m6体育生态系统中能量流动的计算方法pdf生态系统中能量流动的计算方法 一、食物链中的能量计算 1.已知较低营养级生物具有的能量（或生物量），求较高营养级生物所能获得能量（或生物 量）的最大值。 例 1.若某生态系统固定的总能量为 24000kJ，则该生态系统的第四营养级生物最多能获得的 能量是（ ） A. 24kJ B. 192kJ C.96kJ D. 960kJ 解析：据题意，生态系统固定的总能量是生态系统中生产者（第一营养级）所固定的能量， 即 24000kJ，当能量的传递效率为20%时，每一个营养级从前一个营养级获得的能量是最多的。因而 第四营养级所获得能量的最大值为：24000×20%×20%×20%=192kJ。 答案：D 规律：已知较低营养级的能量（或生物量），不知道传递效率，计算较高营养级生物获得能 量（或生物量）的最大值时，可按照最大传递效率20%计算，即较低营养级能量（或生物量）×(20%)n （n为食物链中由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。 2.已知较高营养级的能量（或生物量），求较低营养级应具备的能量（或生物量）的最小值。 例 2.在一条有 5 个营养级的食物链中，若第五营养级的生物体重增加 1 kg，理论上至少要消 耗第一营养级的生物量为（ ） A. 25 kg B. 125 kg C. 625 kg D. 3125 kg 解析：据题意，要计算消耗的第一营养级的生物量，应按照能量传递的最大效率 20%计算。 4 设需消耗第一营养级的生物量为X kg，则X=1÷(20%)=625 kg。 答案：C 规律：已知能量传递途径和较高营养级生物的能量（或生物量）时，若需计算较低营养级应 具有的能量（或生物量）的最小值（即至少）时，按能量传递效率的最大值20%进行计算，即较低 营养级的生物量至少是较高营养级的能量（或生物量）×5 （n为食物链中，由较低营养级到所需计 n 算的营养级的箭头数）。 3.已知能量的传递途径和传递效率，根据要求计算相关生物的能量（或生物量）。 例 3.在能量金字塔中，生产者固定能量时产生了240molO ，若能量传递效率为 10%～15%时， 2 次级消费者获得的能量最多相当于多少mol 葡萄糖？（ ） A.0.04 B. 0.4 C.0.9 D.0.09 解析：结合光合作用的相关知识可知：生产者固定的能量相当于240÷6＝40mol 葡萄糖；生 产者的能量传递给次级消费者经过了两次传递，按最大的能量传递效率计算，次级消费者获得的能 量最多相当于 40×15%×15%＝0.9mol 葡萄糖。 答案：C 规律：已知能量传递效率及其传递途径时，可在确定能量传递效率和传递途径的基础上，按 照相应的能量传递效率和传递途径计算。 二、食物网中能量流动的计算 1.已知较高营养级从各食物链中获得的比例，未告知传递效率时的能量计算。 例 4.下图食物网中，在能量传递效率为 10%～20%时，假设每个营养级的生物从前一营养级的 不同生物处获得的能量相等。则人的体重每增加 1 kg，至少需要消耗水藻 kg。 解析：由题意知：人从大鱼和小鱼处获得的能量是相等的，小鱼从虾和水藻处获得的能量是 相等的，而且，题中“至少”需要多少，应按能量传递的最大效率计算。计算方法如下： 1 在“小鱼→大鱼→人”的传递途径中，大鱼的生物量至少为0.5÷20%＝2.5 kg，小鱼的生物 量至少为 2.5÷20%＝12.5kg；在“小鱼→人”的传递途径中，小鱼的生物量至少是0.5÷20%＝2.5 kg。因此米乐m6官网登录入口，小鱼的生物量总量至少为12.5+2.5=15 kg 同理：在“水藻→水蚤→虾→小鱼”的传递过程中，水藻的生物量至少是15÷2÷20%÷20% ÷20%＝937.5 kg；在“水藻→小鱼”的传递过程中，水藻的生物量至少是15÷2÷20%＝37.5 kg 因此，水藻的生物量总量至少为937.5+37.5=975 kg 答案：975 规律：对于食物网中能量流动的计算，先应根据题意写出相应的食物链并确定各营养级之间 的传递效率，按照从不同食物链获得的比例分别进行计算，再将各条食物链中的值相加即可。 