生态系统中能量流动的计算方法终审稿)
生态系统中能量流动的计算
②求最高营养级最少获得多少能量时，按最长食物链， 最低传递效率计算。
例7．如右图所示某生态系统的食物网，请回答：若该生态系统的 能量流动效率平均为10%，同一营养级的每种生物获得的能量是均 等的，第一营养级的同化能量为，则鹰最终获得的能量是________。
【解析】题目中已经给出能量的传递效率，按10%算，“同一营 养级的每种生物获得的能量是均等的”这句话说明低营养级在向 高营养级传递能量的时候，其能量是按途径平均分配，其解题图 解如下：
生态系统中能量流动的计算
必修3-5.2 生态系统的能量流动
生态系统中能量流动的计算
一．预备性知识 二．根据题目要求确定能量的传递效率：
10%~20%
三．确定各营养级能量的分配比例
能量在食物链中的传递
(1)在一条食物链中，若某一营养级的总能量为N， 则最多传到下一个营养级的能量为20%N（0.2N）, 最少为10%N（0.1N）。 (2)在一条食物链中，若某一营养级的能量为N，则 需要前一营养级的能量最少为： N÷20%=5N，最 多为：N÷10%=10N。
2.5 kg B至少需要消耗A、C各：
2.5 kg÷2÷20%＝6.25 kg, 2.5 kg D至少需要消耗C为：2.5 kg÷20%＝12.5 kg， 而(12.5＋6.25)kg C至少需要消耗A为： 18.75 kg÷20%＝93.75 kg，
则猫头鹰体重增加1 kg，至少需要消耗
A为6.25 kg＋93.75 kg＝100 kg。
例2．在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中，蛇若增加 1克体重，至少要消耗______ 125 克植物；最多要消耗 1000 克植物。 _______ 【解析】能量的传递效率为10%~20%，根据题目要求， 若 蛇 增 加 1 克 体 重 ， ① 至少要消耗植物 x 克，按传递效率为 20% 计算， 则可建立如下式子： x×20%×20%×20%=1，解得x=125克。 ② 最多要消耗植物 x 克，按传递效率为 10% 计算， 则 可 建 立 如 下 式 子 ： x×10%×10%×10%=1，解得x=1000克。
生态系统的能量流动-(完美版)
在一片树林中，树、昆虫和食虫
鸟的个体数比例关系如下图所示：
鸟
鸟
昆虫
昆虫
树
树
数量比例图
能量金字塔
B
33
生物量金字塔
例如，在海洋生态系统中，由于生
产者（浮游植物）的个体小，寿命短， 又会不断地被浮游动物吃掉，所以某 一时刻调查到的浮游植物的量可能低 于浮游动物的量。当然，总的来看， 一年中流过浮游植物的总能量还是比 流过浮游动物的要多。
生态学道理。
B
36
1.为什么肉类食品的价格比小白菜价格高？
2.为什么几平方公里才能有一只虎,而几平方 米却有百万昆虫?
3.人增加一千克，要消耗多少克的植物？(从 不同食物链考虑)
B
37
例、在草原上，牛以草为食，屎壳 郎以牛粪为食
思考：a、在能量流动的分析中牛粪 中所含的能量属于哪一部分？
生产者固定的太阳能
B
34
思考： 1、从能量流动的特点角度解释为什么食物链一般 不超过五个营养级及“一山不容二虎”的原理。
2.为什么一般的食物链上营养级不会多于5个？
答：根据能量传递效率为10%~20%计算，流入到下一 营养级能量是很少的。所以营养级越高生物种类和数
量就越少。当能量流经4~5个营养级，所剩的能量就 少到不足以再维持下一营养级的生命了。因为能量每
(4)具有人工能量输入的能量传递效率计算。 ①注意事项:人为输入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。 ②举例:求第二营养级至第三营养级传递效率: 第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人为输入第三营养级的能量)/第 二营养级的同化量(包括人为输入第二营养级的能量)×100%。
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。
生态系统中能量流动的模型与计算
生态系统中能量流动的模型与计算生态系统是生物圈中多种生物和非生物因素相互作用的综合体。
模拟生态系统中的能量流动和营养物质循环可以帮助我们了解自然规律，预测生物圈的变化，以及开发可持续的资源管理策略。
在这篇文章中，我们将讨论生态系统中能量流动的模型与计算方法。
一、生态系统的能量流动在生态系统中，能量从一个营养级别转移到另一个营养级别。
生态系统的主要能量来源是太阳能。
植物通过光合作用转化太阳能为生物大分子，如葡萄糖。
