生態(tài)系統(tǒng)能量流動的定量分析圖解

1、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的計算是近幾年高考的熱點,考生常因缺乏系統(tǒng)總結和解法歸納而容易出錯。下面就相關問題解法分析如下：一、食物鏈中的能量計算.已知較低營養(yǎng)級生物具有的能量（或生物量），求較高營養(yǎng)級生物所能獲得能量（或 生物量）的最大值。例1.若某生態(tài)系統(tǒng)固定的總能量為24000kJ ,則該生態(tài)系統(tǒng)的第四營養(yǎng)級生物最多能獲得的能量是（）A. 24kJB.192kJC.96kJD. 960kJ答案：D.已知較高營養(yǎng)級的能量（或生物量），求較低營養(yǎng)級應具備的能量（或生物量）的最 小值。例2.在一條有5個營養(yǎng)級的食物鏈中，若第五營養(yǎng)級的生物體重增加1 kg,理論上至少要消耗第一營養(yǎng)級的生物量為（）A. 2

2、5 kgB. 125 kgC. 625kgD. 3125 kg解析：據(jù)題意，要計算消耗的第一營養(yǎng)級的生物量，應按照能量傳遞的最大效率20%+算。設需消耗第一營養(yǎng)級的生物量為 X kg,則X=1+ （20%）4=625 kg。水藻-水蚤T蝦T小魚大魚人答案：C.已知能量的傳遞途徑和傳遞效率，根據(jù)要求計算相關生物的能量（或生物量）。例3.在能量金字塔中，生產(chǎn)者固定能量時產(chǎn)生了 240molQ,若能量傳遞效率為 103 15%寸，次級消費者獲得的能量最多相當于多少mol葡萄糖？（）A.0.04B.0.4C.0.9D.0.09解析：結合光合作用的相關知識可知： 生產(chǎn)者固定的能量相當于 240+ 6=

3、40mol葡萄糖； 生產(chǎn)者的能量傳遞給次級消費者經(jīng)過了兩次傳遞，按最大的能量傳遞效率計算， 次級消費者獲得的能量最多相當于 40X15%100E3B. E 1V100E3C. E 1253.有一食物網(wǎng)如右圖所示。假如貓頭鷹的食物2/5來自兔子，2/5來自老鼠， 其余來自蛇，那么貓頭鷹要增加20g體重，最多消耗植物 克。.右圖為美國生態(tài)學家林德曼于1942年對一個天然湖泊賽達伯格湖的能量流動進行測量時所得結果。請據(jù)圖中相關數(shù)據(jù)，則第二營養(yǎng)級向第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率是O.下圖所示的食物網(wǎng)中，C生物同化的總能量為a,其中A生物直接供給C 生物的比例為x,則按最低的能量傳遞效率計算，需要 A生物的總

4、能量(v)與x 的函數(shù)關系式為。五、鞏固練習答案與解析1.80 kg 解析：由題意可知，這條魚的食物來源于三條食物鏈，即：植物一雜食魚；植物一草食魚類一雜食魚；植物一草食魚類一小型肉食魚類一雜食魚，由較高營養(yǎng)級的生物量求其對較低營養(yǎng)級的需要量時，應按能量傳遞效率20%十算。通過三條食物鏈消耗植物分別是5 kg、12.5 kg 和62.5 kg ,因此，消耗植物的最少量是5+ 12.5 +62.5 =80 kg。2.B 解析：較高營養(yǎng)級獲得參量一定時，能量傳遞效率越大，則所需較低營養(yǎng)級生物量越少，應按20%勺能量傳遞效率計算。所以需要浮游動物的生物量為1000+ 20%=5000 kg,所需浮游

5、植物為 1000+ 20% 20%=25000 kg3.D 解析：生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率為10%- 20%當生產(chǎn)者的能量小于次級消費者能量的25倍，則說明該生態(tài)系統(tǒng)中，在生產(chǎn)者、初級消費者和次級消費者之間的能量流動 效率已經(jīng)高于20%此時，次級消費者對于初級消費者的捕食強度會加大，可能使生態(tài)系統(tǒng) 的穩(wěn)定性受到破壞，影響生生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性發(fā)展，導致生態(tài)平衡破壞。4.5600 解析：該食物網(wǎng)中有三條食物鏈，最高營養(yǎng)級為鷹。據(jù)題意，應 按最低能量傳遞效率(10%計算，可得到三條鏈消耗的植物分別為 800g、800g、 4000g,共消耗植物5600克。5.20.06% 解析：能量傳遞效率為下一個營養(yǎng)級所獲得的能量占上一個營養(yǎng)級獲得能 量的比例。則：第二營養(yǎng)級向第三營養(yǎng)級的傳遞效率為：12.6 +62.8 X 100%=20.06%。6.y=100a 90ax解析：C從A直接獲得的比例為x,則直接獲得能量為ax,需要消耗A的能量為10ax；通過B獲得的比例為(1 x),則獲得能量 為(