2.已知较高营养级从各食物链中获得的比例，在特定传递效率时的计算 例 5.若人的食物 1/2来自植物，1/4 来自小型食肉动物，1/4 来自羊肉，若各营养级之间的 能量传递效率为 10%时，人增重 1 kg 需要消耗的植物为＿＿ kg 解析：根据题意可画出食物网（右图），从题目要求可以判断能量的传递效率为 10%，根据 人增重从不同途径获得能量的比例可计算如下： 植物→人：0.5÷10%＝5 kg； 植物→羊→人：0.5÷10%÷10%＝50 kg； 植物→羊→小型肉食动物→人：0.5÷10%÷10%÷10%＝500 kg； 因此：人增重 1 kg共消耗植物 5+50+500=555 kg 答案：555 规律：对于食物网中能量流动的计算，先应根据题意写出相应的食物网米乐m6官网登录入口，根据特定的传递效 率，按照从不同食物链获得的比例分别计算，再将各条食物链中的值相加即可。 三、已知各营养级的能量（或生物量），计算特定营养级间能量的传递效率 例 6.在某生态系统中，1 只 2 kg 的鹰要吃 10 kg 的小鸟，0.25 kg 的小鸟要吃2 kg 的昆虫， 而 100kg 的昆虫要吃 1000kg 的绿色植物 若各营养级生物所摄入的食物全转化成能量的话，那么， 绿色植物到鹰的能量传递效率为（ ） A. 0.05% B. 0.5% C. 0.25% D. 0.025% 解析：根据题意，可根据能量传递效率的概念计算出各营养级之间的能量传递效率，再计算 出绿色植物转化为鹰的食物链中各营养级的生物量 即：10kg 的小鸟需要昆虫的生物量=10÷（0.25 ÷2）=80 kg；80 kg 的昆虫需要绿色植物的生物量=80÷（100÷1000）=800 kg 因此，从绿色植物→昆虫→小鸟→鹰的生物量依次为800 kg→80 kg→10 kg→2 kg，则鹰转 化绿色植物的百分比为 2/800×100%=0.25% 答案：C 规律：要计算能量传递效率，可先根据各营养级的生物量计算出各营养级的传递效率，并推 算出不同营养级的生物量，最后计算出所需计算转化效率的较高营养级（本题中的鹰）的生物量（或 能量）占较低营养级（本题中的植物）的比例即可。 四、巩固练习 1.某人捕得一条重 2 kg 的杂食海鱼，若此鱼的食物有1/2 来自植物，1/4 来自草食鱼类，1/4 来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，则该鱼至少需要海洋植物 kg 2.在浮游植物→浮游动物→鱼这条食物链中，如果鱼要增加 1000 kg，那么，至少需要浮游 动物和浮游植物分别是 （ ） A.10000 kg 和 50000 kg B.5000 kg 和 25000 kg C.50000 kg 和 50000 kg D.10000 kg 和 10000 kg 3.某个生态系统中，生产者和次级消费者的总能量分别是E 和 E ，在下列几种情况中米乐m6官网登录入口，可能 1 3 导致生态平衡被破坏的是 A. E ＞100E B. E ＜100E C. E ＜25E 1 3 1 3 1 3 D. E ＞25E 1 3 4.有一食物网如右图所示。假如猫头鹰的食物2/5 来自兔子，2/5 来自 老鼠，其余来自蛇，那么猫头鹰要增加 20g 体重，最多消耗植物 克 2 5.下图所示的食物网中，C生物同化的总能量为a，其中A生物直 接供给C生物的比例为x，则按最低的能量传递效率计算，需要A生物的 总能量（y）与x 的函数关系式为 。 3

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