生态系统中能量流动的相关计算

1、生态系统能量流动生态系统能量流动能量流动的相关计算技法必备技法必备若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%，则：(1)在食物链中一、能量流动中的最值计算(2)在食物网中正推：知低营养级求高营养级获能量最多选最短食物链，按20%计算获能量最少选最长食物链，按10%计算逆推：知高营养级求低营养级需能量最多选最长食物链，按10%计算需能量最少选最短食物链，按20%计算A的能量是M, C获得最多能量，按最短食物链，最高传递效率计算是1/25M；C获得最少能量，按最长食物链，最低传递效率计算是1/10 000M；所以C获得的能量范围大约是1/10 000 M1/25M

2、。 题型突破题型突破1.(原创)某生态系统中存在下列食物网，若A固定的太阳能总量为M，则C获得的能量范围大约是多少A.1/100M1/10MB.1/250 M1/25MC.1/10 000 M1/25MD.M1 000 M答案解析2.下图所示的食物网中，若人的体重增加1 kg，最少消耗水藻_ kg，最多消耗水藻_ kg。答案解析能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%20%。求最少消耗水藻时，选最短的食物链，如水藻小鱼人，传递效率按20%计算，设最少消耗水藻为x，则x20%20%1 kg，x25 kg；求最多消耗水藻时，选最长的食物链，如水藻水蚤虾小鱼大鱼人，传递效率按10%计算，设最多消耗水

3、藻为y，则y10%10%10%10%10%1 kg，y100 000 kg。25100 000技法必备技法必备1.已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算，而需按具体数值计数。例如，在食物链ABCD中，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D获得的能量为Ma%b%c%。2.如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量，且各途径所获得的生物量比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后合并。二、能量流动中的定值计算 题型突破题型突破3.如图所示的食物网中，戊的食物有1/2来自于乙，1/4来自于丙，1/4来自于丁，且能量从生产者到消费者的传递效率为10%，从消

4、费者到消费者的能量传递效率为20%。若戊体重增加20 g，需要消耗植物A.1 125 g B.1 600 gC.2 000 g D.6 500 g答案解析甲为生产者，戊共有以下食物链：甲乙戊，戊增加20 g1/210 g，需要乙10550 g，需要甲5010500 g；甲丙戊，戊增加20 g1/45 g，需要丙5525 g，需要甲2510250 g；甲丙丁戊，戊增加20 g1/45 g，需要丁5525 g，需要丙255125 g，需要甲125101 250 g，故共需要甲500 g250 g1 250 g2 000 g。 4.某生态系统中存在如图所示的食物网，如将丙的食物比例由甲乙11调整为2

5、1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载丙的数量是原来的A.1.375倍 B.1.875倍C.1.273倍 D.0.575倍由于生产者没有改变，所以流向该生态系统的总能量没有变化，设丙原来的能量为a，则需要甲提供的能量为1/2a10101/2a10；改变食物比例后的丙的能量设为b，则需要甲提供的能量为2/3b101/3b1010，根据题意可得：1/2a10101/2a102/3b101/3b1010，b/a1.375。答案解析技法必备技法必备利用“拼图法”解决能量的流动输入第一营养级的能量(W1)，被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(A1)，一部分则用于生产者的生

6、长、发育和繁殖(B1C1D1)。而后一部分能量中，包括现存的植物体中的能量(B1)、流向分解者的能量(C1)、流向下一营养级的能量(D1)。如下图所示：三、能量流动中的综合应用流经整个生态系统的总能量是生产者固定的总能量，即W1。将图中第三营养级同化的总能量D2“拼回”第二营养级，则A2B2C2D2刚好等于D1，即第二营养级同化的总能量；再将D1“拼回”第一营养级，则A1B1C1D1刚好等于生产者固定的总能量W1。可见，在一个生态系统中，所有生物的总能量都来自W1，所有生物总能量之和都小于W1(呼吸作用消耗的缘故)。 题型突破题型突破5.某同学绘制了如图所示的能量流动图解(其中W1为生产者固定

7、的太阳能)，下列叙述中不正确的是A.生产者固定的总能量可表示为(A1B1C1A2B2C2D2)B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1C.流入初级消费者体内的能量可表示为(A2B2C2)D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减答案解析生产者固定的总能量可表示为(A1B1C1D1)，A1表示呼吸作用消耗，B1表示未被利用，C1表示流向分解者，而D1A2B2C2D2，是流入下一营养级的能量，A正确。由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/(A1B1C1D1)D1/W1，B正确。流入初级消费者的能量为D1(A2B2C2D2)，C错误。图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递

8、减，单向流动表示沿着食物链向高营养级传递，而不能倒过来流动。逐级递减表示前一营养级生物所包含的能量只有10%20%能够传给下一营养级生物，D正确。 6.如图甲表示某生态系统的能量锥体图，P为生产者，Q1为初级消费者，Q2为次级消费者。现对图中各营养级所含有的能量进行分类剖析，其中不正确的是(注：图乙中a、a1、a2表示上一年留下来的能量，e、e1、e2表示呼吸消耗量)A.bcde为本年度流入该生态系统的总能量B.c1表示初级消费者中被次级消费者所同化的能量C.b和d之一可代表生产者传递给分解者的能量D.初级消费者产生的粪便中所含的能量包含在c中答案由图可知，由图可知，c、c1分别是生产者流入初

9、级消费分别是生产者流入初级消费者、初级消费者流入次级消费者的能量，即者、初级消费者流入次级消费者的能量，即初级消费者、次级消费者同化的能量；初级消费者、次级消费者同化的能量；bcde为生产者固定的能量，即本年度流入为生产者固定的能量，即本年度流入该生态系统的总能量；该生态系统的总能量；b和和d(b1和和d1、b2和和d2)之一可代表粪便、遗体残骸等传递给分解者之一可代表粪便、遗体残骸等传递给分解者的能量；初级消费者产生的粪便中所含的能的能量；初级消费者产生的粪便中所含的能量属于生产者同化的能量，应包含在量属于生产者同化的能量，应包含在b或或d中。中。7.(2009年高考全国卷年高考全国卷)某种

10、植玉米的农场，其收某种植玉米的农场，其收获的玉米子粒既作为鸡的饲料，也作为人的粮食，玉米获的玉米子粒既作为鸡的饲料，也作为人的粮食，玉米的秸秆则加工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用。人、的秸秆则加工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用。人、牛、鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼牛、鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源，沼渣、沼液作为种植玉米的肥料。据此回答渣、沼液作为种植玉米的肥料。据此回答(不考虑空间不考虑空间因素因素)： (1)请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网。请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网。 (2)牛与鸡之间牛与鸡之间_(有、无有、无)竞争关系，理竞争关系，理由是由是

11、_。人与鸡的种间关系是。人与鸡的种间关系是_，人与牛的种，人与牛的种间关系是间关系是_。无无它们所需食物资源不同它们所需食物资源不同(牛食玉米秸秆，鸡吃玉米子粒牛食玉米秸秆，鸡吃玉米子粒)捕食与竞争捕食与竞争捕食捕食 (3)流经该农场生态系统的总能量来自流经该农场生态系统的总能量来自_所固所固定的定的_，无机环境中的碳以，无机环境中的碳以_形式进入该形式进入该人工群落。人工群落。 (4)假设该农场将生产玉米的假设该农场将生产玉米的1/3作为饲料养鸡，作为饲料养鸡，2/3供人食用，生产出的鸡供人食用。现调整为供人食用，生产出的鸡供人食用。现调整为2/3的玉米养的玉米养鸡，鸡，1/3供人食用，生产出的鸡仍供人食用