能量流动计算规律集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
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：
一、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（）
A. 24kJ 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%×20%=192kJ。答案：B
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）×(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。
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1 kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物量为（）
A. 25 kg
B. 125 kg
C. 625 kg
D. 3125 kg
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X kg，则X=1÷(20%)4=625 kg。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）。
，若能量传递效例3.在能量金字塔中，生产者固定能量时产生了240molO
2
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÷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40×15%×15%＝葡萄糖。答案：C
规律：已知能量传递效率及其传递途径时，可在确定能量传递效率和传递途径的基础上，按照相应的能量传递效率和传递途径计算。
二、食物网中能量流动的计算
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%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1 kg，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÷20%＝ kg，小鱼的生物量至少为÷20%＝ kg；在“小鱼→人”的传递途径中，小鱼的生物量至少是÷20%＝ kg。因此，小鱼的生物量总量至少为+=15 kg。
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%÷20%＝ kg；在“水藻→小鱼”的传递过程中，水藻的生物量至少是15÷2÷20%＝ kg。因此，水藻的生物量总量至少为+=975 kg。答案：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。
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。
例5.若人的食物1/2来自植物，1/4来自小型食肉动物，1/4来自羊肉，若各营养级之间的能量传递效率为10%时，人增重1 kg需要消耗的植物为＿＿kg。
解析：根据题意可画出食物网（右图），从题目
要求可以判断能量的传递效率为10%，根据人增重从
不同途径获得能量的比例可计算如下：
植物→人：÷10%＝5 kg；
植物→羊→人：÷10%÷10%＝50 kg；
植物→羊→小型肉食动物→人：÷10%÷10%÷10%＝500 kg；
因此：人增重1 kg共消耗植物5+50+500=555 kg。
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2 kg的鹰要吃10 kg的小鸟， kg的小鸟要吃2 kg的昆虫，而100 kg的昆虫要吃1000 kg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. %
B. %
C. %
D. %
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：10 kg的小鸟需要昆虫的生物量=10÷（÷2）=80 kg；80 kg的昆虫需要绿色植物的生物量=80÷（100÷1000）=800 kg。
因此，从绿色植物→昆虫→小鸟→鹰的生物量依次为800 kg→80 kg→10 kg→2 kg，则鹰转化绿色植物的百分比为2/800×100%=%。答案：C 规律：要计算能量传递效率，可先根据各营养级的生物量计算出各营养级的传递效率，并推算出不同营养级的生物量，最后计算出所需计算转化效率的较高营养级（本题中的鹰）的生物量（或能量）占较低营养级（本题中的植物）的比例即可。
四、巩固练习
1.某人捕得一条重2 kg的杂食海鱼，若此鱼的食物有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，则该鱼至少需要海洋植物＿＿ kg。
2.在浮游植物→浮游动物→鱼这条食物链中，如果鱼要增加1000 kg，那么，至少需要浮游动物和浮游植物分别是（）
kg和50000 kg kg和25000 kg
kg和50000 kg kg和10000 kg
3.某个生态系统中，生产者和次级消费者的总能量分别是E
1和E
3
，在下列
