能量流动计算规律
能量流动效率计算
能量流动效率计算能量流动效率是指在能量转移或转换过程中，从初始能量到最终能量的转移或转换过程中，实际上能够被有效利用的能量量与初始能量总量之比。
计算能量流动效率是非常重要的，可以帮助我们了解能源转换过程中的能量损失情况，从而优化能源利用方式和提高能源利用效率。
能量流动效率的计算方法主要有两种：一种是利用能量守恒定律和热力学第二定律，通过对初末能量状态的分析，计算出在能量转移或转换过程中，能够被有效利用的能量量与初始能量总量之比；另一种是通过实验测量，直接计算出实际的能量输出与能量输入之比，从而得出实际的能量流动效率。
下面以太阳能电池板为例，介绍这两种计算方法的具体应用。
第一种方法：假设一块太阳能电池板的初始能量为1000J，通过光能转换为电能后，最终输出的电能为800J。
根据能量守恒定律，能量不会凭空消失，因此在转换过程中损失的能量量为初始能量减去最终输出的电能，即1000J-800J=200J。
根据热力学第二定律，能量转换过程中总会有一部分能量被转化为热能散失掉，因此实际能够被有效利用的能量量应该是最终输出的电能减去损失的能量量，即800J-200J=600J。
因此，这块太阳能电池板的能量流动效率为600J/1000J=60%。
第二种方法：将该太阳能电池板接入一个电路中，通过测量电路输入的电能和输出的电能，可以得到实际的能量输出与能量输入之比。
假设电路输入的电能为1200J，输出的电能为800J，则能量流动效率为800J/1200J=66.67%。
这个数值与第一种方法计算的结果略有不同，可能是由于能量守恒定律和热力学第二定律的假设不一定完全符合实际情况，以及实验误差等原因所致。
总之，能量流动效率的计算需要结合理论分析和实验测量，以得出最准确的结果。
在能源转换和利用过程中，我们应该尽可能地提高能量流动效率，减少能源浪费，从而保护环境和节约能源。
能量流动的计算方法归纳
能量流动的计算方法归纳能量流动的计算专题(1)计算某种群数量时，公式为N:[a]=[b]:[c]其中a表示第一次捕获并标记个体数量，b表示第二次捕获数量，c表示在第二次捕获个体中被标记个体的数量。
(2)已知第一营养级(生产者)生物的量，求最高营养级生物的最多量时，食物链按最短、传递效率按20%计算;求最高营养级生物的最少量时，食物链按最长、传递效率按10%计算。
(3)已知最高营养级生物的量，求消耗生产者(第一营养级)的最多量时，食物链按最长、传递效率按10%计算;求消耗生产者(第一营养级)的最少量时，食物链按最短、传递效率按20%计算。
例1((2006上海)下图食物网中的猫头鹰体重每增加20g，至少需要消耗植物( )A(200g B(250gC(500g D(1000g解析:该题有2条食物链～但因计算的是猫头鹰和植物的关系～则可当作“1条”链来看,“至少”提示应按20%的传递效率计算～所以有20g?20%?20%=500g。
答案:C例2(在如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自于兔子，2/5来自于鼠，1/5来自于蛇，那么猫头鹰增加20g体重，最少需要消费植物( )A(600g B(900g C(1600g D(5600g解析:通过食物链,植物?兔子?猫头鹰,～猫头鹰增重20g×2/5=8g～最少需要消费植物的量为8g?20%?20%=200g,通过食物链,植物?鼠?猫头鹰,～猫头鹰增重20g×2/5=8g～最少需要消费植物的量为8g?20%?20%=200g,通过食物链,植物?鼠?蛇?猫头鹰,～猫头鹰增重20g×1/5=4g～最少需要消费植物的量为4g?20%?20%?20%=500g。
所以合计需要消费植物200g+200g+500g=900g。
例3.在如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自于兔子，2/5来自于鼠，1/5来自于蛇，那么猫头鹰增加20克体重，最少需要消耗植物: 植物? ? 兔 ? 猫头鹰鼠?? 蛇?A、600gB、900g C 、1600g D、5600g解题思路:通过食物链(植物?兔子?猫头鹰)，猫头鹰增重20g×2/5=8g，最少需要消费植物的量为8g?20%?20%=200g;通过食物链(植物?鼠?猫头鹰)，猫头鹰增重20g×2/5=8g，最少需要消费植物的量为8g?20%?20%=200g;通过食物链(植物?鼠?蛇?猫头鹰)，猫头鹰增重20g×1/5=4g，最少需要消费植物的量为4g?20%?20%?20%=500g。
高中生物6 能量流动分流模型解读及相关计算
高考常考，重点强化，思维建模，跨越障碍，全取高考拉分题热点1能量流动分流模型解读1.能量流经不同营养级示意图2.构建能量流动模型(表示方法)方法一：说明：两个去向：同化量(b)＝呼吸作用消耗量(d)＋用于生长发育和繁殖的能量(e)；摄入量(a)＝同化量(b)＋粪便量(c)方法二：说明：三个去向：同化量＝呼吸作用消耗量＋分解者分解量＋下一营养级的同化量方法三：说明：四个去向：同化量＝自身呼吸作用消耗量(A)＋未利用(B)＋分解者的分解量(C)＋下一营养级的同化量(D)【典例】如图是生态系统的能量流动图解，N1～N6表示能量数值。