动物则通过食物链获得能量，将有机物氧化为二氧化碳和水，并以此为燃料维持生命活动。
每个营养级别的生物尽管可以消耗过去营养级别生物的能量和营养物，却无法回收过去营养级别生物消耗掉的耗散能量。
同时，每个营养级别的生物在代谢进程中都会有耗散能量的形成，而这些耗散能量则流向更高纬度的生物等级。
尽管生态系统中存在能量的有限性，但生态系统是一个开放的系统，在较高的生物等级中可以进一步消耗其它能源来源。
例如，许多食肉动物同样会食草，或者是食食肉动物的其他生物。
二、能量流动的模型能量流动可以用生态系统网络模型进行探讨。
生态网络模型中，每个节点代表不同的生物种群，节点之间通过食物链相联结，而每条边代表能量和营养物的转移，例如，从一个草食动物到肉食动物，从种子到小型昆虫。
这个模型可以给予我们对一个生态系统中能量流动的更详细、更全面的理解。
生态网络模型为我们提供了理解生态系统中生物间相互依存和复杂互动的一种方法。
通过对物种依赖关系的模拟和分析，我们可以了解到一些物种如何与其它物种的生命周期相互作用、如何适应环境变化等等。
三、能量流动的计算方法为了更好地理解生态网络模型，我们需要进行数值计算。
基于运动种群的理论，我们可以得到生态网络模型的大量方程。
这些方程描述了系统内各个物种之间的相互影响，包括能量、稳定性、物种组成等方面。
当然，由于生态系统的复杂性和变化性，将生态网络模型精确地简化为可计算的形式仍然是非常困难的。
高中生物计算公式大全(终审稿)
高中生物计算公式大全文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-高中生物计算公式大全（一）有关蛋白质和核酸计算：[注：肽链数（m）；氨基酸总数（n）；氨基酸平均分子量（a）；氨基酸平均分子量（b）；核苷酸总数（c）；核苷酸平均分子量（d）]。
（二）1．蛋白质（和多肽）：氨基酸经脱水缩合形成多肽，各种元素的质量守恒，其中H、O参与脱水。
每个氨基酸至少1个氨基和1个羧基，多余的氨基和羧基来自R基。
（三）①氨基酸各原子数计算：C原子数＝R基上C原子数＋2；H原子数＝R基上H 原子数＋4；O原子数＝R基上O原子数＋2；N原子数＝R基上N原子数＋1。
（四）②每条肽链游离氨基和羧基至少：各1个；m条肽链蛋白质游离氨基和羧基至少：各m个；（五）③肽键数＝脱水数（得失水数）＝氨基酸数－肽链数＝n—m ；（六）④蛋白质由m条多肽链组成：N原子总数＝肽键总数＋m个氨基数（端）＋R 基上氨基数；＝肽键总数＋氨基总数≥肽键总数＋m个氨基数（端）；O原子总＝肽键总数＋2（m个羧基数（端）＋R基上羧基数）；＝肽键总数＋2×羧基总数≥肽键总数＋2m个羧基数（端）；（七）⑤蛋白质分子量＝氨基酸总分子量—脱水总分子量（—脱氢总原子量）＝na—18（n—m）；（八）2．蛋白质中氨基酸数目与双链DNA（基因）、mRNA碱基数的计算：（九）①DNA基因的碱基数（至少）：mRNA的碱基数（至少）：蛋白质中氨基酸的数目＝6：3：1；（十）②肽键数（得失水数）＋肽链数＝氨基酸数＝mRNA碱基数/3＝（DNA）基因碱基数/6；（十一）③DNA脱水数＝核苷酸总数—DNA双链数＝c—2；（十二）mRNA脱水数＝核苷酸总数—mRNA单链数＝c—1；（十三）④DNA分子量＝核苷酸总分子量—DNA脱水总分子量＝（6n）d—18（c—2）。
（十四）mRNA分子量＝核苷酸总分子量—mRNA脱水总分子量＝（3n）d—18（c—1）。
生物《生态系统中能量流动的计算》课件(新人教版必修3)PPT教学课件
½ 0.5÷10% 植物
5kg
人 1/4 0.25÷10%牛羊÷10%植物
1kg
25kg
280kg
¼ 0.25÷10%肉食动物÷10%牛羊÷10%植物
2020/12/09
250kg
4
例5．如右图所示某生态系统的食物网，请回答：若该生态系统的 能量流动效率平均为10%，同一营养级的每种生物获得的能量是均 等的，第一营养级的同化能量为2×107，则鹰最终获得的能量是 ________。
【解析】题目中已经给出能量的传递效率，按10%算，“同一营 养级的每种生物获得的能量是均等的”这句话说明低营养级在向 高营养级传递能量的时候，其能量是按途径平均分配，其解题图 解如下：
2020/12/09
5例Biblioteka ．右图是某生态系统中食物网简图。图中甲---庚代表各种不同 的生物。已知各营养级之间的能量转化效率均为10%，若一种生物 摄食两种下一营养级的生物，且它们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 __千克。
生态系统中能量流动的计算
一．预备性知识
二．根据题目要求确定能量的传递效率 (10—20%)
三．确定各营养级能量的分配比例