几种情况中，可能导致生态平衡被破坏的是
A. E
1＞100E
3
B. E
1
＜100E
3
C. E
1＜25E
3
D. E
1
＞25E
3
4.有一食物网如右图所示。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，最多消耗植物克。
5.右图为美国生态学家
林德曼于1942年对一个天
然湖泊--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、.80 kg 解析：由题意可知，这条鱼的食物来源于三条食物链，即：植物→杂食鱼；植物→草食鱼类→杂食鱼；植物→草食鱼类→小型肉食鱼类→杂食鱼，由较高营养级的生物量求其对较低营养级的需要量时，应按能量传递效率20%计算。通过三条食物链消耗植物分别是5 kg、 kg和 kg，因此，消耗植物的最少量是5＋＋＝80 kg。
2、B 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物量越少，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÷20%=5000 kg，所需浮游植物为1000÷20%÷20%=25000 kg。
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、% 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：÷×100%＝%。
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。
生态系统信息传递的考点例析
信息传递作为生态系统的功能之一，对生物体的正常生命活动、繁衍和种间关系的调节都具有重要作用，将这一原理应用在农业生产中，可以达到提高农产品或畜产品的产量和控制有害动物的目的。例析如下：
例1．下列有关生态系统内信息传递的说法中，错误的是（）
A．蜜蜂跳舞、孔雀开屏等传递的信息属于行为信息
B．植物根系能够向重力、向水或向肥生长都与物理信息的刺激有关
C．鸟类到了繁殖季节，就会筑巢产卵，与光照等物理信息的传递有关
D．物理信息可以来源于无机环境和生物，感受信息的是生物
【解读】生态系统中的信息种类包括：光、声、温度、湿度、重力和磁力等物理信息，生物碱、有机酸、肥料、水和性外激素等化学信息，蜜蜂跳舞、雄鸟求偶炫耀（如孔雀开屏）等行为信息。但无论信息从何处（生物或非生物）发出，感受刺激的必然是生物。B项重力是物理信息，但水、肥属于化学信息，B 错。【答案】B
【小结】准确区分信息的种类、了解信息传递的作用对象是解答此类题目的关键。
例2．下列现象中，与生态系统信息传递的作用无关的是
A．蝙蝠的环境识别、取食与飞行 B．莴苣种子的萌发
C．狼与兔的猎捕或躲避猎捕 D．植物在中午萎蔫
【解读】本题考查信息传递在生态系统中的作用。蝙蝠对周围环境的识别、取食与飞行，需要借助于回声定位（声信息）；莴苣种子的萌发与光的波长有关，是对光波的反应；狼与兔可根据对方留下的气味进行猎捕与躲避猎捕，是信息在调节生物种间关系，维持生态系统的稳定中的作用；植物萎蔫是一种生理反应，是植物吸水少于失水时的一种生理反应，与信息传递无关。【答案】D 【小结】正确解答此类题目，应掌握信息传递的作用和意义，明确各种生命活动的原因。
例3．下列有关信息传递在实践中的应用的说法中，正确的是
A．利用音响设备发出不同的声信号诱捕或驱赶某些有害动物的同时，会使这些动物适应这种变化
B．向田间施放人工合成的昆虫性引诱剂可干扰昆虫间正常的交尾
C．使用一种能使雄性小鼠精子死亡的物质，使雌雄小鼠交配不正常而影响繁殖D．利用性引诱剂吸引并捕杀某种性别的昆虫影响繁殖的方法，会加速该种生物的变异
【解读】向田间施放昆虫性引诱剂的作用是干扰昆虫间的正常交尾，而不是杀死昆虫；使雄性小鼠精子死亡，影响其繁殖，但不影响其交配；利用性引诱剂干扰繁殖、利用声信号引诱或驱赶动物属于生物防治，不会加速其变异，动物也不能适应这种变化。【答案】B
【小结】正确解答此类题目需要了解信息传递原理在实践中的应用、明确生物防治的特点。
生态系统能量流动过程分析 1．下面为能量流经某生态系统第二营养级的示意图[单位：J/(cm2·a)]，据图分析，有关说法正确的是( ) A．该生态系统第一营养级同化的能量至少为400 B．第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100 C．能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20% D．该生态系统第三营养级同化的能量是15 2．如图所示桑基鱼塘生态系统局部的能量流动，图中字母代表相应的能量。下列有关叙述不正确的是( ) A．如果c1表示蚕传递给分解者的能量，则b1表示未被 利用的能量 B．图中b表示桑树呼吸作用散失的能量 C．图中的c可表示桑树用于生长、发育、繁殖的能量 D．图中d1/d可以表示第一营养级到第二营养级的能量传递效率 3．如图为草原生态系统的能量流动图解模型，A、B、C分别表示流入各营养级的能量，D、E、F分别表示各营养级生物用于生长、发育、繁殖的能量，G、H、I分别表示草、兔子、狼呼吸作用消耗的能量，J、K、L分别表示流入分解者的能量。下列说法中正确的是( ) A．图中A＝D、B＝E、C＝F B．K中能量包括兔子尸体及狼粪便中的能量 C．食物链中能量最少的是分解者所处的营养级 D．