请回答下列有关问题。
(1)流经该生态系统的总能量为(用N1～N6中的字母表示)。
(2)由初级消费者传递给蜣螂的能量为。
(3)图中N3表示________________________________________________________。
(4)能量由生产者传递给初级消费者的传递效率为。
(用N1～N6中的字母表示)。
(5)生态系统具有自我调节能力的基础是。
若要提高生态系统的抵抗力稳定性，一般可采取的措施为______________________________________________。
审题指导答案(1)N2(2)0(3)生产者用于生长、发育和繁殖的能量(4)N5/N2×100% (5)负反馈调节增加各营养级的生物种类1.(2019·辽宁东北育才学校模拟)如图是某池塘生态系统中能量流经贝类的示意图，下列分析错误的是()A.D代表细胞呼吸，一部分能量在细胞呼吸中以热能形式散失B.B是贝类用于自身生长、发育和繁殖所需的能量C.贝类摄入的能量就是流入这个生态系统的总能量D.生态系统的能量流动离不开物质循环和信息传递解析D代表细胞呼吸，一部分能量在细胞呼吸中以热能形式散失，A正确；A 是贝类的同化量，其中一部分通过呼吸作用散失，一部分用于生长、发育和繁殖等生命活动，B正确；生态系统中的能量流动从生产者固定能量开始，通常，生产者固定的总能量是流入生态系统的总能量，C错误；能量流动和物质循环是同时进行的，二者彼此依存，不可分割，生命活动的正常进行离不开信息传递，D 正确。
高中生物新教材选择性必修二教案讲义：食物链(网)中生物数量及能量流动的相关计算
食物链(网)中生物数量及能量流动的相关计算一、食物网中的生物数量变化分析1．第一营养级减少，将连锁性地引发各个营养级生物减少。
这是因为生产者是其他各种生物赖以生存的直接或间接的食物来源。
可简单记为“一级生物若减少，其他生物跟着跑”。
2．天敌减少，则被捕食者数量的变化是先增加后减少，最后趋于稳定。
可简单记为“如果天敌患了病，先增后减再稳定”。
3．在复杂食物网中，分析中间某一种群的数量变化对其他生物数量的影响时，应遵循以下原则：(1)从天敌和食物两个角度分析，以中间环节少的为主。
若中间环节一样多，则以天敌的影响为主。
(2)生产者往往数量较多且相对稳定，所以当某一种群数量发生变化时，一般不考虑生产者数量的增加或减少。
(3)当捕食者有多种食物来源时，若其中一条食物链中断，则该种群可通过捕食其他食物而维持其数量短期内基本不变。
(4)若处于最高营养级的生物同时占有不同的营养级，某种原因导致其营养级降低，则处于最高营养级的生物的数量最终会增加，反之则减少。
例1某生态系统中含有鹿、蛇、猫头鹰、草、兔、鼠等生物，能使猫头鹰增多的是()A．蛇增多、鹿增多、草减少B．鹿减少、蛇增多、鼠减少C．兔减少、草减少、鼠减少D．蛇减少、草增多、鹿减少答案D解析据图分析可知，猫头鹰占据三条食物链，草→鹿的食物链中不含猫头鹰，因此当鹿的数量减少时，可以导致猫头鹰获得的能量增加；在含有猫头鹰的三条食物链中，草→鼠→蛇→猫头鹰，这条食物链最长，能量流动过程中消耗的能量最多，因此该食物链中的蛇减少，可减少能量的消耗，使流向猫头鹰的能量增加；猫头鹰获得的能量归根结底来自草的光合作用，因此草的数量增加也会使猫头鹰获得的能量增加，故选D。
例2如图表示某湖泊的食物网，其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼。
若引入一种以小型鱼类为食的鲈鱼，将出现的情况是()A．鱼a和鱼b间的种间竞争将会减弱B．土著鱼在与鲈鱼的种间竞争中处于劣势C．浮游动物总量锐减后再急升D．浮游植物总量急升后再锐减答案A二、能量传递效率的计算规律类型一能量传递效率的相关“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%。
能量流动的相关计算归纳傅盛晟附带解析
能量流动的相关计算归纳一、方法归纳1.能量传递效率下一个营养级的同化量求能量传递效率= ×100％上一个营养级的同化量一般生态系统中能量传递效率大约为10%～20%2.能量传递效率相关“最值”计算解题时，注意题目中是否有“最多”“最少”“至少”等字眼，从而确定使用10%或20%来解题。
（1）食物链为A→B→C→D已知D营养级增加的能量为M，则至少需要A营养级的能量=M÷（20%）3，最多需要A营养级的能量=M÷（10%）3。
已知A营养级的能量为N，则D营养级最多可获得的能量=N×（20%）3，最少可获得的能量= N×（10%）3。
（2）计算生物量变化的“最多”或“最少”时，还应遵循以下原则：①食物链越短，最高营养级获得的能量越多。
②生物间的取食关系越简单，生态系统的能量流动过程中消耗的能量越少。
具体计算方法总结如下：3.按比例求解在食物网中，某一营养级同时从多个营养级的生物中获得能量，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。