2020/12/09
1
例1．在草→食草昆虫→蜘蛛→蟾蜍→蛇→猫头
鹰这条食物链，若流经此食物链的总能量为 100%，则按最高传递效率计算，蟾蜍和猫头鹰 所得能量分别为_______和_______。 例2．分析生态系统的能量流动状况，应从生态 系统的____________开始，若第二营养级所同 化的能量为2124.7KJ，第三营养级同化的能量为 271.7KJ，则能量从第二营养级到第三营养级的 传递效率为__________。
有关生态系统中能量流动的计算
答 案 ：５ ５ ５
例 ４为缓解人 口增 长带来 的世界 性粮食
紧张状 况 ，人类可 以适 当改变膳食 物结构 。
小结 五 ：能量传递 效率是指相邻 营养级
的同化量的 比值 ，关键是正确计算 出同化量 。
此类 题较为 复杂 ，既要确定所 要用 的传 若将人 类的 （ 草食 ）动物性食物 与植 物性食 递效率又要选 出相关的食物链 。 物 的 比例 由 １比 １ 调 整 为 １比 ４ ，地球 可供
因 此： 人 增 重 １ ｋ ｇ共 消 耗 植 物 ２ ． １＋ １ ２ ． ６＋ ２ ９ ． ３＋ １ ８ ． ８ ＝ ６ ２ ． ８ Ｊ ，Ｇ与 Ｈ的
５ ＋ ５ ０ ＋ ５ ０ ０ ＝ ５ ５ ５ ｋ ｇ 。
传递效率 ＝ ６ ２ ． ８ Ｊ ／ ４ ６ ５ Ｊ ｘ １ ０ ０ ％，所 以 Ｂ项正
总之 ，要解决好能 量流动 的计 算题 ，就 要找 出相 关的食物链 ，确定传递效 率 ，把握
＝
１ ÷ｆ ２ ｏ ％） ４ ＝ ６ ２ ５ ｋ Ｊ 。
Ａ、与该 生态系统稳定性 密切相关 的是 图中的 Ｇ、Ｈ和 ｃ所形成 的营养结构
小结一 ：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
Ｂ 、由 Ｇ到 Ｈ的能量传递效率 为 １ ３ ． ５ １ ％
有关生态系统 中能量流动的计算
口 河南省西平县杨庄高 中 王会红 生态 系统 中能量流 动的计算是近几 年高 考的热点 ，学 生常 因缺乏 系统总结和解 法归 处动物属第 二营养级 ，这样 就 可以两 条食 物
纳而容易 出错 。下面就相关 题型的规律 及解 食 物 链 和 最 低 传
Ｃ、从生态学的观点来 看 ，Ｇ、Ｈ和 ｃ所
生态系统能量流动计算汇总
生态系统能量流动计算汇总作者：方可云来源：《高中生学习·师者》2013年第03期【摘要】生态系统能量流动在每年高考的考试大纲中要求非常高，在2010年和2011年高考中的等级要求是C级，能量流动的计算是其考试的一个重要方面，在多年教学中，我总结了一些解题方法。
【关键词】生态系统能量流动计算【中图分类号】 G633.91 【文献标识码】 A 【文章编号】 1674-4772（2013）03-023-01一、能量传递效率理解1. 能量传递效率= ■2. 能量传递效率大约是10%～20%。
其含义是指一个营养级的总能量大约只有10%～20%传递到下一个营养级。
如果按20%这一最高效率计算，以第一营养级的总能量为100%，第二营养级所获得的能量为20%，第三营养级所获得的能量为20%×20%=4%，第n个营养级，所获得的能量是第一营养级能量的1/5n-1（若按传递效率10%计算，则为1/10n-1），定量分析是能量流动的关键。
二、能量流动解题方法归纳：1. 食物链中能量流动计算[1]根据题目要求确定能量传递效率计算（即能量流动“极值”的计算）结合某一具体食物链极其传递率10%～20%进行相关计算时，应注意以下思路：（1）已知高营养级能量（生物量），求低营养级具备能量（生物量）：（2）已知低营养级能量（生物量），求高营养级能量（生物量）：[2]根据隐含的能量流动数量关系进行计算[3]易混淆能量流动计算2. 食物网中能量流动计算[1]根据题目要求确定能量传递效率和具体食物链计算（1）若一食物网中，已知高营养级增重为N①要求最多需第一营养级多少时，按最长食物链，最低传递效率计算；②要求至少消耗第一营养级多少时，按最短食物链，最高传递效率计算。
（2）若一食物网中，已知第一营养级重量为M①要求高营养级最多获得多少能量时，应按最短食物链，最高传递效率计算；②要求高营养级最少获得多少能量时，应按最长食物链，最低传递效率计算。
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。
高中生物课件-5.2生态系统中与能量流动有关的计算
光合 植物体 作用
生长、发 育和繁殖
残枝 落叶
植物体储存的能量 摄食
分解者分解释放
初级消费者
去路：1、自身呼吸消耗（热能散失）；
2、未被利用（自身生长发育、繁殖等，储存
在自身体内有机物中）；
3、分解者所利用；
4、被下一个营养级所同化。
