最新高中生物同步讲义必修三第5章 微专题突破五.docx

最新高中生物同步讲义必修三第5章 微专题突破五.docx

《最新高中生物同步讲义必修三第5章 微专题突破五.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《最新高中生物同步讲义必修三第5章 微专题突破五.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

最新高中生物同步讲义必修三第5章微专题突破五

微专题突破（五）　食物链（网）中生物数量及能量流动的相关分析

一、食物网中的生物数量变化分析

例1　如图是一个陆地生态系统食物网的结构模式图，下列叙述中不正确的是（　　）

A.该食物网中共有5条食物链

B.在该食物网中，H处于三个不同的营养级

C.若B种群中各年龄期的个体数目比例适中，则该种群的密度在一段时间内会明显变大

D.在该食物网中，如果C种群的数量下降10%，H的数量短期内不会发生明显变化

答案　C

解析　按照从生产者到最高营养级的消费者，不重复、不中断的原则，可数出该食物网中有5条食物链，即①A→B→H，②A→C→D→H，③A→C→F→G→H，④A→E→D→H，⑤A→E→F→G→H，A正确；H分别处于第三（链①中）、第四（链②④中）和第五（链③⑤中）营养级，B正确；若B种群中各年龄期的个体数目比例适中，则该种群的年龄组成为稳定型，种群密度在一段时间内会保持稳定，不会发生明显变化，C错误；在该食物网中，H有三种食物来源，C种群数量的少量减少，短期内并不会影响H的数量变化，D正确。

方法技巧　食物网中生物数量变化的分析与判断

（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。

变式1　如图是某池塘生态系统中的两条食物链，下列相关描述正确的是（　　）

A.处于第三营养级的生物只有花鲢

B.白鲢与水蚤的关系是竞争

C.大量捕捞花鲢后，短期内白鲢的种群数量将增多

D.大量捕捞白鲢后，短期内水蚤的种群数量将下降

答案　B

解析　分析题图可知，处于第三营养级的生物有花鲢和乌鱼，A错误；白鲢与水蚤都以绿藻为食，二者之间属于竞争关系，B正确；大量捕捞花鲢后，乌鱼要更多捕食白鲢，同时水蚤会因失去天敌而数量上升，其取食的绿藻增多，这样白鲢的食物就会减少，短期内白鲢的种群数量将下降，C错误；大量捕捞白鲢后，一方面水蚤的食物绿藻会增多，另一方面乌鱼会多捕食花鲢，水蚤的天敌会减少，这样水蚤的种群数量将增多，D错误。

二、能量传递效率的计算规则

例2　如图所示为某生态系统中的食物网示意图，若E同化的总能量为5.8×109kJ，B同化的总能量为1.6×108kJ，则理论上A同化的能量最多为（　　）

A.4.2×107kJB.2.0×108kJ

C.1.0×108kJD.2.3×108kJ

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同化的总能量1.6×108kJ，C、D同化的能量为1.0×109kJ，A既可捕食C，又可捕食D，其同化的能量最多为1.0×109×20%＝2.0×108（kJ）。

方法技巧　

（1）在食物网中，能量传递效率不是以个体或种群为单位的，而是以营养级为单位的，如对于食物网，由第一营养级到第二营养级的能量传递效率是指（B＋C）同化的总能量占A同化的总能量的10%～20%。

（2）求最高营养级获得能量的“最大值”或“最小值”

①在一条食物链中，若生产者（第一营养级）能量为100%，那么第二营养级所能获得的能量最多是20%，最少为10%，第三营养级所获得的能量最多为20%×20%＝4%，最少为10%×10%＝1%，则第n营养级获得的能量最多为（20%）n－1，最少为（10%）n－1。

②在多条食物链中，最高营养级从不同渠道得到的能量比不定，已知较低营养级生物的能量，求较高营养级生物获得的能量：

知低营养级求高营养级

（3）求最低营养级消耗量的“至少”或“最多”

①如一条食物链共有n个营养级，则第n营养级生物每增加1kg体重：

a.“至少”需要消耗的生产者的量：

＝

＝5n－1。

b.“最多”需要消耗的生产者的量：

＝

＝10n－1。

②多条食物链中，若已知较高营养级生物的能量，求所需较低营养级生物的能量：

知高营养级求低营养级

（4）关于“定值”的计算

在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物中按一定比例获取能量，则按照单独的食物链进行计算后再合并。

