生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的定量分析圖解

1、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的計(jì)算是近幾年高考的熱點(diǎn),考生常因缺乏系統(tǒng)總結(jié)和解法歸納而容易出錯(cuò)。下面就相關(guān)問(wèn)題解法分析如下：一、食物鏈中的能量計(jì)算.已知較低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物具有的能量（或生物量），求較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)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(yíng)養(yǎng)級(jí)生物最多能獲得的能量是（）A. 24kJB.192kJC.96kJD. 960kJ答案：D.已知較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量（或生物量），求較低營(yíng)養(yǎng)級(jí)應(yīng)具備的能量（或生物量）的最 小值。例2.在一條有5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的食物鏈中，若第五營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物體重增加1 kg,理論上至少要消耗第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物量為（）A. 2

2、5 kgB. 125 kgC. 625kgD. 3125 kg解析：據(jù)題意，要計(jì)算消耗的第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物量，應(yīng)按照能量傳遞的最大效率20%+算。設(shè)需消耗第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物量為 X kg,則X=1+ （20%）4=625 kg。水藻-水蚤T(mén)蝦T小魚(yú)大魚(yú)人答案：C.已知能量的傳遞途徑和傳遞效率，根據(jù)要求計(jì)算相關(guān)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(shí)產(chǎn)生了 240molQ,若能量傳遞效率為 103 15%寸，次級(jí)消費(fèi)者獲得的能量最多相當(dāng)于多少mol葡萄糖？（）A.0.04B.0.4C.0.9D.0.09解析：結(jié)合光合作用的相關(guān)知識(shí)可知： 生產(chǎn)者固定的能量相當(dāng)于 240+ 6=

3、40mol葡萄糖； 生產(chǎn)者的能量傳遞給次級(jí)消費(fèi)者經(jīng)過(guò)了兩次傳遞，按最大的能量傳遞效率計(jì)算， 次級(jí)消費(fèi)者獲得的能量最多相當(dāng)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(lái)自兔子，2/5來(lái)自老鼠， 其余來(lái)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(guó)生態(tài)學(xué)家林德曼于1942年對(duì)一個(gè)天然湖泊賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)所得結(jié)果。請(qǐng)據(jù)圖中相關(guān)數(shù)據(jù)，則第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)向第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)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(jì)算，需要 A生物的總

4、能量(v)與x 的函數(shù)關(guān)系式為。五、鞏固練習(xí)答案與解析1.80 kg 解析：由題意可知，這條魚(yú)的食物來(lái)源于三條食物鏈，即：植物一雜食魚(yú)；植物一草食魚(yú)類(lèi)一雜食魚(yú)；植物一草食魚(yú)類(lèi)一小型肉食魚(yú)類(lèi)一雜食魚(yú)，由較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物量求其對(duì)較低營(yíng)養(yǎng)級(jí)的需要量時(shí)，應(yīng)按能量傳遞效率20%十算。通過(guò)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(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得參量一定時(shí)，能量傳遞效率越大，則所需較低營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物量越少，應(yīng)按20%勺能量傳遞效率計(jì)算。所以需要浮游動(dòng)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(dāng)生產(chǎn)者的能量小于次級(jí)消費(fèi)者能量的25倍，則說(shuō)明該生態(tài)系統(tǒng)中，在生產(chǎn)者、初級(jí)消費(fèi)者和次級(jí)消費(fèi)者之間的能量流動(dòng) 效率已經(jīng)高于20%此時(shí)，次級(jí)消費(fèi)者對(duì)于初級(jí)消費(fèi)者的捕食強(qiáng)度會(huì)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(dǎo)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(yíng)養(yǎng)級(jí)為鷹。據(jù)題意，應(yīng) 按最低能量傳遞效率(10%計(jì)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(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所獲得的能量占上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得能 量的比例。則：第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)向第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)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(guò)B獲得的比例為(1 x),則獲得能量 為(