能量流入第二营养级 散失
粪便（上一营养级的同化量） 呼吸 作用 分解者利用
(4)已知较低营养级生物的能量求解较高营养级生物的能量时，若 求解“最多”值，则说明较低营养级的能量按“最高”效率传递；若 求解“最(至)少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最低”效率传 递。具体规律如下：
生产者最最少大消消耗耗选选选选最最最最大长小短传食传食递物递物效链效链率率2100%%获获得得最最少多 消费者
答案： B
减少，个体的体积会增大，但是也存在特殊情况，例如树上的
昆虫与树之间的关系。
答案： D
2．下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果[单位：
102 kJ/(m2·a)]。表中的①②③④分别表示不同的营养级，⑤为分
解者。GP表示生物同化作用固定的能量，NP表示生物体贮存着
的能量(NP＝GP－R)，R表示生物呼吸消耗的能量，有关叙述正
… 初级消费
者摄入量
初级消费 者同化量
遗体
用于生长 发育繁殖
呼吸 作用 散失
次级消费 者摄入量
…
生态系统能量流动示意图
第一 营养级
第二 营养级
第三 营养级
第四 营养级
分
解
者
呼吸作用
林德曼对塞达伯格湖进行能量流动研究结果图示
太ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
阳 能
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、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。
24kJ B。
192kJ C。
96kJ D。
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：D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 kg B. 125 kg C. 625 kg D。
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)。
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）。
生态系统能量流动计算汇总
２ ０ 住３
授 业＞ ＞ 课 程 实施
生态 系统 能量流动计算 汇总
方 可 云
（ 江 苏省 南 京 市程 桥 高级 中 学 江 苏 南京 ２ １ ０ ０ ０ ０ ）
【 摘要 】生 态系统能量流动在每年 高考 的考试 大纲中要 求非常高， 在２ ０ １ ０ 年和 ２ ０ １ １ 年 高考 中的等级要 求是 Ｃ级 ， 能量流动的
例 １ 在如 图所示食物 网中 ， 若狼增加 １ Ｋ ｇ体重 ， 从上一 营 养级得 到的能量各 占 ５ ０ ％， 从理论上推算 ， 最多需消耗草的重量
计算是其考试的一个重要 方面 ， 在 多年教 学 中， 我总结 了一些解题 方法。
【 关键词 】生态系统 能量 流动 计算 【 中图分类号 】Ｇ ６ ３ ３ ． ９ １ 【 文献标识码 】Ａ
一
【 文章编号 】１ ６ ７ ４ — ４ ７ ７ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ５ ８ — ０ １
【 解析】 本题 中， Ｃ获得 能量 的途径有二条 ： 从 Ａ直接获得 和
【 ４ 】 根据 特定 的能量流动要求计 算 例 ４有一食物 网如下图所示 ，
设 Ｅ种 群 干 物 质 量 为 ５ ． ８ ×１ ０ ９ ｋ Ｊ ．
长食物 链， 最低传递效率计算 。 【 ２ 】 根据规定的能量流动效率和规定的食 物链计算 （ １ ） 已知高营养级能量（ 生物量 ） ， 求低营养级能量（ 生物量 ） 。
田 一 田 一 田
厂］
从 Ａ经 Ｂ传递 间接获得 ， 已知 Ｃ从 Ａ直接获得 的比例为 ｘ ， 则直 ①要求最多需第一 营养级 多少时 ， 按最长食 物链 ， 最低传 递 接获 得 的能 量 为 ａ ｘ ， 需 要 消 耗 Ａ 的 能量 为 １ ０ ａ ｘ ， 间接 获 得 的 比例 效率计算 ； ② 要求 至少 消耗第 一营养级 多少时 ， 按最短食 物链 ， 为（ １ 一Ｘ ） ， 则 间接 获得 的能量 为（ １ 一Ｘ ） ａ ， 需要 消耗 Ａ的能量 为 最 高传 递效率计算 。 （ ２ ） 若一食物网中 ， 已知第一营养级重量为 Ｍ， ①要求高营养级最 多获得 多少 能量 时 ， 应按最 短食物链 ， 最 高传递 效率计算 ； ②要求高营养级最少获得多少能量时 ， 应按最
环境学公式大揭秘生态系统的能量流动