也就是：已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算。
例如，在食物链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%。
二、习题巩固1.某一生态系统中，已知已知鹰增重2kg要吃10kg小鸟，小鸟增重0.25kg要吃2kg昆虫，而昆虫增重100kg要吃1000kg绿色植物。
在此食物链中这只鹰对绿色植物的能量利用百分率为（）A.0.05%B.0.5%C.0.25%D.0.025%2.在如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自于兔子，2/5来自于鼠，1/5来自于蛇，那么猫头鹰若增加 20 g体重，最少需要消费植物（）A.600 gB.900 gC.1 600 gD.5 600 g3.(2014·肇庆模拟)下图是某生态系统能量流动示意图，有关叙述正确的是()A.发生X1过程的生物是具有叶绿体的生物B.X3过程表示第二营养级摄入有机物中的能量C.初级消费者粪便中的能量通过Z2传递给分解者加以利用D.初级消费者到次级消费者的能量传递效率可用X3/X2表示4.(2014·福州模拟)下图是生态系统的能量流动图解，N1～N6表示能量数值。
生态系统的能量流动计算
能量传递效率的计算：
（1）能量传递效率＝上一个营养级的同化量÷下一个营养级的同化量×100%
（2）同化量＝摄入量－粪尿量
每一营养级能量来源与去路分析：
①动物同化的能量=摄入量-粪便有机物中的能量，即摄入的食物只有部分被同化。
②流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的全部能量。
能量的来源与去路：
来源：a：生产者的能量主要来自太阳能；
B：其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量。
去路：a：自身呼吸消耗、转化为其他形式的能量和热能；
b：流向下一营养级；
c；残体、粪便等被分解者分解；
d：未被利用：包括生物每年的积累量，也包括动植物残体以化石燃料形式被储存起来的能量。
生物能量流动计算
生物能量流动计算
以下是对生物能量流动计算的简要概述，仅供参考：
在解决生物能量流动的计算问题时，需要遵循一定的原则和步骤。
首先，要确定相关的食物链，理清生物在营养级上的差别。
其次，进行具体的能量流动计算时，需要“顺推”（由生产者“植物”往下推）与“逆推”（由高营养级往低营养级推）的计算，前者用“乘法”，后者用“除法”。
能量传递效率的计算公式是：能量传递效率＝下一营养级的同化量÷上一营养级的同化量×100%。
在解决有关能量传
递的计算问题时，还需要注意题目中是否有“最多”“最少”“至少”等特殊字眼，从而确定使用10%还是20%来解题。
此外，还要区别能量传递效率和能量利用率的不同。
能量流动的转换率计算
能量流动的转换率计算要做好生态系统中能量流动的转换率的计算题，首先要理解食物链、食物网和营养级的关系，其次要理解生态系统中能量流动的过程和规律。
1、某一食物链中关于能量流动的计算生态系统的能量流动具有两个特点：能量流动的单向性和不可逆性，能量在流动过程中会逐级减少。
生态系统各营养级之间的能量转化效率为10%-20%。
在某一食物链中，若求最高营养级获得最多能量或提供最少生产者，一般取20%作为转化效率；反之，则取10%作为转化效率。
生态系统的总能量=第一营养级通过光合作用固定的太阳能的总量 ① ②某一营养级得到的能量 = 第一营养级的能量 × (转换率)某一营养级数-1 ③ 第M 营养级得到的能量 = 第N 营养级的能量 × (转换率)M-N ④ 例题1：假定某生态系统中有绿色植物，蛙、蛇、鹰、昆虫和食虫鸟等生物，此生态系统的总能量为24000千焦，如营养级之间能量转化效率为15%，第三营养级和第四营养级所利用的能量分别是（ ）。
解析：套用公式③，第三营养级所利用的能量= 24000千焦 × （15%）3-1= 540千焦 ；第四营养级所利用的能量= 24000千焦 × （15%）4-1=81千焦。
2、某一食物网中关于能量流动的计算首先要能识别食物网中的各条食物链，理解同一营养级的概念，然后结合食物链中的能量流动。
其一：只涉及食物网中一条食物链，根据要求选择相应的食物链，计算某一生物获得的最多（或最少）的能量。
例题2：在图-1中海鸟获得能量最多的食物链是_______。
海鸟每增加1千克，需消耗生产者生产的有机物至少是___________千克。
解析：由于能量在流动过程中会逐级减少，食物链越长，损失的能量也越多。
因此，海鸟获得能量最多的食物链应该是最短的食物链，即水藻→甲壳类→海鸟。
海鸟消耗生产者生产的某一营养级得到的能量 上一营养级的总能量 ×100%两个营养级之间能量流动的转换率 = 水藻甲壳类水绵海鸟水蚤大鱼小鱼淡水虾图-1有机物至少的量也就是海鸟获得最多有机物最多的量，所以应该选择最短的食物链——损耗最少，转化效率应该选择20%——转化效率最高，设需生产者X 千克，选取公式③， X •（20%）3-1=1，得到X=25千克。
