生态系统中能量流动的相关计算

答案
解析
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1/25·M；C获得最少能量，按最长食物链，最低传递效率计
算是1/10 000· M；所以C获得的能量范围大约是1/10 000· M～ 1/25· M。
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
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b或d中。
7.(2009年高考全国卷Ⅰ)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 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 渣、沼液作为种植玉米的肥料。据此回答(不考虑空间 因素)：
A.b＋c＋d＋e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
答案
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
由图可知， c 、 c1 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 初级消费者、次级消费者同化的能量；b＋c＋ d＋e为生产者固定的能量，即本年度流入该生 态系统的总能量； b 和 d(b1 和 d1 、 b2 和 d2) 之一 可代表粪便、遗体残骸等传递给分解者的能
生态系统能量流动
——能量流动的相关计算
一、能量流动中的最值计算
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
(2)在食物网中
正推：知低营养级求高营养级 获能量最多 获能量最少 需能量最多 需能量最少
选最短食物链，按×20%计算
选最长食物链，按×10%计算
(1)请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网。 无 (2)牛与鸡之间________( 有、无)竞争关系，理 它们所需食物资源不同(牛食玉米秸秆，鸡吃玉米子粒) 由是____________________________ 捕食与竞争 ，人与牛的种 。人与鸡的种间关系是____________ 捕食 间关系是____________ 。
玉米 (3)流经该农场生态系统的总能量来自________ 所固 太阳能 ，无机环境中的碳以________ CO2 形式进入该 定的________ 人工群落。 (4)假设该农场将生产玉米的1/3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2/3的玉米养 鸡，1/3供人食用，生产出的鸡仍供人食用。理论上，该 减少 农场供养的人数将会________( 增多、不变、减少)，理由 是______________________________________________ 改变用途的1/3玉米被鸡食用后，在鸡这一环节散失了一部 _______________________ 。 分能量，导致人获得的总能量减少
逆推：知高营养级求低营养级 选最长食物链，按÷10%计算
选最短食物链，按÷20%计算
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.1/100·M～1/1Байду номын сангаас· M
B.1/250· M～1/25· M C.1/10 000· M～1/25· M D.M～1 000 M
答案 解析
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＝1∶1调整为2∶1，能量传递效率按10%
计算，该生态系统能承载丙的数量是原来的
A.1.375倍 B.1.875倍
答案
解析
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
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%。
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。
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 g C.2 000 g D.6 500 g
1/2a×10×10＋1/2a×10；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 2/3b×10 ＋ 1/3b×10×10 ，根据题意
可得： 1/2a×10×10 ＋ 1/2a×10 ＝ 2/3b×10 ＋ 1/3b×10×10 ， b/a＝1.375。
三、能量流动中的综合应用
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
D1“拼回”第一营养级，则A1＋B1＋C1＋D1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
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
的太阳能)，下列叙述中不正确的是
答案 解析
A.生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)
B.由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1
C.流入初级消费者体内的能量可表示为(A2＋B2＋C2) D.图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减
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)
25 ________ kg ， 最 多 消 耗 水 藻 100 000 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x×20%×20%＝1 kg，x＝25 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， 设最多消耗水藻为 y ，则
y×10%×10%×10%×10%×10%＝1 kg，y＝100 000 kg。
二、能量流动中的定值计算 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
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长、
发育和繁殖(B1＋C1＋D1)。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：
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A2＋ B2 ＋ C2 ＋ D2 刚好等于 D1 ，即第二营养级同化的总能量；再将