环境学公式大揭秘生态系统的能量流动环境学公式大揭秘：生态系统的能量流动生态学是研究生物与环境之间相互作用关系的学科，其中生态系统的能量流动是生态学中的重要内容之一。
通过公式的揭示，我们可以更好地理解生态系统中能量的转移和利用，从而更好地保护和管理我们的环境。
本文将探讨生态系统能量流动的一些基本原理和公式。
一、能量的流动及转化能量在生态系统中以不同的形式进行流动和转化。
太阳能是生态系统中最主要的能源来源，它被植物通过光合作用转化为化学能，这是整个生态系统能量流动的起点。
这些化学能被植物用于生长和维持生命活动，并被传递给其他生物。
当植物被其他物种捕食时，植物体内的能量转移到捕食者体内，再通过捕食关系层层传递。
二、生态系统的能量流动方程能量在生态系统中的流动符合特定的能量守恒原则，并可以通过一些数学公式来表示。
生态系统能量流动方程的基本形式如下：NPP = GPP - R其中，NPP代表净初级生产力（Net Primary Productivity）；GPP代表总初级生产力（Gross Primary Productivity）；R代表呼吸损失（Respiration）。
净初级生产力是能量在生态系统中最终被储存和转化为有机物质的部分，也是可供其他生物消费的能量总量。
总初级生产力是生态系统中生物通过光合作用转化的总能量。
呼吸损失则是生物将储存在体内的能量用于自身维持生命活动的过程。
三、能量流量图能量流量图是生态学中常用的可视化方法，通过图形方式展示生态系统中不同组分之间能量的流动和转化关系。
能量流量图可以帮助我们更好地理解和分析生态系统中能量流动的规律和影响因素。
能量流量图中，生物之间的关系可以分为食物链和食物网。
食物链是由多个物种按照捕食关系依次排列而成，而食物网则表明生态系统中物种之间较为复杂的相互作用关系。
四、生态系统的稳定性与干扰生态系统的稳定性与能量流动密切相关。
能量流动的稳定性保证了生态系统的正常运行和物种之间的平衡。
例析生态系统中能量流动转换率的计算
例析生态系统中能量流动转换率的计算能量流动的知识，是高中生物教材中为数不多的几个“应用级”知识点之一，且能量总是寓于物质之中，所以计算干物质量的量值也就是计算能量的量值。
因此关于这方面的题目也较多和有一定的难度，特别是关于能量流动的计算问题。
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、食物网和同一营养级的关系，其次要理解生态系统中能量流动的过程和规律。
而常见的题型可分为以下几种：1、关于自然生态系统中某一食物链中能量流动的计算⑴根据能量流动效率直接计算 生态系统的总能量=第一营养级（生产者）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（ ）。
例2：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 1和W 2，当下列哪种情况发生时，最有可能使生态平衡遭到破坏（ ）。
A. B. C. D. ⑵根据隐含的能量流动数量关系进行计算例3：某生态系统中已知鹰增重2kg 要吃10kg 小鸟，小鸟增重0.25kg 要吃2kg 昆虫，而昆虫增重100kg 要吃掉1000kg 绿色植物，若各营养级摄入的食物，除消耗于呼吸作用等耗能过程外，其余都转化为能量。
那么，鹰对绿色植物能量的利用率是多少？（ ）A. 0.05%B. 0.5%C. 0.25%D. 0.025%⑶根据理论的传递效率和食物链进行有关“最值”问题的计算：解答此题的关键有两点，一是要掌握能量传递效率为10％～20％，二是要注意“至少”和“最多”这两个关键词。
例4：在“棉花→棉芽→食蚜蝇→瓢虫→麻雀→鹰”这条食物链中，如果一只食蚜蝇要有5m 2生活范围才能满足自身的能量需求，则一只鹰的生活范围至少是（ ）A.5×103m 2B.5×104m 2C.53m 2D.54m 2⑷综合光合作用和呼吸作用中能量固定和能量释放的关系，运用能量流动的传递效率，推理计算：例5：在某草原生态系统中，某食物链生产者释放出60mol 的氧气，则所固定的太阳能中，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=流入次级消费者体内的能量最多的是（）A.1161kgB.1148kgC.2870kgD.19110kgE.5740kg2、关于自然生态系统中某一食物网中能量流动的计算⑴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。
生物能量流动计算公式
生物能量流动计算公式生物能量流动引言生物能量流动是生态系统中重要的生命过程之一。
