蚓是森林中的土壤動物之一，主要以植物的枯枝敗葉為食。為探究蚯蚓對森林凋落物的作用，第一小組做了如下實驗。（1） 森林生態(tài)系統(tǒng)中的各種生物稱為。從生態(tài)系統(tǒng)的成分角度看，蚯蚓屬于，從生態(tài)系統(tǒng)的功能角度看，蚯蚓的行為促進了。（2） 研究者選擇4個樹種的葉片首先做了半分解和未分解兩種不同處理，于6?9月進行了室外實驗。將每種葉片與土壤混合均勻后置于兩個盆中，將數(shù)目相等的蚯蚓置于其中飼養(yǎng)，統(tǒng)計蚯蚓的食物消耗量，結(jié)果如下表。單位體重蚯蚓日平均食物消耗量（mg/（g?d））不同處理蒙古棟楊樹紅松白樺未分解葉2.445.944.797.30半分解葉7.209.428.715.23實驗所選擇蚯蚓生長狀況基本一致，其目的是。為了排除土壤中原有動物和微生物對實驗的影響，應(yīng)該在實驗前對土壤進行處理。據(jù)表分析，蚯蚓對半分解葉的消耗量明顯未分解葉的消耗量，在不同葉片中，對最為喜好。由此說明是影響蚯蚓攝食偏好的主要因素。（3）依據(jù)上述實驗分析，若在紅松林和蒙古棟林中種植一些楊樹，有利于增力的數(shù)量，提高整個生態(tài)系統(tǒng)的。（二）第二小組對某地區(qū)部分植物的種群密度單位：株/m2）連續(xù)進行了5年的調(diào)查，下表是所得的數(shù)據(jù)，其中豚草是原產(chǎn)北美的植物。**年份種名***2007年2008年2009年2010年2011年豚草0.30.61.12.13.3狗尾草10.09.286.85.5曼陀羅3.02.11.10.30.1龍葵3.02.00.400灰綠藜3.22.81.71.30.6從5年調(diào)查的五種植物數(shù)量變化可知：城市在做綠化工程時應(yīng)遵循的生態(tài)工程基本原理主要是 。五年過程中豚草數(shù)量的增加，影響了該調(diào)查區(qū)土。（三）第三小組調(diào)查某草原遭受蝗災(zāi)后，人類治理過程中蝗蟲的種群數(shù)最變化，右圖為他們繪制的坐標(biāo)曲線。①圖中a?b段，蝗蟲種群的增長速率下降，時間試解釋其原因是。時間為有效防治蝗災(zāi)，應(yīng)在點之前及時控制種群數(shù)量。利用性引誘劑誘殺雄蟲可以防c點出現(xiàn)，原因是改變了從生態(tài)系統(tǒng)能量流動的角度考慮，治理蝗蟲的目的是答案及解析：2.（一）（1）（生物）群落分解者 物質(zhì)循環(huán)和能量流動（2）①排除蚯蚓個體差異對實驗結(jié)果的影響 滅菌

②高于（或“大于”） 楊樹的半分解葉葉片種類和分解（腐解）程度（3）蚯蚓 （抵抗力）穩(wěn)定性（或“自我調(diào)節(jié)能力”）（二） 協(xié)調(diào)與平衡原理 生物的多樣性（物種的多樣性）（三） ①隨種群密度增加，個體因食物、空間等生存條件的斗爭加劇，同時天敵數(shù)量也增加②a 性別比例③使能量持續(xù)而高效地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠帜逞芯啃詫W(xué)習(xí)小組調(diào)查了湖泊營養(yǎng)化程度對部分藻類生長的影響，已知魚鱗藻、脆桿藻為魚的餌料，微囊藻會產(chǎn)生有毒物質(zhì)污染水體，結(jié)果如圖所示。請分析回答：茂勇相對爨奧茂勇相對爨奧（1）在生態(tài)學(xué)上，該湖泊中的藻類、魚類等所有生物構(gòu)成一個。調(diào)查湖泊中藻類種群密度常用的方法是時，有利于能量流向?qū)θ祟悾?） 民間有“養(yǎng)魚先養(yǎng)水”的說法，由圖分析可知，當(dāng)水體營養(yǎng)化程度處于時，有利于能量流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠?，原因o（3） 微囊藻（一種藍藻）在適應(yīng)條件下培養(yǎng)時，數(shù)量可呈指數(shù)增長，但若在培養(yǎng)液中加入粉綠狐尾藻（一種高等水生植物），則微囊藻的生長會受到明顯抑制，其主要的原因是這兩種生物在利用 ―等資源（至少答兩項）時存在顯著競爭的關(guān)系。現(xiàn)代生物工程可以利用藍藻來制作生物柴油，由此推測藍藻體內(nèi)含有較多的類有機物。（4）現(xiàn)在欲對一富營養(yǎng)化的水體進行生態(tài)修復(fù)，采取的措施 （至少答兩項）⑸某同學(xué)繪制了如圖所示的能量流動圖解（其中叫為生產(chǎn)者固定的太陽能）。據(jù)圖回答下列問題:/1.■/1.■機螂費者生產(chǎn)者固定的總能量W「（用圖中字母表示），由第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為 。答案及解析:（1