变式2　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

答案　B

解析　当C的食物比例为A∶B＝1∶1时，设C获得的能量为x，则需要A的能量为

x÷10%＋

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

y÷10%＋

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.农田生态系统中，假设有两条主要的食物链（如图），如果有人大量捕捉蛙，短期内对该生态系统造成的影响是（　　）

A.有利于生态系统的平衡

B.水稻虫害严重

C.蛇的数量迅速增加

D.鼠的数量迅速增加

答案　B

2.如图为非洲某草原生态系统的食物网，下列相关叙述错误的是（　　）

A.该食物网中共有6条食物链

B.狮子在这个食物网中占据三个营养级

C.狮子和野狗的关系是捕食和竞争

D.蛇的数量减少，狮子的数量不会发生明显的变化

答案　A

解析　从草开始，到狮子结束，食物链有草→羚羊→狮子、草→斑马→狮子、草→羚羊→野狗→狮子、草→斑马→野狗→狮子、草→鼠→蛇→食蛇动物→狮子，共5条，A错误；草→羚羊→狮子、草→斑马→狮子，这两条食物链中，狮子处于第三营养级；草→羚羊→野狗→狮子、草→斑马→野狗→狮子，这两条食物链中，狮子处于第四营养级；草→鼠→蛇→食蛇动物→狮子这条食物链中，狮子处于第五营养级，B正确；由图可以直接看出，野狗和狮子都能以羚羊和斑马为食，两者之间存在竞争关系，狮子又能捕食野狗，两者之间又存在捕食关系，C正确；由于狮子的食物来源较广泛，蛇的数量减少不会明显影响到狮子数量的变化，D正确。

3.（2018·威海高二检测）下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间的竞争将会减弱

B.土著鱼在与鲈鱼的竞争中处于劣势

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　由于鲈鱼以鱼a、鱼b为食，鲈鱼产量增加，鱼a、鱼b两种土著鱼减少，小型浮游动物增多，鱼a、鱼b之间的竞争减弱，A正确；土著鱼与鲈鱼是捕食关系，不是竞争关系，B错误；根据营养关系，鲈鱼的引入会导致土著鱼先减少后增加，间接导致浮游动物先增加后减少，C错误；根据营养关系，浮游植物总量应该先减少后增加，D错误。

4.（2019·淄博七中月考）某湖泊生态系统中有大型杂食性鱼类甲，其食物来自浮游植物乙、草食性鱼类丙和以丙为食的小型肉食性鱼类丁，且三者所占比例相同，甲每增加3kg体重，最少需要消耗乙（　　）

A.15kgB.35kgC.155kgD.1100kg

答案　C

解析　杂食性鱼类甲的食物来自浮游植物乙、草食性鱼类丙和以丙为食的小型肉食性鱼类丁，且三者所占比例相同，说明该生态系统存在的食物链有3条：

乙→甲、乙→丙→甲、乙→丙→丁→甲，则甲每增加3kg体重，最少需要消耗乙的量为3×

÷20%＋3×

÷20%÷20%＋3×

÷20%÷20%÷20%＝155kg（按20%的能量传递效率计算）。

5.（2019·山西大同一中高二期末）下表是某营养级昆虫摄食植物后能量流动的情况，下列说法不正确的是（　　）

项目

昆虫摄食量

昆虫粪便量

昆虫呼吸消耗量

昆虫储存在有机物中的能量

能量（kJ）

410

210

130

70

A.昆虫同化的能量中约有35%用于其生长、发育和繁殖

B.昆虫粪便量属于植物流向分解者能量的一部分

C.昆虫储存在有机物中的能量属于未利用的能量

D.昆虫的前一营养级的能量至少有1000kJ

答案　C

解析　昆虫的同化量为410－210＝200（kJ），用于生长、发育和繁殖的能量所占比例为70÷200×100%＝35%，A正确；摄入量＝同化量＋粪便量，昆虫粪便量属于植物流向分解者能量的一部分，B正确；未利用的能量属于昆虫储存在有机物中的能量的一部分，C错误；昆虫的前一个营养级的能量最小值是200÷20%＝1000（kJ），D正确。

6.（2018·安徽师大附中高二下期末）如图为一食物网。

若要使丙体重增加x，其食用的动物性食物所占比例为a，至少需要的生产者量为y，那么x与y的关系可表示为（　　）

A.y＝90ax＋10xB.y＝25ax＋5x

C.y＝20ax＋5xD.y＝10ax＋10x

答案　C

解析　由题意“至少”可知，应该按最大传递效率为20%计算，a表示动物性食物所占比例，则（1－a）表示直接从甲获得的能量所占的比例，故有（1－a）x÷20%＋ax÷20%÷20%＝y，即y＝20ax＋5x。