它描述了能量在生态系统中的传递和转化，从光合作用到食物链的形成，再到生态金字塔的建立。
在这篇文章中，将介绍生物能量流动的基本概念以及相关的计算公式，并通过实际例子进行解释说明。
光合作用能量转化光合作用是生物能量流动的起点，它将太阳能转化为化学能，被称为初级生产者。
光合作用的总方程式如下：6CO2 + 6H2O + 光能 -> C6H12O6 + 6O2其中，CO2为二氧化碳，H2O为水，C6H12O6为葡萄糖。
这是一个化学方程式，描述了光合作用中光能转化为化学能的过程。
氮循环中的能量转化氮循环是生态系统中的另一个重要过程，涉及到氮的转化和各种生物体之间的相互作用。
在氮循环中，氮通过不同的形式在生态系统中流动。
一个常见的氮循环计算公式是氨化作用（Ammonification）：有机氮化合物 + H2O -> NH3 + 酸这个公式描述了有机氮化合物在分解过程中转化为氨，进一步提供给其他生物体使用。
食物链中的能量传递通过食物链，能量在生态系统中从一个物种传递到另一个物种。
下面是一个简单的食物链示例：植物 -> 草食动物 -> 肉食动物在这个食物链中，植物是初级生产者，通过光合作用转化太阳能为化学能。
接下来，草食动物通过消费植物获取能量，成为中间消费者。
最后，肉食动物通过捕食草食动物获取能量。
食物链中能量传递的计算公式是：能量转化效率 = （能量转给下一级消费者的能量 / 已被消费者捕食体内的能量）× 100%这个公式可以用来评估食物链中能量的转化效率。
生态金字塔的建立生态金字塔是描述每个营养层级能量关系的图形显示。
它可以显示能量在生态系统中从一个层级到另一个层级的流动。
以下是一个生态金字塔示例：植物层级:- 能量A草食动物层级:- 能量B肉食动物层级:- 能量C在生态金字塔中，每层级上的数字表示该层级中的能量量。
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）。
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生态系统中能量流动的
计算方法
文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
生态系统中能量流动的计算方法
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. 24kJ
B. 192kJ
C.96kJ
D. 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：D
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 kg
B. 125 kg
C. 625 kg
D. 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）。
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）。
，若能量传递效率例3.在能量金字塔中，生产者固定能量时产生了240molO
2
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（）
B. 0.4
C.0.9
D.0.09
解析：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.下图食物网中，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。
解析：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。
解析：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%
解析：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 kg
B.5000 kg 和25000 kg
C.50000 kg 和50000 kg
D.10000 kg 和10000 kg
3.某个生态系统中，生产者和次级消费者的总能量分别是E 1和E 3，在下列几
种情况中，可能导致生态平衡被破坏的是
A. E 1＞100E 3
B. E 1＜100E 3
C. E 1＜25E 3
D. E 1＞25E 3
4.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.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 ）与x 的函数关系
式为 。