【Syx】微专题-能量流动的计算 2023-2024学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修2

知识点回顾补充：某市在落实“禁烧秸秆”工作的过程中，化“堵”为“疏”，引导农民设计建立了如下生态系统模式图，阅读教材思考如下问题：(1)相比农作物秸秆直接燃烧，上述生态系统实现了农作物中能量的__________，提高了____________。这说明：研究能量流动可帮助人们____________、设计人工生态系统，使能量得到________的利用。例如，在森林中，最好使能量多储存在木材中；在草原牧场上，则最好使能量多流向牛、羊等牲畜体内，获得更多的毛、肉、皮、奶等畜产品。多级利用能量利用率科学规划最有效知识点回顾在上述生态系统中，从能量流动的角度分析，稻田除草、除虫的意义是什么？帮助人们合理地调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。某一营养级同化量上一营养级同化量×100%能量传递效率=

目录05五、能量流动相关计算五、能量流动相关计算类型一、能量传递效率“最值”计算(1)食物链能量的“最值”计算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%。设食物链为A→B→C→D，分情况讨论(如下表)：①已知A营养级净增重ND营养级最多增重：D营养级至少增重：N×(20%)3N×(10%)3②已知D营养级净增重M至少需要A营养级：最多需要A营养级：M

÷(20%)3M

÷(10%)3已知高营养级求低营养级用“÷”，已知低营养级求高营养级用“×”五、能量流动相关计算类型一、能量传递效率“最值”计算(2)食物网能量的“最值”计算在解决有关能量传递的计算问题时，需要确定相关的食物链，能量传递效率约为10%～20%，一般从两个方面考虑：五、能量流动相关计算已知高营养级求低营养级用“÷”，已知低营养级求高营养级用“×”食物链越短，最高营养级获得的能量越多。生物间的取食关系越简单，生态系统消耗的能量越少。五、能量流动相关计算如图表示某生态系统食物网的图解，猫头鹰体重每增加1kg，至少消耗A约（）A．100kgB．44.5kgC．25kgD．15kg图中共含有三条食物链，而题中所问为至少消耗的A，根据能量流动规律分析可知，食物链越短损耗越少，效率以20%计算。故食物链为A到B到猫头鹰为最短，消耗的A为1/20%/20%=25kg。C五、能量流动相关计算1.已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算。而需要按照具体的数值计算。类型二、能量传递效率“定值”计算2.如果是在食物网中，某一营养级从上一营养级的多种生物中获得能量，且各途径获得的能量比例确定，则按照单独的食物链进行计算后再合并。例如，在食物链为A→B→C→D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M×a%×b%×c%。ABD19%C13%16%10%abb=a×10%×19%+a×16%×13%五、能量流动相关计算例：如图是一个食物网，假如鹰的食物有

来自兔，

来自鼠，

来自蛇，那么鹰若要增加20g体重，至少需要消耗食物（

）

A.900gB.500gC.200gD.600gA五、能量流动相关计算类型三、食物来源调整类题的分析若在食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物中获得能量，计算某一生物获得的能量或需要某一生物提供的能量时，首先，要注意某一生物“从不同食物链中获得能量的比例”，或某一生物“给不同生物提供能量的比例”，然后按照各个单独的食物链分别计算后合并。在具体计算时务必先弄清分流比例在求解中应“顺推(用乘法)”还是“逆推(用除法)”，以下图为例。五、能量流动相关计算类型三、食物来源调整类题的分析①.若已知“植物同化量(A)”，并告知其“传向动物与直接传向人比例由1:1调整为1:2”，求解人最多增重变化(M)，计算时宜“顺推(用乘法)”20%20%20%五、能量流动相关计算类型三、食物来源调整类题的分析②.若已知“人同化量(M)”并告知人的食物来源“素食、肉食由1:1调整为2:1”，求解最少需要植物量(A)，计算时应“逆推(用除法)”20%20%20%五、能量流动相关计算类型三、食物来源调整类题的分析(1)若人类获取植物性食物与动物性食物的比例是1∶1，将此食物结构改为4∶1，能量传递效率按10%计算，则调整后可供养的人口是前者的________倍。(2)若植物向动物及向人提供的能量比例由1∶1调整为1∶4，能量传递效率按10%计算，则调整后供养的人口是前者的________倍。五、能量流动相关计算类型三、食物来源调整类题的分析(1)若人类获取植物性食物与动物性食物的比例是1∶1，将此食物结构改为4∶1，能量传递效率按10%计算，则调整后可供养的人口是前者的________倍。五、能量流动相关计算类型三、食物来源调整类题的分析(2)若植物向动物及向人提供的能量比例由1∶1调整为1∶4，能量传递效率按10%计算，则调整后供养的人口是前者的________倍。五、能量流动相关计算类型三、食物来源调整类题的分析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BABC设当食物比例A：B为1：1时，C的能量为x则需要的A为1/2x÷10%+1/2x÷10%÷10%=55x设当食物比例A：B为2：1时，C的能量为y则需要的A为2/3y÷10%+1/3y÷10%÷10%=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．C的数量发生变化的理由是?根据能量流动的逐级递减的特点,食物链越长,消耗的能量越多,甲的能量流向长的食物链的比例减少,则丙获取能量增多,丙的数量增多五、能量流动相关计算人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量。如求第二营养级至第三营养级传递效率时，应为第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人工输入到第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人工输入到第二营养级的能量)×100%。该营养级从上一营养级同化的能量上一营养级同化的能量×100%能量传递效率=

