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1、生态系统中能量流动计算的几种题型能量流动的知识，是高中生物教材中为数不多的几个D级知识点之一，因此，关于能量 流动的计算问题，是一种重要的题型。常见的计算题型大致可分为如下几种：1. 根据能量流动效率直接计算例1某生态系统中初级消费者和次级消费者的总能量分别是W和W，当下列哪种情况 发生时，最有可能使生态平衡遭到破坏（）12A. W 10WB. W 5WC. W 10WD. W 5W解析1生态系统的能量流动效率为10%20%，即一般情况下上一营养级传递给下一营养 级的能量不超过自身同化量的20%，如磨5炎，则说明初级消费者和次级消费者之间的 能量流动效率已经高于20%，初级消费者、食物链和生态
2、系统的稳定性都受到了破坏，影响 了生物的可持续性发展，因而最有可能使生态平衡遭到破坏。答案选D项。例2有5个营养级的一条食物链，若第五营养级的生物体重增加1kg，理论上至少要 消耗第一营养级的生物（）A. 25kgB. 125kg C. 625kg D. 3125kg解析 这是最为简单的一种计算题型。所谓至少消耗，即是按照最高的效率（20%）传 递。设需消耗第一营养级生物x kg，则有（20%）4x=1，不难选出正确答案为C项。2. 根据隐含的能量流动数量关系进行计算例3在某生态系统中，已知1只2kg的鹰要吃10kg的小鸟，0.25kg的小鸟要吃2kg 的昆虫，而100kg的昆虫要吃1000k
3、g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，这只鹰转化绿色植物的百分比应为（）A. 0.05% B. 0.5% C. 0.25% D. 0.025%解析 该题中能量流动效率不仅用重量表示，而且其数值在各营养级之间都不一样，但 以植物为基准，在食物链的基础上可推出它们间的数量转化关系：植物一昆虫一小鸟一鹰1000kg 100kg 12.5kg 2.5kg这样，鹰转化绿色植物的百分比即为2.5/1000，也就是0.25%。3. 根据规定的能量流动效率计算例4有一食物网如图1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
4、植物多少克？梧物一兔鹰图1解析 据题意，猫头鹰的食物可来源于三条食物链，直接来源于三种不同的生物：兔、 鼠、蛇，如要使其增重20g，则这种食物食用后必须使其分别增加8g、8g、4g。这样可得到 图2。植物T兔T鹰，植物T鼠T鹰、植物T鼠T蛇T鹰图2考虑到是最多消耗，计算时要按最低的能量流动效率即10%计算，这样这三条链消耗的 植物分别为800g、800g、4000g，共消耗植物5600克。例5在如下图3所示的食物网中，已知各营养级之间的能量转化效率为10%，若一种 生物摄食两种上一营养级的生物时，两种被摄食的生物量相等，则丁每增加10千克生物量， 需消耗生产者多少千克？解析 据题意，与丁食物来
5、源相关的食物链有三条：戊一庚一丁，戊一甲一丁，戊一己 f甲一丁。丁以甲和庚为食，则按能量传递效率10%计算：各需甲、庚10kg：10%：2 = 50kg。 甲要增长50kg需摄食己和戊共50kg：10%=500kg，则己、戊各250kg，己要增长250kg则 需摄食戊250kg： 10%=2500kg，庚要增长50kg则需戊50kg：10%=500kg。共需戊：500+ 2500+250 = 3250kg。4. 根据变化的能量流动效率计算例6已知在如下图4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
6、数关系式为。AC图4解析 本题中，C获得能量的途径有二条：从A直接获得和从A经B传递间接获得，已 知CM A直接获得的比例为x，则直接获得的能量为ax，需要消耗A的能量为10ax，间接 获得的比例为（1x），则间接获得的能量为（1x） a，需要消耗A的能量为100 （1x） a，那么消耗A的总能量为10ax + 100 （1x） a=100a 90ax，亦即y与x的函数关系式为： y= 100a90ax。5. 根据特定的能量流动要求计算例7有一食物网如下图5所示，设E种群干物质量为5.8X109kJ，B种群干物质量为 1.3X108kJ，则A种群干物质量的值至少是。图5解析本题首先要搞清楚：由于能量寓于物质之中，所以计算干物质量的值也就是计算 能量的量值；其次，由于E种群的干物质的最终去向有B和A，所以要使A种群所得干物质 的量最少，只有在E种群以最低的传递效率传给B （这时E种群剩余干物质最少），E剩余 部分再以最低的传递效率传给A时才可能发生。B种群干物质量为1.3X108kJ，从理论上讲， 至多消耗E种群干物质为1.3X108kJ/10%=1.3X109kJ，由于A与E相隔一个营养级，因而 A 种群干物质量的值至少为（5.8 1.3）X109kJX10%X10%=4.5X107kJ。总之，找出相关食物链，确定能量流动效率，弄清特定题设条件是解决这类题目的一般 规律和方法。