1.（2018·中山一中高三上期末）下列组合中依次属于种群、群落和生态系统的一组是（　　）

①生活在人大肠内的微生物　②某一池塘中的全部鱼类

③肺炎患者肺部的肺炎双球菌　④张家界国家森林公园

A.①②④B.②③④C.③②①D.③①④

答案　D

解析　①生活在人大肠内的微生物属于群落层次；②某一池塘中的全部鱼类可能含有多种生物，但没有包括所有生物，因此既不属于种群，也不属于群落；③肺炎患者肺部的肺炎双球菌属于种群层次；④张家界国家森林公园包含了该区域内所有的生物群落及无机环境，属于生态系统层次；因此依次属于种群、群落和生态系统的一组是③①④。

2.（2018·山西运城一中高二上月考）如图表示某生态系统中，四种生物所同化的有机物的量占该生态系统有机物总量的比例，则这四种生物之间的食物关系最可能是（　　）

答案　A

解析　据图可知，甲同化的有机物的量最多，乙和丙同化的有机物的量差不多，丁同化的有机物的量最少，故四种生物之间的食物关系如A项所示。

3.（2018·太原五中高二下段测）如果一个生态系统有四种生物，并构成一条食物链。

在某一时间分别测得这四种生物（甲、乙、丙、丁）所含的个体数量和每种生物的平均体重如图所示。

已知生物量＝生物个体数量×该种生物的平均体重，且生物量越大，该生物营养级越低。

下列说法正确的是（　　）

A.丙处于第二营养级，为次级消费者

B.若乙的种群数量增加，则会引起甲和丁的数量增加，丙的数量下降

C.若丁的种群数量下降，则会引起乙和丙的数量下降，甲的数量上升

D.若甲的种群数量下降，则会引起丙和丁的种群数量增加

答案　B

解析　生物量＝生物个体数量×该种生物的平均体重，生物量越大，该生物营养级越低，题中四种生物营养级从低到高分别是丁、丙、乙、甲，它们构成的食物链为丁→丙→乙→甲。

其中丙处于第二营养级，为初级消费者，A错误；若乙的种群数量增加，则会引起丙的数量减少，丁因缺少天敌使其数量增多，甲因食物增多使其数量增多，B正确；丁作为生产者，其数量下降，丙、乙、甲的数量都要下降，C错误；若甲的种群数量下降，则会引起乙和丁的种群数量上升，丙的种群数量下降，D错误。

4.（2018·重庆一中高二上期末）如表所示为某草原生态系统的食物网情况（“√”表示存在捕食关系），下列相关分析中不正确的是（　　）

被捕食者

捕食者　　

鸟

昆虫

鼠

狐狸

草

鸟

√

昆虫

√

鼠

√

狐狸

√

鹰

√

√

A.该食物网中有3条食物链

B.该食物网中的次级消费者有鸟、鹰、狐狸

C.该食物网中的6种生物构成了该草原的生物群落

D.该食物网中鹰占有第三、第四两个营养级

答案　C

解析　由表格信息可知，该食物网中共有3条食物链：

草→昆虫→鸟→鹰、草→鼠→狐狸、草→鼠→鹰，A正确；次级消费者属于第三营养级，故该食物网中的次级消费者有鸟、狐狸和鹰，B正确；该草原的生物群落是指该草原中所有生物的总和，包括分解者，而不只是这6种生物，C错误；该食物网中鹰处于第三、第四两个营养级，D正确。

5.（2018·贵阳一中期末）如图曲线表示某生态系统中三个不同种群的生长繁殖情况。

已知种群c是自养生物，且三者之间存在着食物关系，则下列说法不正确的是（　　）

A.该生态系统中三种生物形成的食物链可表示为c→b→a

B.第5～7年里，导致种群b数量下降的原因可能是天敌增加

C.种群c一定是绿色植物

D.b和a的存在能加快该生态系统的物质循环

答案　C

解析　由图中数量变化及题干信息可知，c为自养生物（生产者），处于第一营养级，b捕食c，a捕食b，故三者形成的食物链可表示为c→b→a，A正确；影响种群b数量变化的外界因素主要包括食物资源（种群c的数量）、空间（生存空间）和天敌（种群a的数量），B正确；种群c为自养生物，可以是蓝藻等，不一定是绿色植物，C错误；b和a分别属于初级消费者和次级消费者，消费者的存在能加快生态系统的物质循环，D正确。

