生态系统计算专题

高中生物生态系统计算专题

一、生态系统能量流动的相关计算

（一）

（二）生态系统的能量流动

1.生态系统的能量流动定义：生物系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，输入生态系统总能量通常是生

产者固定的太阳能，

2.每一营养级能量来源与去路的分析

(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。例如蜣螂利用大象的粪便获得能量，就不能说蜣螂获得了大象的能量。

(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⎩

⎪⎨⎪⎧①生产者的能量主要来自太阳能②其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量 去路⎩⎪⎨⎪⎧①自身呼吸以热能形式散失②流向下一营养级③遗体残骸等被分解者分解④未被利用：包括生物每年的积累量，也包括动植物残体以化学燃料的形式被储存起来的能量

即某营养级同化的能量＝呼吸散失的能量＋被下一营养级同化的能量＋分解者利用的能量＋未被利用的能量。

（三）对能量流动的理解

“能量流动”是生态系统的基本功能之一，能量是维持生态系统存在和发展的动力。

生态系统总能量来源：

生产者固定太阳能的总量 源头

光能 能量输入

相关生理过程

光合作用、化能合成作用 总能量

生产者固定的太阳能总量 能量的传递 传递形式：有机物

传递渠道：沿食物链和食物网 能量的散失

相关生理过程

细胞呼吸 形式

热能 能量流动特点

①单向流动；②逐级递减 能量传递效率

10%～20%（有关计算）

（及时巩固） 结构 生态系统的组成成分

食物链和食物网（营养结构） 生态系统 的稳定性 恢复力稳定性：生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的 能力 抵抗力稳定性：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持 原状的能力 信息传递 功能 物质循环 能量流动

1、下图是某生态系统有关功能的示意图。下列叙述正确的是（）

A．X1过程的完成必须依赖于一种具有双层膜结构的细胞器

B．X1过程吸收的CO2总量与Y1、Y2、Y3、……及Z过程释放的CO2总量相等

C．当该生态系统处予相对稳定状态时，X3过程的能量值约为X1过程的能量值的1%～4%

D．图中箭头也可表示该生态系统的信息传递方向

2.以下表示动物利用食物的过程：正确的分析是( )

A．恒温动物的④/③值一般高于变温动物 B．哺乳动物的③/①值一般为10%～20%

C．提高圈养动物生长量一般需提高③/②值 D．食肉哺乳动物的③/②值一般低于食草哺乳动物

3.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（）

A．流入初级消费者的能量为(A2＋B2＋C2)

B．图解表明能量流动的特点是单向流动、逐级递减

C．由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D1/W1

D.生产者固定的总能量可表示为(A1＋B1＋C1＋A2＋B2＋C2＋D2)

4．下图表示某草原生态系统中能量流动图解，①～④表示相关过

程能量流动量。下列有关叙述正确的是( )

A．①是流入该生态系统的总能量

B．分解者分解动植物遗体释放出来的能量，可供绿色植物再利用。

C．图中②/①的比值代表草→兔的能量传递效率

D．③和④分别属于草和兔同化量的一部分

5、下图是生态系统的能量流动图解，N1～N6表示能量数值，下列有关叙述中错误的是()

A．流经该生态系统的总能量为N2，由初级消费者流向蜣螂的能量为N6

B．能量由第一营养级传递给第二营养级的传递效率为N5/N2×100%

C．N5将有两个去向，其中之一是用于初级消费者的生长、发育和繁殖

D ．能量在各营养级的流动离不开生态系统的物质循环和信息传递

6、下图是某草原生态系统的能量流动模型。a 、b 、c 表示流入各营养级生物的能量，d 、e 、f 表示用于各营养级生物生长、发育、繁殖的能量，g 、h 、i 分别表示各营养级生物呼吸消耗的能量，j 、k 、l 表示流入分解者的能量。下列分析正确的是（ ）

A ．该生态系统的结构包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分

解者

B ．狼同化的能量可表示为c=f+i+l

C ．若一段时间内草所固定的太阳能总量m ，那么图中最高营养级所获得的能量为m ×c a

D ．若上述草原生态系统开发为农田生态系统，则群落的演替方式是初生演替。

7.6月5日是世界环境日，今年我国的世界环境日主题是“共建生态文明、

共享绿色未来”。 草原是绿色生态环境的重要组成部分。某草原生态系

统的食物网如图所示。

（1）图中食物网的简单，因此，该草原生态系统的______________能力较

差，其______________稳定性也相应较低。除图中所示的生物类群外，该

生态系统的生物组成成分还应有________________才能保证其物质循环的正常进行。

（2）如果图中草能提供10000KJ 的能量，营养级间的能量传递效率为10% ～ 20%，那么鹰占据的营养级能得到的最低和最高能量值分别是_________KJ 和__________KJ 。若去除蛇，且狐的数量不变，则草原容纳鹰的数量会__________。若外来生物入侵该区，则会导致草原的__________锐减或丧失。

(3)影响图中兔种群数量变化的种间因素是__________和竞争。若某年兔种群的K 值为1000只，且1只兔和4

只鼠消耗的草量相等，其他条件不变的情况下，次年鼠的数量增加400只，则兔种群的K 值变为__________只。用标志重捕法调查该区的种群数量时，若部分标记个体迁出，则导致调查结果__________（填“偏高”或“偏低”）

(4)草原干旱时，兔摄取水分减少，体内细胞外液渗透压__________，引起__________渗透压感受器兴奋，增加抗利尿激素的释放，进而引起__________对水的重吸收增加，减少排尿量,以保持体内水平衡。

8、某地出现了较为严重的自然灾害，导致此区域的自然保护区生态环境破坏，如图为被毁的自然保护区在人为干预下恢复过程中的能量流动图（单位：103kJ?m -2?a -1）．

（1）计算可知，肉食动物需补偿输入的能量值为 kJ/(m -2.a -1)．由图可知，营养级

（填“较高”或“较低”）的生物在这场灾害中受到的影响较大．

（2）在人为干预下，能量在第二营养级到第三营养级之间的传递效率为 。

（3）若某村落由于自然灾害在较长一段时间内不能得到外界援助，但尚可农耕及畜牧养殖，此种状态下可以适当改变膳食结构．例如，若将（草食）动物性与植物性食物的比例由1：1调整为1：4，可供养的人口数量将是原来的 倍．（能量传递效率按10%计算，结果精确到小数点后两位数字）

（4）由图中可知：用于植食动物自身的生长、发育、繁殖等的能量值是 ．

9．科研小组对某人工鱼塘的能量流动进行定量分析，得出相关数据，如下表所示。整理资料时，由于疏忽图中部分项目和数据模糊不能分辨。请你帮助恢复有关数据和项目，并回答有关问题：（能量单位：J/cm 2．a ，除表中所列的消费者外，其他类型的消费者忽略不计）