2022年高考生物复习 专题六 生物与环境的相关计算

2022年高考生物复习 专题六 生物与环境的相关计算一关于种群数量的计算：（1）用标志重捕法来估算某个种群数量的计算方法：种群数量N第一次捕获数第二次捕获数第二捕获数中的标志数（2）样方法计数时，边线上的遵循“计上不计下，计左不计右”，四角中只计夹角。（3）据种群增长率计算种群数量：设种群的起始数量为N0，年增长率为（保持不变），t年后该种群的数量为Nt，则：NtN0t例：某生物兴趣小组欲调查一块农田中田鼠的种群密度，调查时应采用 法。如果该农田范围为1公顷，第一次捕获并标记了40只鼠，第二次捕获48只，其中带标记的有15只，则该农田此种鼠的种群密度是 只。解析：鼠属于活动范围大的动物，所以可用标志重捕法。依据标志重捕法的公式可求出鼠的种群密度是128只/公顷。右图表示某种兔迁入新的环境后种群增长速率随时间的变化曲线。第3年时用标志重捕法调查该兔种群的密度，第一次捕获50只全部标志后释放，一个月后进行第二次捕捉，共捕获未标志的60只，标志的20只。估算该兔种群在这一环境中的K值是A100只B200只 C、200只 D、400解析：实验时兔子种群数量为=200只，由于实验时该种群增长速率处于最大值，故该种群此时的种群数量为K/2值，故该种群在这一环境中的K值约为400只。所以选D。 摄入量同化量粪便量用于生长、发育、繁殖的能量呼吸消耗量流入下一营养级遗体残骸分解者二能量传递效率的计算：（一）能量流经某个种群时的示意图由此图可得出：1、同化量=摄入量粪便中包含的能量。2、用于各营养级生长、发育、繁殖的能量=各营养级的同化量呼吸消耗量3、总同化量=净积累量+呼吸消耗量=生物体储存的能量+呼吸消耗量注：、净积累量=生物体储存的能量=生物体用于生长、发育、繁殖的能量。、注意下面不同的词：“获得”的能量=“流入”的能量=“同化”的能量4、能量传递效率=某一个营养级的同化量上一个营养级的同化量。例1：在由草、兔、狐组成的食物链中，兔经同化作用所获得的能量，其去向不应该包括（ ）A、通过兔子的呼吸作用释放的能量B、通过兔子的粪便流入到分解者体内的能量C、通过狐狸的粪便流入到分解者体内D、流入狐狸体内解析：兔子粪便中的能量是没有消化的草中包含的能量，没有被兔子消化吸收。所以选B。例2、下图为某湖泊生态系统的能量流动分析示意图，其中AE表示生物成分按营养功能的归类群体，Gp表示总同化量，Np表示净积累量，R表示呼吸消耗量。请分析回答：（单位：105Jm2年）图中生产者同化的总能量中有730.17未被消费者同化；第二营养级中被分解者利用的能量有47.64；第二营养级到第三营养级的能量传递效率为11.3%解析：生产者同化的总能量为871.27，流向初级消费者的能量是141.10，所以生产者同化的总能量中有871.27141.10=730.17；第二营养级同化的能量为141.10，用于呼吸消耗的能量是78.13，流向下一营养级的是15.51,所以被分解者利用的能量为141.1078.1315.51=47.64;第二营养级同化的总能量为141.10，第三营养级同化的总能量为15.91，所以两者之间的能量传递效率为：15.91/141.10=11.3%例3、大象是植食性动物，有一种蜣螂专以大象粪便为食物设一大象在某段时间所同化的能量为kj，则这部分能量中可流入蜣螂体内的为（）kjkjkjkj解析：粪便中的能量不属于同化的能量，所以选A（二）、计算某一生物所获得的能量的最多（最少）的能量计算规律：已知D，求A：最少按20%，最多按10%已知A，求D：最少按10%，最多按20%设食物链为ABCD： A B C D沼气池养猪场农作物果树蚯蚓养殖养鸡场增温能源粪便粪便生活能源例3、下面是一个生态农业示意图：若该生态系统中农作物固定了5108KJ能量，蚯蚓从农作物获得的总能量为1.2107KJ，那么猪和鸡最多可从农作物获得能量 KJ。解析：猪和鸡都是第二营养级，最多可获得的能量为510820%=1108KJ.水藻水蚤虾小鱼大鱼人（三）、涉及多条食物链的能量流动计算时，在不告诉传递效率及食物比例时，其规律如下：生产者最少消耗最多消耗选最短食物链选最大传递效率20%获得最多选最长食物链选最小传递效率10%获得最少消费者例4、如图所示的食物网中，若人的体重增加1kg，最少消耗水藻 kg；最多消耗水藻 kg。解析：若求人的体重增加1kg，最少消耗水藻的量，按最短的食物链：水藻小鱼人，最大的传递效率20%计算，可得到120%20%=25kg；最多消耗水藻的量按最长的食物链：水藻水蚤虾小鱼大鱼人，最小的传递效率10%计算，可得到110%10%10%10%10%=1105kg.