能量流动计算
能量流动计算
能量流动计算是一种新兴的计算技术，它可以提供一种统一的方法来处理复杂的系统，从而降低系统的复杂度。
与传统的计算技术，如模拟和优化不同，能量流动计算可以让系统更快地达到稳定状态，从而能更快地获得结果。
能量流动计算的基本原理是将系统的能量作为一种约束，将它们纳入到整个计算过程中。
这样，系统中的每一个部分都能稳定地求解，而无论它们之间发生什么变化，系统也不会受到严重影响。
能量流动计算的应用是非常多的，它可以用于求解复杂的系统，如智能机器人，自动驾驶等。
例如，当有一群自动驾驶汽车行驶在高速公路上时，它们之间会相互作用，彼此之间的动力以及阻力会影响每辆车的行驶状态，而这些反馈将决定车辆在该路段上的行驶路线和汽车之间的距离，这时，就可以用能量流动计算来求解这种复杂的问题，并获得较高的精确度。
此外，能量流动计算还能运用于设计高性能处理器，智能传感器等系统。
具体而言，能量流动计算可以帮助设计师更好地估算电子元件的电路，它可以模拟电子元件的电流和电压，以及电路中的信号性能，进而更准确地估计处理器的性能指标，并最终确定电子元件性能的最佳设计参数。
最后，能量流动计算还能够帮助发现潜在的电池衰减，即当电池在长期使用后，其电池容量会出现逐渐衰减的现象，而能量流动计算可以帮助检测出电池衰减的存在，从而为用户提供及时的提醒和补充。
由上述分析可以看出，能量流动计算是一项重要的新兴技术，它具有强大的应用价值，可以有效提高系统的性能，并节省计算的开销。
因此，如今越来越多的企业开始尝试使用能量流动计算来改进和完善其产品和服务，以获取更高的效率和更高的用户体验。
生态系统的能量流动规律总结
一．生态系统的能量流动规律总结：1.能量流动的起点、途径和散失：起点：生产者；途径：食物链网；散失：通过生物的呼吸作用以热能形式散失2.流经生态系统的总能量：自然生态系统：生产者同化的能量=总初级生产量=流入第营养级的总能量人工生态系统：生产者同化的能量+人工输入有机物中的能量3.每个营养级的能量去向：非最高营养级：①自身呼吸消耗以热能形式散失②被下营养级同化③被分解者分解利用④未被利用转变成该营养级的生物量,不一定都有,最终会被利用※②+③+④=净同化生产量用于该营养级生长繁殖；最高营养级：①自身呼吸消耗以热能形式散失② 被分解者分解利用③未被利用4.图示法理解末利用能量流入某一营养级的能量来源和去路图：流入某一营养级最高营养级除外的能量去向可以从以下两个角度分析：1定量不定时能量的最终去路：自身呼吸消耗；流入下一营养级；被分解者分解利用;这一定量的能量不管如何传递,最终都以热能形式从生物群落中散失,生产者源源不断地固定太阳能,才能保证生态系统能量流动的正常进行;2定量定时：自身呼吸消耗；流入下一营养级；被分解者分解利用；末利用即末被自身呼吸消耗,也末被下一营养级和分解者利用;如果是以年为单位研究,未被利用的能量将保留到下一年;5.同化量与呼吸量与摄入量的关系：同化量=摄入量-粪便量=净同化量用于生长繁殖+呼吸量※初级消费者的粪便量不属于初级消费者该营养级的能量,属于上一个营养级生产者的能量,最终会被分解者分解;※用于生长繁殖的能量在同化量中的比值,恒温动物要小于变温动物6.能量传递效率与能量利用效率：1能量的传递效率=下一营养级同化量/上一营养级同化量×100%这个数值在10%－20%之间浙科版认为是10%,因为当某一营养级的生物同化能量后,有大部分被细胞呼吸所消耗,热能不能再利用,另外,总有一部分不能被下一营养级利用;传递效率的特点：仅指某一营养级从上一个营养级所含能量中获得的能量比例；是通过食物链完成,两种生物之间只是捕食关系,只发生在两营养级之间;2能量利用率能量的利用率通常是流入人类中的能量占生产者能量的比值,或最高营养级的能量占生产者能量的比值,或考虑分解者的参与以实现能量的多级利用;在一个生态系统中,食物链越短能量的利用率就越高,同时生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,能量的利用率就越高;在实际生产中,可以通过调整能量流动的方向,使能量流向对人类有益的部分,如田间除杂草,使光能更多的被作物固定；桑基鱼塘中,桑叶由原来的脱落后被分解变为现在作为鱼食等等,都最大限度的减少了能量的浪费,提高了能量的利用率;3两者的关系从研究的对象上分析,能量的传递效率是以＂营养级＂为研究对象,而能量的利用率是以＂最高营养级或人＂为研究对象;另外,利用率可以是不通过食物链的能量“传递”; 例如,将人畜都不能食用的农作物废弃部分通过发酵产生沼气为人利用； 人们利用风能发电、水能发电等； 这些热能、电能最终都为人类利用成为了人类体能的补充部分;※7.能量流动的计算规律：“正推”和“逆推”规律1规律2 在能量分配比例已知时的能量计算 规律3 在能量分配比例未知时计算某一生物获得的最多或最少的能量①求“最多”则按“最高”值20％流动 ②求“最少”则按“最低”值10％流动 ①求“最多”则按“最高”值10％流动②求“最少”则按“最低”值20％流动未知较高营养级 已知 较低营养级8.