能量流动计算题

有关能量流动的计算题的解题技巧

生态系统的主要功能是进行能量流动和物质循环，生物考试中一般以计算题的形式考查生态系统的能量流动这部分知识。下面就常见的一些类型进行归类，总结该类题的解题技巧。 一． 求能量传递效率

求能量传递效率=

例1. 下表是对某一水生生态系统营养级和能量流动的调查结果，其中A 、B 、C 、D 分别

表示不同的营养级，E 为分解者。pg 为生物同化作用固定能量的总量，Pn 为生物体储存的能量（Pg=Pn+R ）,R 为生物呼吸消耗的能量。请分析回答。

１. 能量流动是从A 、B 、C 、D 中的那个营养级开始的？为什么？ ２. 该生态系统中能量从第三营养级传递到第四营养级的效率是多少？ ３. 从能量输入和输出的角度看，该生态系统的总能量是否增加？为什么？

解析：（1）因为B 营养级的能量最多，储存的能量和呼吸消耗的能量也最多故B 是生产者。

（2）已知E 是分解者，按照生态系统中能量逐级递减的特点，食物链为 B → D → A → C 。从第三营养级传递到第四营养级的效率为（0.9／15.9）×100﹪=5.7﹪

（3）因为在该生态系统中，输入的总能量为生产者固定的总能量870.7，输出的总能量=13.1+501.3+0.6+79.1+191.4=785.5，870.7＞785.5。所以生态系统输入的总能量大于输出的总能量之和。

答案（1）B 因为B 营养级含能量最多，是生产者。

（2）5.7﹪

（3）增加。因为该生态系统输入的总能量大于输出的总能量之和。

下一个营养级的同化量

上一个营养级的同化量

×100％

例2 某一生态系统中，已知一只鹰增重2千克要吃10千克小鸟，小鸟增重0.25千克

要吃2千克昆虫；而昆虫增重100千克要吃1000千克绿色植物。在此食物链中鹰对绿色植物的能量利用率为( )

A 0.05﹪

B 0.5﹪

C 0.25﹪

D 0.025﹪

解析：能量传递效率在各营养级之间不一样，逐步计算。或以植物为基准，在食物链的基础上推出2.5/1000×100%=0.25%

二 求营养级的生物量

(一） 已知能量传递效率求生物量

例3在植物

昆虫

鸟 的营养结构中，若能量传递效率为10%，以鸟类同化的总量为（ ）

B

A

Y

X

D

C

X

X

X

Y Y

Y

解析：设鸟类同化的总能量为A 。则鸟通过植物 昆虫

鸟获得总能量X 需要的植物为100X ，通过植物 鸟获得的能量（A-X ）需要的植物为10（A-X ）

，则Y=100X+10（A-X ）=10A+90x,据此判断正确的图像时D

例4 如果一个人的食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物，1/4来自羊肉，假设能量传递效率为10%，那么此人每增加1kg 体重，约消耗植物 ( ) A 10kg B 28Kg C 100Kg D 280Kg

解析 根据题意我们可以写出三条食物链：①植物 人，在此食物链

中

人

增

重

0.5kg

，

需

消

耗

0.5/0.1=5kg

；

②

植

物 羊 人，在此食物链中，人增重0.25kg ，需消耗0.25÷0.1÷0.1=25kg 植物③植物 植食动物 小型肉食动物 人，在此食物链中，人增重0.25kg ，需消耗0.25÷0.1÷0.1÷0.1=250kg 植物。所以人要增重1kg 体重，共要消耗植物280kg 。

例5.在一条食物链中，如果生产者固定的全部太阳能为105kJ ，若能量传递效率10% ，那么第四营养级同化的能量为

A 10kJ B100kJ C1000kJ D10000kJ 解析：第四营养级的同化量可用公式a n =a 1q n-1

求得为100kJ.

(二)未知能量传递效率求生物量 １. 隐含在题干数据中

例6 下图是对某生态系统一年内能量流动状况的调查情况（单位：kJ ）请据图回答：

呼吸 未利用 呼吸

呼吸

未利用

未利用

（1）流经该生态系统的总能量是___________ kJ.

(2)欲使C增加3kg,至少需要A ______________kg

解析：流经该生态系统的总能量是该生态系统生产者所固定的太阳能的总量，A是生产者。其固定的总能量为97+256+63+50=466kJ。这部分能量通过生产者流向三个方向：一是每个营养级呼吸作用所消耗，一部分用于生命活动，另一部分以热能散失；二是营养级生物的遗体、残枝败叶中的能量被分解者分解而释放出来；三是被下一营养级所同化。在计算C增加3kg时应先计算 A B、 B C 的能量传递效率： A B的传递效率为63/(97+256+63+50)=13.5%; B C的传递效率为13/(18+30+13+2)=20.5%。所以欲使C 增加3kg,至少需要A为3÷13.5%÷20.5%=109kg

例7 以一头牛和300只兔进行实验，下表为实验数据：

（1）若牛和兔均摄食1t饲料干草，分别计算两种动物的体重增加量

（2）如何解释两种动物日均热量散失量的不同

（3）若市场上牛肉和兔肉价格比为1︰1.5，则养殖哪种动物的经济效益高？为什么？

解析：要计算牛和兔摄食1t饲料干草的体重增加量，必须先根据表中的实验数据求出它们的能量利用效率：牛的利用效率为 1.8/7.5×100%=24% 兔的能量利用效率为7.2/30.0×100%=24%,所以它们的体重增加量均为24%×1000=240kg. 参考答案：（2）兔的个体小，运动性强，因此单位体重散热多（兔的体表面积/体积比值大）（3）