生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的計(jì)算

1、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的計(jì)算河北省張家口市高新區(qū)馬路東西街5號(hào)東方中學(xué) 075000杜 勇生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的計(jì)算是高中生物計(jì)算題中的一個(gè)類(lèi)型，在多年的教學(xué)當(dāng)中，我總結(jié)出以下解題規(guī)律，以求共享。一預(yù)備性知識(shí)要想作出正確解答，我認(rèn)為以下知識(shí)必須掌握，它包括：1流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量等于生產(chǎn)者通過(guò)光合作用固定的太陽(yáng)能。2生態(tài)系統(tǒng)中能量的流動(dòng)從生產(chǎn)者開(kāi)始，以營(yíng)養(yǎng)級(jí)為單位，順著食物鏈進(jìn)行。3能量流動(dòng)的特點(diǎn)4（相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)），為10-20%。5根據(jù)題目要求畫(huà)出食物鏈和食物網(wǎng)二根據(jù)題目要求確定能量的傳遞效率(1020%)關(guān)于能量的傳遞效率，有很多題目會(huì)直接告訴，這樣題目的難度會(huì)適當(dāng)降低，如果沒(méi)有直接說(shuō)出，可以

2、遵循以下規(guī)律去確定。三確定各營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的分配比例在具體計(jì)算中，會(huì)遇到這樣的問(wèn)題（如圖1所示）：a為生產(chǎn)者，它通過(guò)、三條途徑分別為b、d、e提供能量，那么a到底為b、d、e各提供多少能量？e為最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)，它通過(guò)、三條途徑分別從a、c、d三處獲得能量，那么e到底從a、c、d各獲得多少能量？以上兩個(gè)問(wèn)題，在具體計(jì)算過(guò)程中，除非題目中特別說(shuō)明，否則絕對(duì)不能按比例平均分配能量。所以在計(jì)算過(guò)程中，必須確定兩個(gè)比例，即：在計(jì)算過(guò)程中，只要確定了能量的傳遞效率和營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量的分配比例，計(jì)算就變得簡(jiǎn)單多了。請(qǐng)看以下例題：例1在草食草昆蟲(chóng)蜘蛛蟾蜍蛇貓頭鷹這條食物鏈，若流經(jīng)此食物鏈的總能量為100%，則按最高傳遞效率

3、計(jì)算，蟾蜍和貓頭鷹所得能量分別為_(kāi)和_。例2分析生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)狀況，應(yīng)從生態(tài)系統(tǒng)的_開(kāi)始，若第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化的能量為2124.7KJ，第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量為271.7KJ，則能量從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率為_(kāi)。【解析】以上兩類(lèi)題目比較簡(jiǎn)單，考察的是能量流動(dòng)過(guò)程中的基本內(nèi)容，只要細(xì)心，一般不會(huì)出錯(cuò)。答案如下：例1：0.8%，0.032%；例2：生產(chǎn)者，12.8%。例3在植物昆蟲(chóng)蛙蛇這條食物鏈中，蛇若增加1克體重，至少要消耗_克植物。【解析】這樣的題目難度適當(dāng)增加，但它只涉及一條食物鏈，根據(jù)題目要求，能量的傳遞效率為20%，設(shè)蛇增重1克，需消耗植物x克，則可建立如下式子：，解得x=12

4、5克。例4若人的食物二分之一來(lái)自植物，四分之一來(lái)自小型食肉型動(dòng)物，四分之一來(lái)自牛羊肉，則人增重1Kg時(shí)最多消耗植物_Kg?！窘馕觥肯雀鶕?jù)題目要求畫(huà)出食物網(wǎng)圖2，從題目要求可以判斷能量的傳遞效率為10%，人增重從不同途徑獲得能量的比例也明確告訴。解題圖解如下：例5如右圖所示某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)，請(qǐng)回答：若該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)效率平均為10%，同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的每種生物獲得的能量是均等的，第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化能量為，則鷹最終獲得的能量是_?！窘馕觥款}目中已經(jīng)給出能量的傳遞效率，按10%算，“同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的每種生物獲得的能量是均等的”這句話(huà)說(shuō)明低營(yíng)養(yǎng)級(jí)在向高營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞能量的時(shí)候，其能量是按途徑平均分配，其解題圖解

5、如下：從圖解可以看出，植物的同化量為2×107KJ，只能往出傳遞10%，即昆蟲(chóng)和鼠各得106KJ，昆蟲(chóng)和鼠所得能量也只能各自往出傳遞10%，即鳥(niǎo)、蛙、蛇和鷹各得5×104KJ，鳥(niǎo)為鷹提供5×103KJ，蛇從蛙和鼠中共獲得能量5.5×104KJ，蛇為鷹提供5.5×103KJ，所以鷹最后獲得能量為三條途徑提供能量之和：(5×104+5.5×103+5×103)KJ=6.05×104KJ。例6右圖是某生態(tài)系統(tǒng)中食物網(wǎng)簡(jiǎn)圖。圖中甲-庚代表各種不同的生物。已知各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量轉(zhuǎn)化效率均為10%，若一種生物攝食兩種下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物，且它們被攝食的生物量相等，則丁每增加10千克生物量，需消耗生產(chǎn)者_(dá)千克。【解析】從題目中可以獲得該食物網(wǎng)的能量傳遞效率為10%，“若一種生物攝食兩