研究意义 ①帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用;②帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分;具体措施：农田的除草灭虫---调整能流的方向尽量缩短食物链；充分利用生产者和分解者,实现能量的多级利用,提高能量利用效率9. 能量流动的几种模型图：二：物质循环1. 物质循环易错点生产者 最少消耗 最多消耗 选最短食物链选最大传递效率20% 选最长食物链选最小传递效率10% 消费者获得最多消费者获得最少2.海洋圈水圈对大气圈的调节作用:海洋的含碳量是大气的50倍；二氧化碳在水圈与大气圈的界面上通过扩散作用进行交换水圈的碳酸氢根离子在光合作用中被植物利用3.碳循环的季节变化和昼夜变化影响碳循环的环境因素即影响光合作用和呼吸作用的因素；碳循环的季节变化二．生态系统的稳态及调节1.生态系统的发展反向趋势：物种多样性,结构复杂化,功能完善化2.对稳态的理解：生态系统发展到一定阶段顶级群落,它的结构和功能保持相对稳定的能力；结构的相对稳定：生态系统中各生物成分的种类和数量保持相对稳定；功能的相对稳定：生物群落中物质和能量的输入与输出保持相对平衡;3.稳态的原因：自我调节能力但是有一定限度自我调节能力的大小与生态系统的组成成分和营养结构有关系,物种越多,形成的食物链网越复杂,自我调节能力越强;4.稳态的调节：反馈调节其中负反馈调节是自我调节能力的基础,也是生态系统调节的主要方式。
能量流动效率计算
能量流动效率计算能量流动效率是指能量在系统中传递和转化的效率。
在自然界中，能量从一个物体或系统传递到另一个物体或系统，通过不同的转化方式进行能量的转化。
然而，能量的转化过程往往伴随着能量的损失，而能量流动效率就是衡量能量转化过程中损失的比例。
能量流动效率的计算可以通过比较输入能量和输出能量的比例来进行。
在一个封闭的系统中，输入能量和输出能量之间的差异就是能量的损失。
而能量流动效率等于输出能量除以输入能量，再乘以100%。
能量流动效率的计算可以用以下公式表示：能量流动效率 = （输出能量 / 输入能量） * 100%能量流动效率的计算可以用于各种能量转化过程的评估和优化。
通过对能量流动效率的分析，可以确定能量转化过程中的主要损失来源，进而采取相应的措施来提高能量转化的效率。
在能源领域，能量流动效率的提高是一个重要的研究方向。
例如，在传统的燃煤发电过程中，燃煤的能量转化效率往往只有30%左右，而剩余的70%能量以废热的形式散失在环境中。
这种低能量转化效率不仅浪费了能源资源，还对环境造成了不可忽视的影响。
因此，研究人员致力于提高燃煤发电过程的能量流动效率，通过改进燃烧技术、利用废热等手段来减少能量损失，实现更加高效的能源利用。
类似地，能量流动效率的提高也是可再生能源领域的一个关键问题。
以太阳能为例，太阳能的转化效率往往较低，这限制了太阳能的广泛应用。
目前，研究人员正在努力改进太阳能电池的转化效率，通过改进材料、结构和工艺等手段来提高能量流动效率，以实现太阳能的高效利用。
除了能源领域，能量流动效率的概念也适用于其他领域。
例如，在生物学中，生物体内的能量转化也存在能量损失的问题。
通过研究生物体内能量的流动效率，可以揭示生物体的能量利用策略，从而为生物学研究和生物工程应用提供参考。
能量流动效率是衡量能量转化过程中损失的比例，是评估和优化能量转化效率的重要指标。
通过提高能量流动效率，可以实现能源的高效利用，减少能源浪费，保护环境，促进可持续发展。
生态系统的能量流动
生态系统的能量流动一、生态系统能量流动的概念和过程1．能量流动的概念生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。
2．能量流动的过程地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳能。
(1)能量流经第一营养级的过程①能量输入：生产者通过光合作用把太阳能转化为化学能，固定在它们所制造的有机物中。
②能量去向(2)能量流经第二营养级的过程①初级消费者摄入量＝初级消费者同化量＋初级消费者粪便量。
②初级消费者同化能量＝呼吸作用散失的能量＋用于生长、发育和繁殖的能量。
③生长、发育和繁殖的能量＝通过遗体残骸被分解者利用的能量＋被下一营养级摄入的能量。
(3)能量流动图解易错提示：初级消费者粪便中的能量属于箭头①，而不属于箭头②，如兔子吃草，兔子的粪便相当于草的遗体残骸，应该属于草流向分解者的能量。
同理，次级消费者粪便中的能量属于箭头②，而不属于箭头③。
(4)能量流动过程总结3种能量流动过程图比较图1：每一环节能量去向有2个，图中出现粪便量，由于同化量＝摄入量－粪便量，所以A为摄入量，B为同化量；由图可知B同化量总体有2个去向，即D为呼吸散失，C为用于生长、发育和繁殖；C用于生长、发育和繁殖量有2个去向，即E为流入分解者的能量，F为下一营养级摄入量。
图2：每一营养级能量去向有3个(除最高营养级)即：一个营养级同化的能量(A)＝自身呼吸消耗(E)＋流入下一营养级(被下一营养级同化B)＋被分解者分解利用。