6.（2019·江西临川一中月考）如图为某生态系统能量流动过程模式图，下列叙述正确的是（　　）

A.该图中存在的食物链是绿色植物→草食动物→肉食动物→微生物

B.能量在流动过程中随食物链逐级递减

C.微生物呼吸产生的能量可以再次被绿色植物利用

D.生态系统本身即可维持生态系统的正常功能，不需要外来能量的输入

答案　B

解析　该图中存在的食物链是绿色植物→草食动物→肉食动物，这里的微生物主要是分解者，不属于食物链成分，A错误；能量在流动过程中随食物链逐级递减，B正确；能量在生态系统中是单向流动的，只能由低营养级流向高营养级，不可逆转，也不可循环流动，C错误；一般情况下，任何一个生态系统都需要不断输入能量才能维持生态系统的正常功能，D错误。

7.（2018·福州一中高三上月考）假设某初级消费者摄入的能量为a，其粪便中的能量为b，通过呼吸消耗的能量为c，用于生长、发育和繁殖的能量为d，则流入次级消费者的能量最多为（　　）

A.（a＋b）×20%B.（c＋d）×20%

C.（a－c）×20%D.（b＋d）×20%

答案　B

解析　初级消费者的同化量＝摄入量－粪便量，即同化量为a－b，其中一部分被自身呼吸消耗掉，其余部分用于自身生长、发育和繁殖等生命活动，所以初级消费者的同化量＝呼吸消耗量＋生长、发育和繁殖等生命活动所需的能量，即a－b＝c＋d。

按能量的最高传递效率20%计算，流入次级消费者的能量最多应为（a－b）×20%或（c＋d）×20%。

8.（2018·西安铁一中期末）如图食物网中，猫头鹰的食物有

来自兔，

来自鼠，

来自蛇，则猫头鹰的体重若增加20g，至少需要消耗植物的质量为（　　）

A.600gB.900g

C.1600gD.5600g

答案　B

解析　已知高营养级求至少需要消耗低营养级的能量时需按照最大传递效率进行计算，即20×

÷20%÷20%＋20×

÷20%÷20%＋20×

÷20%÷20%÷20%＝900（g）。

9.现有草原上的一条食物链：

草→兔→狼，已知图中的a代表狼摄入的能量，则下列相关叙述中，错误的是（　　）

A.生态系统中的能量初始来源不只是太阳能

B.b代表狼粪便中的能量，c代表狼同化的能量

C.e中的能量可用于狼的生长、发育和繁殖

D.若狼被大量捕杀，则兔的数量会持续上升

答案　D

解析　生态系统中的能量初始来源不只是太阳能，还有化能合成细菌等固定的化学能，A正确；b代表狼粪便中的能量，c代表狼同化的能量，B正确；e中的能量可用于狼的生长、发育和繁殖，C正确；在“草→兔→狼”这条相对独立的食物链中，若狼被大量捕杀，则兔子的数量因为天敌的大量消失很快增加，当达到一定数量后，兔子会因食物、种内斗争等因素而减少，所以兔子的数量先增加后减少，最后趋于稳定，D错误。

10.（2019·江淮十校高三联考）某人对某一湖泊进行了生态系统营养级和能量流动情况的调查，调查结果如表所示，其中①、②、③、④分别表示不同的营养级，⑤为分解者。

GP表示生物同化作用所固定的能量，NP表示生物体储存的能量（NP＝GP－R），R表示生物呼吸消耗的能量。

下列叙述中不正确的是（　　）

项目

GP

NP

R

①

15.91

2.81

13.10

②

871.27

369.69

501.58

③

0.88

0.34

0.54

④

141.20

62.07

79.13

⑤

211.85

19.26

192.59

A.该生态系统能量流动的渠道可能是②→④→①→③

B.能量在第三营养级和第四营养级间的传递效率约为5.5%

C.若本生态系统维持现在的能量输入、输出水平，则有机物的总量会增多

D.④营养级GP的去向中，未被利用的能量有一部分残留在该营养级的粪便中

答案　D

解析　根据食物链中各营养级同化量逐级递减，可判断该生态系统能量流动的渠道可能是②→④→①→③，A正确；能量在第三营养级和第四营养级间的传递效率为0.88÷15.91×100%≈5.5%，B正确；该生态系统输入的能量比呼吸消耗的能量多，故若本生态系统维持现在的能量输入、输出水平，则有机物的总量会增多，C正确；④粪便中的能量属于上一营养级同化的能量，不属于该营养级同化的能量，D错误。

