生态学中几道易错试题的分析Word文件下载.docx
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植物→昆虫→小鸟→鹰
1000kg100kg12.5kg2.5kg
这样，鹰转化绿色植物的百分比即为2.5/1000，也就是0.25%。
3.根据规定的能量流动效率计算
例4有一食物网如图1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，最多消耗植物多少克？
图1
解析据题意，猫头鹰的食物可来源于三条食物链，直接来源于三种不同的生物：
兔、鼠、蛇，如要使其增重20g，则这种食物食用后必须使其分别增加8g、8g、4g。
这样可得到图2。
图2
考虑到是最多消耗，计算时要按最低的能量流动效率即10%计算，这样这三条链消耗的植物分别为800g、800g、4000g，共消耗植物5600克。
例5在如下图3所示的食物网中，已知各营养级之间的能量转化效率为10%，若一种生物摄食两种上一营养级的生物时，两种被摄食的生物量相等，则丁每增加10千克生物量，需消耗生产者多少千克？
图3
解析据题意，与丁食物来源相关的食物链有三条：
戊→庚→丁，戊→甲→丁，戊→己→甲→丁。
丁以甲和庚为食，则按能量传递效率10%计算：
各需甲、庚10kg÷
10%÷
2＝50kg。
甲要增长50kg需摄食己和戊共50kg÷
10%＝500kg，则己、戊各250kg，己要增长250kg则需摄食戊250kg÷
10%＝2500kg，庚要增长50kg则需戊50kg÷
10%＝500kg。
共需戊：
500＋2500＋250＝3250kg。
例6已知在如下图4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____________。
图4
解析本题中，C获得能量的途径有二条：
从A直接获得和从A经B传递间接获得，已知C从A直接获得的比例为x，则直接获得的能量为ax，需要消耗A的能量为10ax，间接获得的比例为（1－x），则间接获得的能量为（1－x）a，需要消耗A的能量为100（1－x）a，那么消耗A的总能量为10ax＋100（1－x）a＝100a－90ax，亦即y与x的函数关系式为：
y＝100a－90ax。
5.根据特定的能量流动要求计算
例7有一食物网如下图5所示，设E种群干物质量为5.8×
109kJ，B种群干物质量为1.3×
108kJ，则A种群干物质量的值至少是_____________。
图5
解析本题首先要搞清楚：
由于能量寓于物质之中，所以计算干物质量的值也就是计算能量的量值；
其次，由于E种群的干物质的最终去向有B和A，所以要使A种群所得干物质的量最少，只有在E种群以最低的传递效率传给B（这时E种群剩余干物质最少），E剩余部分再以最低的传递效率传给A时才可能发生。
B种群干物质量为1.3×
108kJ，从理论上讲，至多消耗E种群干物质为1.3×
108kJ/10%＝1.3×
109kJ，由于A与E相隔一个营养级，因而A种群干物质量的值至少为（5.8－1.3）×
109kJ×
10%×
10%＝4.5×
107kJ。
总之，找出相关食物链，确定能量流动效率，弄清特定题设条件是解决这类题目的一般规律和方法。
例1.下表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的调查结果,表中A、B、C、D分别表示不同的营养级，E为分解者。
Pg表示生物同化作用固定能量的总量，Pn表示生物体贮存的能量（Pn=Pg-R），R表示生物呼吸消耗的能量。
单位：
102千焦/m2/年
Pg
Pn
R
A
15.9
2.8
13.1
B
870.7
369.4
501.3
C
0.9
0.3
0.6
D
141
61.9
79.1
E
211.5
20.1
191.4
分析回答：
（1）能量流动是从A、B、C、D中的哪个营养级开始的，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。
（3）从能量输入和输出角度看，该生态系统的总能量是否增加，
为什么
【解析】首先根据表格、题干分析，B营养级固定的能量最多，故B为生产者，又因为E为分解者，所以食物链为B→D→A→C，再根据公式②计算从第三营养级传递到第四营养级的效率是0.9/15.9=5.7%。
输入的总能量即为生产者固定的总能量Pg（生产者）＝870.7，输出的总能量＝所有生物呼吸消耗能量之和＝13.1+501.3+0.6+79.1+191.4=785.5；
因为870.7＞785.5。
所以生态系统输入的总能量大于所有生物消耗能量之和。
【答案】
（1）BB营养级含能量最多,B为生产者
（2）5.7%。
（3）增加。
该生态系统输入的总能量大于所有生物消耗能量之和
【规律】①生态系统的总能量=生产者固定的全部太阳能=第一营养级得同化量
特别注意：
必须是两个营养级的同化量作比。
2、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2.在某生态系统中，1只2kg的鹰要吃10kg的小鸟，0.25kg的小鸟要吃2kg的昆虫，而100kg的昆虫要吃1000kg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，可根据食物链及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，即从绿色植物→昆虫→小鸟→鹰这一食物链中小鸟→鹰的传递效率为2/10=0.2，昆虫→小鸟的传递效率为2/0.25=0.125，绿色植物→昆虫的传递效率为100/1000=0.1，因此绿色植物到鹰的能量传递效率为0.1×
0.125×
0.2=0.0025，即0.25%
。
也可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：
10kg的小鸟需要昆虫的生物量=10÷
（0.25÷
2）=80kg；
80kg的昆虫需要绿色植物的生物量=80÷
（100÷
1000）=800kg。
因此，从绿色植物→昆虫→小鸟→鹰的生物量依次为800kg→80kg→10kg→2kg，则鹰转化绿色植物的百分比为2/800×
100%=0.25%。
答案：
【规律】如设A→B→C→D食物链中，传递效率分别为a％、b％、c％，若现有A营养级生物重为M，则能使D营养级生物增重的量=M·
a％·
b％·
c％。
3、在一条食物链内，计算某一生物所获得的最多（最少）的能量
例3.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%=192kJ。
D。
例4.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1kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物量为（
A.25kg
B.125kg
C.625kg
D.3125kg
【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Xkg，则X=1÷
（20%）4=625kg。
C。
【规律】
二、涉及多条食物链的能量流动计算
1、在能量分配比例已知且能量传递效率也已知时的能量计算
例5.由于“赤潮”的影响，一条4kg重的杂食性海洋鱼死亡，假如该杂食性的食物有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，按能量流动效率20%计算，该杂食性鱼从出生到死亡，共需海洋植物（）
A.120kgB.160kgC.60kgD.100kg
【解析】根据题干，可绘出食物网如下：
因此共需海洋植物为4×
1/2×
5＋4×
1/4×
5×
5=160kg。
B。
【规律】在能量分配比例已知时，直接根据已知的能量传递效率按实际的食物链条数计算。
2、在能量分配比例已知但能量传递效率未知时的能量计算
例6.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1kg，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%＝2.5kg，小鱼的生物量至少为2.5÷
20%＝12.5kg；
在“小鱼→人”的传递途径中，小鱼的生物量至少是0.5÷
20%＝2.5kg。
因此，小鱼的生物量总量至少为12.5+2.5=15kg。
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%＝937.5kg；
在“水藻→小鱼”的传递过程中，水藻的生物量至少是15÷
20%＝37.5kg。
因此，水藻的生物量总量至少为937.5+37.5=975kg。
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。
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。
例7.如右图食物网中，若人的体重增加1kg，最少消耗水藻kg，最多消耗水藻kg
【解析】本题中，最短食物链为水蚤→小鱼→人，传递效率按20％计算。
设最少
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