图3：每一营养级能量去向有4个(研究某一时间段)(除最高营养级)即：一个营养级同化的能量(A)＝自身呼吸消耗(D)＋流入下一营养级(被下一营养级同化B)＋被分解者分解利用＋未被利用。
“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量。
重点中的重点各营养级同化量来源和去向注意：最高营养级的能量去路缺少下一营养级同化。
二、能量流动的特点1．能量流动的特点及原因分析 特点 原因分析单向流动 ①能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的。
生物能量流动计算技巧
生物能量流动计算技巧
生物能量流动是生态系统研究中的重要问题之一。
在计算生物能量流动时，有一些技巧可以帮助人们更好地理解并计算能量流动的过程。
以下是一些常用的计算技巧:
1. 了解能量流动的路径和环节：在生态系统中，能量通常会经过多个环节的流动，例如生产者、消费者和分解者等。
因此，在计算能量流动时，需要了解这些环节之间的关系和能量流动的路径。
2. 确定能量流动的效率：能量在流动过程中可能会受到各种因素的影响，例如传递效率、转化率等。
因此，在计算能量流动时，需要考虑这些因素对能量流动的影响，从而提高计算的准确性。
3. 使用适当的公式：在计算能量流动时，需要使用适当的公式。
例如，在食物链中，可以使用食物链公式来计算能量流动的数量。
同时，还需要了解能量流动的效率、转化率等因素，从而提高计算的准确性。
4. 注意能量的单位：在计算能量流动时，需要注意能量的单位。
不同生态系统中的能量单位可能不同，因此需要使用适当的单位来比较不同生态系统中的能量流动数量。
5. 考虑生态系统的复杂性：生态系统是非常复杂的，其中存在许多不确定性和变量。
在计算能量流动时，需要考虑这些复杂性，从而提高计算的准确性。
总之，在计算生物能量流动时，需要了解能量流动的路径和环节，确定能量流动的效率，使用适当的公式，并考虑生态系统的复杂性。
这些技巧可以帮助人们更好地理解并计算能量流动的过程，从而提高研究结果的准确性。
能量流动的相关计算
2022年高考生物总复习：能量流动的相关计算1.食物链中能量的“最值”计算设食物链A →B →C →D ，分情况讨论(如下表)： (1)能量传递效率未知时(按20%即1/5、10%即1/10计算)(2)已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算。
例如，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 %。
2.在食物网中分析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：（1）知低营养级求高营养级⎩⎨⎧获得能量最多⎩⎨⎧选最短食物链按×20%计算获得能量最少⎩⎨⎧选最长食物链按×10%计算 （2）知高营养级求低营养级⎩⎪⎨⎪⎧需最少能量⎩⎨⎧选最短食物链按÷20%计算需最多能量⎩⎨⎧选最长食物链按÷10%计算3.利用“拼图法”巧解能量流动(1)输入第一营养级的能量(W 1)即生产者的同化量被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失(A 1)，一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖。
而后一部分能量中包括现存的植物体B 1、流向分解者的C 1、流向下一营养级的D 1。
(2)第一营养级向第二营养级的能量传递效率＝(D 1/W 1)×100%，第二营养级向第三营养级的能量传递效率＝(D 2/D 1)×100%。
在具体计算时务必先澄清分流比例求解中应“顺推(用乘法)”还是“逆推(用除法)”，以为例。
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)” 调整前：A ·12·15＋A ·12·(15)2＝M 1 调整后：A·23·15＋A ·13·(15)2＝M 2②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)” 调整前：M ·1215＋M ·12（15）2＝A 1调整后：M ·2315＋M ·13（15）2＝A 2【典例】 (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，能量流动效率按10%计算，则调整后可供养的人口是前者的________倍。
生态系统中能量流动的计算方法
生态系统中能量流动的计算方法(一)生态系统中能量流动的计算是近几年高考的热点，考生常因缺乏系统总结和解法归纳而容易出错。
下面就相关问题解法分析如下：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. 24kJB. 192kJC.96kJD. 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：B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 kgB. 125 kgC. 625 kgD. 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。