类型四、具有人工生态系统能量输入的能量传递效率计算五、能量流动相关计算类型四、具有人工生态系统能量输入的能量传递效率计算人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量。如图：求第二营养级至第三营养级传递效率时，应为第三营养级同化的能量（不包括人工输入到第三营养级的能量）÷第二营养级的同化量（包括人工输入到第二营养级的能量）×100%。草狼兔人工输入(饲料)狼同化的能量(不包括人工输入的)兔同化的能量+人工输入的能量×100%五、能量流动相关计算如图为某农场的年能量流动示意图单位：103

kJ/(m2·y)，A、B、C、D共同构成生物群落。从第二营养级到第三营养级的能量传递效率是_______

据图分析，第二营养级(B)同化的能量为(16＋2)×103kJ/(m2·y)，传递到第三营养级(C)的能量为3×103kJ/(m2·y)，所以其能量传递效率为3×103/18×103×100%＝16.67%。五、能量流动相关计算有一食物网如图所示．如果能量传递效率为10%，各条食物链传递到庚的能量相等，则庚增加1kJ的能量，丙含多少能量（）A、550kJB、500kJC、400kJD、100kJA五、能量流动相关计算如图为某生态系统中的食物网简图，若E种群中的总能量为5.8×109kJ，B种群的总能量为1.6×108kJ，从理论上分析，A种群获得的总能量最多是（

）A2.0×108kJB．2.32×108kJC．4.2×108kJD．2.26×108kJAE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1.6×108kJC、D同化的能量为1.0×109kJA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)。不是以个体或种群为单位，而是以营养级为单位。一、概念检测1.生态系统中所有生物的生命活动都需要能量，而不同营养级的生物获取能量的途径是有差别的。据此判断下列表述是否正确。(1)太阳能只有通过生产者才能输入到生态系统中。()(2)生态系统中初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少。()(3)能量沿食物链流动是单向的。()√×√习题检测一、概念检测2.流经神农架国家级自然保护区的总能量是()A.该保护区中生产者体内的能量B.照射到该保护区中的全部太阳能C.该保护区中生产者所固定的太阳能D.该保护区中所有生产者、消费者、分解者体内的能量3.在一定时间内，某生态系统中全部生产者固定的能量值为a，全部消费者所获得的能量值为b，全部分解者所获得的能量值为c，则a、b、c之间的关系是()

A.a=b+cB.a>b+cC.a<b+cD.c=a+bCB习题检测图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变化示意图，其中a~g表示能量值。请据图回答相关问题：（1）从生态系统的结构来看，图3中未表示出的成分有

。图1中，m1、m2表示的能量形式分别为

、

两部分。（2）图2中，若A表示图1中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则C表示

。若图1中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y，则营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是

（用图中所给字母表示）。（3）由图2可以总结出生态系统能量流动的主要特点是

。分解者、非生物的物质和能量营养级Ⅰ的枯枝败叶的能量营养级Ⅱ的粪便量营养级Ⅱ用于生长、发育繁殖的能量y/b×100%单向传递、逐级递减（4）图1中营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙，构成食物关系图3.①若甲能量中比例为a的部分直接提供给丙，则要使丙能量增加xKJ，至少需要消耗甲的能