能量流动计算题.docx
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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
—曰“…十下一个营养级的同化量
求能量传递效率=人卄砧mn曰X100%
上一个营养级的同化量
A、BCD分别
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
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。
生物
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
141.0
61.9
79.1
E
211.5
20.1
191.4
能量流动是从A、B、CD中的那个营养级开始的？
为什么?
1.
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?
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?
870.7，输出的总能
（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
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。
物的能量利用率为（）
D0.025%
A0.05%B0.5%C0.25%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2.5/1000X100%=0.25%
求营养级的生物量
（一）已知能量传递效率求生物量
为10%以鸟类同化的总量为（
植物为10（A-X）,贝UY=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,
人，在此食物链中，人增重—0.25kg,
植物280kg。
么第四营养级同化的能量为
（二）未知能量传递效率求生物量
1.隐含在题干数据中
A是生产
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,
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:
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
C的传递效率为13心8+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:
项目
1头牛
300只兔
总体重（kg）
600
600
日均食物消耗（kg）
7.5
30.0
日均热量散失（kJ）
82000
129000
日均体重增加（kJ）
1.8
7.2
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
如何解释两种动物日均热量散失量的不同
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？
7.2/30.0X100%=24%所以它们的体重增加量均为
（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）
和产出相等的情况下，兔肉价格高，因此经济效益高。
兔的经济效益高：
因为兔的体重增加快，产肉量多，有利于缩短企业生产周期，且投入
2隐含在题干的叙述中
（1）已知较高营养级生物的能量求较低营养级生物的能量
论上讲，D生物种群含有的总能量最多是
X1011
解析：
由图可知D为生产者，要使D的能量最多，则必须这样分析，一是能量传递效率最低,
是食物链最长，D贮存的总h量最^多食物链是
A传递效率按10%十算。
即D生物种群含有
的总能量最多为7.1X109-10%^10%-10%=7.1X1012kJ.
②求最少量时，食物链按最短、传递效率按20%十算
解析：
据题意可知，能量传递效率应取20%所以应为25
例10下图表示某生态系统食物网的图解，若一种生物摄取两种下一营养级的生物，且它
们被摄食的生物量相等，则猫头鹰体重增加1kg，至少消耗A约为
2.5kgB至少需要A、C
解析：
猫头鹰增重1kg则至少需要B、D各为1十20沧2=2.5kg
各为2.5-20沧2=6.25kg,2.5kgD至少需要C为2.5-20%=12.5kg,贝^（12.5+6.25）kgC至少需要A为18.75-20%=93.75kg,贝UA=（6.25+93.75）=100kg
（2）已知较低营养级的生物的能量求较高营养级生物的能量
60mol的02,
5740kJ
算，即10X2870X20%=5740kJ
*B
例11在某湖泊生态系统的一条食物链中，若生产者通过光合作用产生了则其所固定的太阳能中，流入初级消费者体内的能量最多可达
解析:
由图可知D为生产者，要使A获得的能量最少，则必须保证三个条件：
一是能量来源
途径最少；二是能量传递效率最低（按10%十算）；三是食物链要最长。
故从理论上讲，与A
在，只能是DtEtCTAo
为此，E的能量在传递给A的途径中，只有确保：
①E在传递给B时用去的能量最多；E
X10%X10%=4.8X107KJ
、综合应用类
充分利用黄泥螺资源，又不影响可持续发展，理论上每年最多捕捞黄泥螺的量
超过300t
又充分利用资源，最多捕捞量应小于或等于最大增长量。
就可能使生态系统发生破坏?
营养级的能量不超过自身同化量的20%否则会影响上网的可持续发展，就会使生态系统的
稳定性遭到破坏，A选项W/W<1/10;B选项W/Wv1/5;C选项WZW>1/10;D选项WW>1/5故选D例15在一个生态系统中，A种群有50个个体，B种群有500个个体，C种群有5000个个体，则它们的食物链的关系是
不能确定
解析:
本题初看起来选B,但题目中只提供个体的数量，没有提供个体的大小或个体拥有的
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：
、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（
解析：
据题意，
量，即24000kJ，当能量的传递效率为20%寸，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：
24000X20%X20%X20%=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）X（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。
3.
1kg，理论上至
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少要消耗第一营养级的生物量为（）
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）。
例3.在能量金字塔中，生产者固定能量时产生了240molQ,若能量传递效率为10%-15%
时，次级消费者获得的能量最多相当于多少mol葡萄糖？
（）
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240十6=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40X15%<15%=0.9mol葡萄糖。
答案：
C
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.右图食物网中，在能量传递效率为10%-20%寸，假设每个营养级的生物从前一营
kg。
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
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7大鱼7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2.5十20%=12.5kg;在“小鱼7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。
答案：
975
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。
植物7羊7人：
0.5十10沧10%=50kg;
植物7羊7小型肉食动物7人：
0.5十10%^10%^10%=500kg;
因此：
人增重1kg共消耗植物5+50+500=555kg。
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（）
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：
10kg的小鸟需要昆虫的生物
量=10-（0.25十2）=80kg;80kg的昆虫需要绿色植物的生物量=80+（100十1000）=800
kg。
答案：
C
4.
2/5来自兔子，2/5来自老鼠，其余来自克。
有一食物网如右图所示。
假如猫头鹰的食物蛇，那么猫头鹰要增加20g体重，最多消耗植物.
5.右图为美国生态学家林德曼于1942年对一个天然湖泊一一赛达伯格湖的能量流动进
行测量时所得结果。
请据图中相关数据，则第二营养级向第三营养级的能量传递效率是—
6.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—
五、巩固练习答案与解析
1.80kg
鱼；植物7草食鱼类7杂食鱼；
生物量求其对较低营养级的需要量时，应按能量传递效率物分别是
解析：
由题意可知，这条鱼的食物来源于三条食物链，即：
植物7杂食植物7草食鱼类7小型肉食鱼类7杂食鱼，由较高营养级的
20%计算。
通过三条食物链消耗植
5kg、12.5kg和62.5kg，因此，消耗植物的最少量是5+12.5+62.5=80kgo
2.B
物量越少，
所需浮游植物为1000十20%-20%=25000kgo
解析：
较高营养级获得参量一定时，能量传递效率越大，则所需较低营养级生应按20%的能量传递效率计算。
所以需要浮游动物的生物量为1000十20%=5000kg,
3.D解析：
生态系统的能量传递效率为10%-20%当生产者的能量小于次级消费者
能量的25倍，则说明该生态系统中，在生产者、初级消费者和次级消费者之间的能量流动
效率已经高于20%，此时，次级消费者对于初级消费者的捕食强度会加大，可能使生态系统的稳定性受到破坏，影响生生态系统的可持续性发展，导致生态平衡破坏。
4.5600解析：
该食物网中有三条食物链,最高营养级为鹰。
据题意,应按最低能量传递效率（10%计算，可得到三条链消耗的植物分别为800g、800g、4000g，共消耗植物
5600克。
5.20.06%解析：
能量传递效率为下一个营养级所获得的能量占上一个营养级获得能
量的比例。
则：
第二营养级向第三营养级的传递效率为：
12.6十62.8X100%^20.06%。
6.y=100a—90ax解析：
C从A直接获得的比例为x,则直接获得能量为ax，需
要消耗A的能量为10ax;通过B获得的比例为（1—x），则获得能量为（1—X）a,需要消耗A的能量为100（1—x）a。
因此，消耗A的总能量为：
10ax+100（1—x）a=100a—90ax,可得函数关系式：
y=100a—90ax。
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