设需消耗第一营养级的生物量为X kg，则X=1÷(20%)4=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）×5n（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）。
能量流动计算
能量流动计算
能量的流动是指能量从一个物体或系统转移给另一个物体或系统
的过程。
在这个过程中，能量的量是保持不变的，而能量的形式却可
以改变。
因此，能量的流动可以用一些简单的计算公式来描述和计算。
首先，我们需要知道能量的基本单位是焦耳（J）。
已知物体的
质量m、它的速度v和它的高度h时，我们可以使用下面的公式计算它的动能：
E_kin = 1/2mv^2
同样地，已知物体的质量m、它的高度h和重力加速度g时，我
们可以用下面的公式计算它的势能：
E_pot = mgh
此外，已知所涉及的物质的热容C、它的质量m、温度变化ΔT
和所需的能量Q时，我们可以使用下面的公式计算它的热能：Q = CmΔT
这些公式可以被用来计算能量在物体和系统之间的流动，从而使
得我们能够精确地量化和描述它们之间的相互作用。
人教版高中生物必修三学案：第5章 微专题突破 (四)能量流动的相关计算 含答案
(四)能量流动的相关计算[核心精要]在解决有关能量流动的计算时，首先要确定相关的食物链，然后注意题目中的“最多”、“最少”、“至多”、“至少”等词语，从而确定是使用10%或20%来解决相关问题。
(1)设食物链为A→B→C→D，分情况讨论：实现问题思路求解计算过程D营养级净增重(M) 至少需要A营养级的量(X) X×20%×20%×20%＝M 最多需要A营养级的量(X) X×10%×10%×10%＝MA营养级的需要量(N) D营养级最多增重的量(X) N×20%×20%×20%＝X D营养级至少增重的量(X) N×10%×10%×10%＝X提醒“最多”“至少”与“10%”“20%”的对应关系设在食物链A→B→C→D中，各营养级间的传递效率分别为a%、b%、c%，若现有A营养级生物的总质量为M，能使D营养级生物增重多少？列式计算：M·a%·b%·c%＝X此时不再涉及“最多”“至少”的问题。
(3)在食物网中分析时，确定生物量变化的“最多”或“最少”时，具体规律总结如下：①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②知高营养级求低营养级⎩⎪⎨⎪⎧需最多能量⎩⎪⎨⎪⎧选最长食物链按÷10%计算需最少能量⎩⎪⎨⎪⎧选最短食物链按÷20%计算(4)如果是在食物网中，同一生物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不等，则按照各自单独的食物链进行计算后合并。
[对点训练]1．根据图示的食物网，若黄雀的全部同化量来自两种动物，蝉和螳螂各占一半，则当绿色植物增加G千克时，黄雀增加体重最多是( )A．G/75千克B．3G/125千克C．6G/125千克D．G/550千克A[根据生态系统能量流动的最高传递效率20%，设黄雀增加体重X千克，则根据题意可列出计算式：(5×X/2＋5×5×X/2)×5＝G，X＝G/75千克。
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生态系统中能量流动的计算方法生态系统中能量流动的计算是近几年高考的热点，考生常因缺乏系统总结和解法归纳而容易出错。
下面就相关问题解法分析如下：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. 24kJB.192kJC.96kJD. 960kJ分析：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：B 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 kgB. 125 kgC. 625 kgD. 3125 kg分析：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。
设需消耗第一营养级的生物量为X kg，则X=1÷(20%)4=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）×5n（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）。
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240molO2，若能量传递效率为10%～15%时，次级消费者获得的能量最多相当于多少mol葡萄糖？（）A.0.04B.0.4C.0.9D.0.09分析：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.右图食物网中，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。