例5：有5个营养级的一条食物链，若第五营养级的生物质量增加1kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物（ ）A、25kg B、125kg C、625kg D、3125kg解析：第五营养级生物增加1kg，至少消耗第一营养级的生物的量是120%20%20%20%=625kg，所以选C。戊己甲乙丙丁庚（四）、已知某营养级的食物比例及传递效率时：已知各营养级之间的能量传递效率为10%，若一种生物摄食两种前一营养级的生物，且它们被摄食的生物量相等，则丁每增加10kg生物量，需消耗生产者 kg。解析：解答该题时需注意两条信息：传递效率为10%和一种生物摄食两种前一营养级的生物，且它们被摄食的生物量相等。流经丁的食物链有三条，即戊庚丁；戊甲丁；戊己甲丁，则丁增加10kg体重应消耗2500+500+250=3250kg戊。（五）、当题目中不告诉传递效率时，不问“最多”或“最少”。如图为生态系统模式图：CO2AO2CD动植物遗体和排泄物B若上述生态系统代表农田生态系统，若农作物固定的太阳能总量为aKJ,那么图中最高营养级所获得的能量为 KJ.解析：图中各营养级构成的食物链是ADC，图中没有告诉各营养级间的能量传递效率，也没问“最多”或“最少”，所以能量不是一个确定的值，“最少”的值是,最大值为；所以最高营养级所获得的能量为。（六）、人工生态系统的能量流动问题：下图是某人工鱼塘生态生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值（单位：103KJ（m2y）.从此图解读出的信息不正确的是（ ）A、代表的是呼吸作用，过程中产生的能量主要以热能的形式散失到无机环境中B、流经该生态系统的总能量为96103KJ（m2y）C、第二营养级传递给第三营养级的传递效率为15.6%。D、物质是能量流动的载体，能量是物质循环的动力，二者是同时进行，紧密联系。解析：能量在流经某一营养级时，能量的输入和输出是守恒的。肉食动物能量的输出值为2.1+5.1+0.05+0.25=7.5，可见来自植食动物的能量的为2.5，同理可推出植食动物来自生产者的能量为14，则流经该生态系统的总能量为129103KJ/(m2y)。第二营养级传给第三营养级的效率为2.5/16=15.6%。选B.七、调整食物结构有关的计算1、为缓解人口增长带来的世界性粮食紧张状况，人类可以适当改变膳食结构，若将（草食）动物性与植物性食物的比例由1：1调整为1：4，地球可供养的人口数量是原来的 倍。（能量传递效率按10计算，结果精确到小数点后两位数字）答案：1.96解析：题目中隐含着的食物网是： 。其中人分别从食物链和获取能量的比例为11时，人要同化1kJ则要消耗植物能量：；此比例调整为14，人要同化1kJ则要消耗植物能量：，所以相同的植物的量能供养的人口数量为原来的倍。2、假设该农场将生产玉米的1/3作为饲料养鸡，2/3供人食用，生产出的鸡供人食用。现调整为2/3的玉米养鸡，1/3供人食用，生产出的鸡仍供人食用。理论上，该农场供养的人数将 （增多、不变、减少），理由是 。答案：减少 改变用途的1/3玉米被鸡食用后，在鸡这一环节散失了不部分能量，导致人获得的能量减少解析：依题意，理论上该农场供养日人数将减少，因为改变用途的1/3玉米被鸡食用后，ABC在鸡这一环节散失了一部分能量，导致人获得的能量减少。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2:1, 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倍解析：解题时应该从C出发，设当食物比例A:B=1:1时，C的能量为x，需要的A为（1/2）x10+(1/2)x1010=55x。设当食物比例A:B=2:1时，C的能量为y，需要的A为（2/3）y10+(1/3)y1010=40y.由于两种情况下，生产者的数量是一定的，所以55x=40y，则y=1.375x。选B。稀释涂布平板法：为了筛选土壤中能够降解某除草剂的细菌（目的菌）有人做了如图实验：A、B、C培养基中_是唯一氮源，若三次试验结果记录到的菌落数分别为55、56、57，则每升土壤浸出液中含目的菌数为_个为了筛选土壤中能够降解某除草剂的细菌（目的菌）有人做了如图实验：A、B、C培养基中_是唯一氮源，若三次试验结果记录到的菌落数分别为55、56、57，则每升土壤浸出液中含目的菌数为_个答案为：除草剂 5.61012显微镜倍数的变化参考“归纳与比较”的答案