11.（2018·成都七中高二下期中）如图表示某生态系统中4种成分之间的关系。

下列相关叙述中，正确的是（　　）

A.1和2包含着所有种群构成的群落

B.3代表的是自养生物

C.①代表光合作用，②代表呼吸作用

D.4中包含了大气中的CO2库

答案　D

解析　依图示中箭头方向可判断出4为非生物的物质和能量，1为生产者，2为消费者，3为分解者，生物群落包括该生态系统中所有的生物（包括1、2、3），A错误；3为分解者，一定是异养生物，B错误；图示中①代表动物的摄食，属于同化作用，②代表呼吸作用，③代表光合作用，C错误。

12.下列各项措施中，最能提高一个生态系统的稳定性的是（　　）

A.适当增加物种的数量

B.减少肉食动物和寄生生物的数量

C.平衡生产者和消费者的数量

D.植树造林，增加绿色植物的数量

答案　A

解析　生态系统中的成分越复杂，生物种类越多，自我调节能力就越强，生态系统的稳定性就越高；相反，生态系统的成分越单纯，生物种类越少，生态系统的自我调节能力就越弱，生态系统的稳定性就越低，故选A。

13.（2018·广东清远一中期末）两个不同生态系统在同时受到同等强度的干扰（a）后，其结构和功能的曲线变化情况如图，由图不能得出的结论是（　　）

A.同等强度的干扰下，乙生态系统的抵抗力稳定性比甲强

B.同等强度的干扰下，若乙生态系统干扰提前，则B点左移

C.若甲生态系统的干扰强度增大，则C点右移

D.乙生态系统B点后一定有新的物种产生

答案　D

解析　从图中可看出甲、乙两个生态系统受到同等强度干扰后，甲生态系统的结构和功能波动范围大，说明甲的抵抗力稳定性低，乙的抵抗力稳定性高，A正确；若乙的干扰提前，B点也会提前，则B点左移，B正确；若甲的干扰强度增大，则恢复所需要的时间延长，C点右移，C正确；乙生态系统在恢复原状后不一定有新物种产生，D错误。

14.下图1为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，M1、M2代表不同的能量形式。

图2表示能量流经该生态系统某一营养级的流动途径示意图，其中a～g表示能量值。

请据图作答：

（1）图1中，M2表示的能量形式为。

通常情况下，位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于Ⅲ，主要原因是。

（2）图2中，若A表示图1中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示，C表示。

（3）图2中有两处不同的能量散失途径，其中E处散失的能量是通过实现的。

答案　

（1）热能（或通过呼吸作用散失的热量）　在食物链中能量传递逐级递减，Ⅳ的营养级高，可利用的能量少

（2）Ⅱ所同化的能量　Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量

（3）分解者的分解作用

解析　

（1）M1是输入到生态系统中的总能量，是太阳光能。

M2是系统散失的能量，是热能。

在能量传递中由于大量能量以热能形式散失，故最高营养级获得的能量最少，位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于营养级Ⅲ。

（2）图2中，若A表示图1中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，摄入的能量中有一部分（c）未被同化，B表示被同化的能量，同化的能量去掉呼吸散失的，即是用于生长、发育和繁殖的能量（C）。

（3）由图2看出，生态系统能量散失的途径有两条：

①通过自身的呼吸作用散失；②通过微生物（或分解者）的分解作用散失。

15.（2018·广东执信中学期末）如图为某生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙为生态系统中的三种生物组成成分，A、B、C、D是乙中的四种生物。

（1）丙代表，碳从无机环境进入生物群落主要是通过[　　]的作用完成的。

（2）写出图中存在的食物网。

（3）A与B之间的信息传递方式除物理信息、化学信息外，还有等方式。

（4）调节是该生态系统自我调节能力的基础。

（5）碳在甲、乙、丙之间主要是以的形式进行传递的。

答案　

（1）分解者　甲　生产者　光合

（2）

（3）行为信息

（4）负反馈

（5）有机物

解析　

（1）据图可知，甲是生产者，乙是消费者，丙是分解者。

碳进入生物群落主要通过生产者的光合作用实现的。

（2）根据乙中能量的数值可知，B、C属于同一个营养级。

（3）生态系统的信息传递方式有物理信息、化学信息和行为信息。

（4）生态系统的自我调节能力的基础是负反馈调节。

（5）碳在生物群落内以有机物的形式进行传递。