分析：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：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%＝12.5 kg；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，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。
分析：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，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100 kg的昆虫要吃1000 kg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%分析：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：10 kg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 kgB.5000 kg和25000 kgC.50000 kg和50000 kgD.10000 kg和10000 kg3.某个生态系统中，生产者和次级消费者的总能量分别是E1和E3，在下列几种情况中，可能导致生态平衡被破坏的是A. E1＞100E3B. E1＜100E3C. E1＜25E3D. E1＞25E34.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。
5.右图为美国生态学家林德曼于1942年对一个天然湖泊--赛达伯格湖的能量流动进行测量时所得结果。
请据图中相关数据，则第二营养级向第三营养级的能量传递效率是6.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）和x的函数关系式为五、巩固练习答案和分析1、.80 kg 分析：由题意可知，这条鱼的食物来源于三条食物链，即：植物→杂食鱼；植物→草食鱼类→杂食鱼；植物→草食鱼类→小型肉食鱼类→杂食鱼，由较高营养级的生物量求其对较低营养级的需要量时，应按能量传递效率20%计算。
通过三条食物链消耗植物分别是5 kg、12.5 kg和62.5 kg，因此，消耗植物的最少量是5＋12.5＋62.5＝80 kg。
2、B 分析：较高营养级获得参量一定时，能量传递效率越大，则所需较低营养级生物量越少，应按20%的能量传递效率计算。
所以需要浮游动物的生物量为1000÷20%=5000 kg，所需浮游植物为1000÷20%÷20%=25000 kg。
3、D 分析：生态系统的能量传递效率为10%～20%，当生产者的能量小于次级消费者能量的25倍，则说明该生态系统中，在生产者、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%，此时，次级消费者对于初级消费者的捕食强度会加大，可能使生态系统的稳定性受到破坏，影响生生态系统的可持续性发展，导致生态平衡破坏。
4、5600 分析：该食物网中有三条食物链，最高营养级为鹰。
据题意，应按最低能量传递效率（10%）计算，可得到三条链消耗的植物分别为800g、800g、4000g，共消耗植物5600克。
5、20.06% 分析：能量传递效率为下一个营养级所获得的能量占上一个营养级获得能量的比例。
则：第二营养级向第三营养级的传递效率为：12.6÷62.8×100%＝20.06%。
6、y＝100a－90ax 分析：C从A直接获得的比例为x，则直接获得能量为ax，需要消耗A的能量为10ax；通过B获得的比例为（1－x），则获得能量为（1－x）a，需要消耗A的能量为100（1－x）a。
因此，消耗A的总能量为：10ax＋100（1－x）a＝100a－90ax，可得函数关系式：y＝100a－90ax。
生态系统信息传递的考点例析信息传递作为生态系统的功能之一，对生物体的正常生命活动、繁衍和种间关系的调节都具有重要作用，将这一原理使用在农业生产中，可以达到提高农产品或畜产品的产量和控制有害动物的目的。
例析如下：例1．下列有关生态系统内信息传递的说法中，错误的是（）A．蜜蜂跳舞、孔雀开屏等传递的信息属于行为信息B．植物根系能够向重力、向水或向肥生长都和物理信息的刺激有关C．鸟类到了繁殖季节，就会筑巢产卵，和光照等物理信息的传递有关D．物理信息可以来源于无机环境和生物，感受信息的是生物【解读】生态系统中的信息种类包括：光、声、温度、湿度、重力和磁力等物理信息，生物碱、有机酸、肥料、水和性外激素等化学信息，蜜蜂跳舞、雄鸟求偶炫耀（如孔雀开屏）等行为信息。
但无论信息从何处（生物或非生物）发出，感受刺激的必然是生物。