第一营养级与第二营养级间的能量传递效率是E/D 4．(2015·茂名模拟)下列对人工鱼塘生态系统的分析，合理的是( ) A．消费者同化的能量往往大于生产者所固定的太阳能B．生态系统中能量流动不是逐级递减的 C．调查该生态系统中某鱼类密度常用的方法是样方法D．该生态系统的功能只有物质循环和能量流动 5．如图为某人工松林18年间能量流动情况的调查统计(单 位略)，有关说法正确的是( ) A．“能量Q”是指生产者固定的太阳能总量 B．无需人工能量投入该松林就可维持其稳定性 C．18年间该松林中分解者获取总能量是285×1010 D．动物的存在加快了人工松林的物质循环 6．下表是某营养级昆虫摄食植物后能量流动的情况，下 列说法不正确的是( ) 项目昆虫摄食量昆虫粪便量昆虫呼吸消耗量昆虫生长的能量 能量(kJ) 410 210 130 70 A. B．昆虫同化的能量中约有35%用于其生长、发育和繁殖 C．昆虫的后一个营养级能够获得的能量最多为14 kJ D．昆虫的前一营养级的能量至少为1 000 kJ
高考常考，重点强化，思维建模，跨越障碍，全取高考拉分题 重点题型1能量流动分流模型解读 1.能量流经不同营养级示意图 2．构建能量流动模型（表示方法） 方法一： 说明：两个去向：同化量（b）＝呼吸作用消耗量（d）＋用于生长发育和繁殖的能量（e）；摄入量（a）＝同化量（b）＋粪便量（c） 方法二：
说明：三个去向：同化量＝呼吸作用消耗量＋分解者分解量＋下一营养级的同化量 方法三： 说明：四个去向：同化量＝自身呼吸作用消耗量（A）＋未利用（B）＋分解者的分解量（C）＋下一营养级的同化量（D） 【典例】如图是生态系统的能量流动图解，N1～N6表示能量数值。请回答下列有关问题。 （1）流经该生态系统的总能量为（用N1～N6中的字母表示）。 （2）由初级消费者传递给蜣螂的能量为。 （3）图中N3表示__________________________________________。 （4）能量由生产者传递给初级消费者的传递效率为。（用N1～N6中的字母表示）。 （5）生态系统具有自我调节能力的基础是。若要提高生态系统的抵抗力稳定性，一般可采取的措施为___________________________________。 审题指导
答案（1）N2（2）0（3）生产者用于生长、发育和繁殖的能量（4）N5/N2×100%（5）负反馈调节增加各营养级的生物种类 （1）最高营养级能量去路只有流向分解者和呼吸消耗。 （2）分解者分解作用的实质仍然是呼吸作用。 （3）流经各营养级的总能量：对生产者而言强调关键词“固定”而不能说“照射”，对各级消费者而言强调关键词“同化”而不能说“摄入”。 （4）若系统中含有输入的有机物（饵料、有机污染物等），则总能量＝生产者固定的能量＋输入有机物中能量 1.下图表示能量流经某生态系统第二营养级示意图[单位J/（cm2·a）]，据图分析，有关说法正确的是（） A．该生态系统第一营养级同化的能量至少为400 B．第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100 C．能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是20% D．该生态系统第三营养级同化的能量是15 解析题图为能量流经某生态系统第二营养级的示意图，其中A表示该营养级摄入的能量，B表示该营养级同化的能量，C表示该营养级用于生长、发育和繁殖的能量，D表示呼吸作用中以热能的形式散失的能量，E表示分解者利用的能量，B错误；题图仅表示能量流经第二营养级的过程，并不能得出第三营养级的
1. )。 A.①③B．②③C．②④D．①④ 解析由表中数据可推知，戊为第一营养级，乙、丙为第二营养级，甲为第三营养级，丁为第四营养级。③中表示的两种生物间为捕食关系，而乙和丙的关系为竞争，所以③与表中数据不相符合。本题易错之处是将乙和丙当作两个营养级，因为二者之间的能量数值不符合两个营养级之间能量传递效率的特点，所以乙和丙不是两个营养级。 答案 A 错因分析不会根据题目中提供的相关信息判断某种生物在食物链中的位置。常见的信息有：有机物总量、能量多少、富营养化积累的有毒物质多少等。 2．(2013·广东理综，5)如图所示某湖泊的食物网，其中鱼a、鱼b为两种小型土著鱼，若引入一种以中小型鱼类为食的鲈鱼，将出现的情况是()。 A．鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量B．土著鱼在与鲈鱼的 竞争中处于劣势 C．浮游动物总量锐减后再急升D．浮游植物总量急升后再锐减 解析由于鲈鱼处在土著鱼的下一个营养级，而能量在食物链中 的传递是逐级递减的，所以鲈鱼的产量不能弥补土著鱼的减少量， A项正确；鲈鱼和土著鱼为捕食关系，不存在竞争，B项错误； 鲈鱼引入会导致土著鱼先减少后增加，间接导致浮游动物先增加后减少，C项错误；通过上面的分析可知浮游植物的变化为先减少后增加，D项错误。 答案 A 3．(2013·江苏生物，26)在江苏某地进行稻田养鱼的实验研究。6月5日在一定面积的实验小区插秧后放养300条小鲫鱼(杂食性)，稻田水深8～10 cm。对照小区不放鱼，其他条件相同。所有处理设置3次重复，实验持续2个月，期间检测浮游植物生物量(干重)。请回答下列问题： (1)每个处理设置3次重复，其主要目的是______________________________。 (2)实验的第一个月期间，检测发现实验组浮游植物生物量显著高于对照组，原因分析如下：放鱼 对浮游植物的不利之处是鱼的取食作用；有利之处是鱼粪便为浮游植物提供营养物质，以及鱼会大量捕食________从而减弱其对浮游植物的捕食作用。在此期间，有利因素占据优势。 (3)实验的第二个月期间，所有小区的浮游植物生物量均显著下降，主要原因是此时生长旺盛的水 稻与浮游植物之间具有________关系。 (4)放养鱼增加了该生态系统中________的复杂性，从而增加了该生态系统中________的速率。 (5)除了上述因素之外，对该实验研究影响最大的不定因素是________(填序号)。 ①鸟②土壤质地③光照④水体肥力⑤稻田杂草 解析本题通过生态系统的结构和功能及其应用等知识考查分析能力、实验设计和评价能力。(1)生物实验原则之一是可重复性原则，所以每个处理设臵一般至少需要重复3次，尽可能排除无关变量的影响，增加实验的准确性。(2)该生态系统中，三种生物可构成浮游植物→浮游动物→小鲫
流体流动、流体输送机械习题课例题 1、用离心泵将池中水送到高位槽，已知管路总长 100m （包括当量长），其中压力表后为80m ，管路摩擦系数0.025，管内径0.05m ，当流量为10m 3 /h 时泵 效率为80%，求：（1）泵的轴功率；（2）压力表读 数。（取ρ=1000kg/m 3） 解：（1）如图取1-1、2-2截面，以1-1截面为基准列柏努利方程： 22 1 122 1222 e f p u p u gz W gz W ρρ+++=+++∑ 1212120;21820;;0z z m p p u u ==+==== 2e f W gz W =+∑ 2 2e f l l u W d λ+∑= ]/[415.105 .0785.03600 /104 2 2 s m d q u v =?= = π 22 100 1.4150.02550.06[/]20.052 e f l l u W J kg d λ+∑==??= 29.812050.06246.26[/]e f W gz W J kg =+∑=?+= 有效功率 10 1000246.26684[/]3600 e m e v e P q W q W J s ρ===??= 轴功率 684 855[/]80% e a P P J s η = = = （2）以3-3截面为基准，在3-3、2-2截面间列柏努利方程： 223 322 323222 f p u p u gz gz W ρρ-++=+++∑ 322230;18;0;0; 1.415/z z m p u u u m s ====== 2 3 3 3322 f P u gz W ρ-=+∑-
能量流动的计算方法归纳 能量流动的计算专题 (1)计算某种群数量时，公式为N:[a]=[b]:[c]其中a表示第一次捕获并标记个 体数量，b表示第二次捕获数量，c表示在第二次捕获个体中被标记个体的数量。 (2)已知第一营养级(生产者)生物的量，求最高营养级生物的最多量时，食物 链按最短、传递效率按20%计算;求最高营养级生物的最少量时，食物链按最长、 传递效率按10%计算。 (3)已知最高营养级生物的量，求消耗生产者(第一营养级)的最多量时，食物 链按最长、传递效率按10%计算;求消耗生产者(第一营养级)的最少量时，食物链 按最短、传递效率按20%计算。 例1((2006上海)下图食物网中的猫头鹰体重每增加20g，至少需要消耗植物( ) A(200g B(250g C(500g D(1000g 解析:该题有2条食物链～但因计算的是猫头鹰和植物的关系～则可当作“1 条”链来看,“至少”提示应按20%的传递效率计算～所以有20g?20%?20%=500g。 答案:C 例2(在如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自于兔子，2/5来自 于鼠，1/5来自于蛇，那么猫头鹰增加20g体重，最少需要消费植物( ) A(600g B(900g C(1600g D(5600g
解析:通过食物链,植物?兔子?猫头鹰,～猫头鹰增重20g×2/5=8g～最少需要消费植物的量为8g?20%?20%=200g,通过食物链,植物?鼠?猫头鹰,～猫头鹰增重 20g×2/5=8g～最少需要消费植物的量为8g?20%?20%=200g,通过食物链,植物?鼠?蛇?猫头鹰,～猫头鹰增重20g×1/5=4g～最少需要消费植物的量为 4g?20%?20%?20%=500g。所以合计需要消费植物200g+200g+500g=900g。 例3.在如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自于兔子，2/5来自于鼠，1/5来自于蛇，那么猫头鹰增加20克体重，最少需要消耗植物: 植物? ? 兔 ? 猫头鹰 鼠?? 蛇? A、600g B、900g C 、1600g D、5600g 解题思路:通过食物链(植物?兔子?猫头鹰)，猫头鹰增重20g×2/5=8g，最少需要消费植物的量为8g?20%?20%=200g;通过食物链(植物?鼠?猫头鹰)，猫头鹰增重20g×2/5=8g，最少需要消费植物的量为8g?20%?20%=200g;通过食物链(植物?鼠?蛇?猫头鹰)，猫头鹰增重20g×1/5=4g，最少需要消费植物的量为 4g?20%?20%?20%=500g。所以合计需要消费植物的量为200g+200g+500g=900g。 参考答案:B。 易错警示:该题需要清楚:当生产者消耗最多时，则传递效率是10%，食物链需要按最长的计算;当生产者消耗最少时，则传递效率是20%，食物链需要按最短的计算。而本题则是猫头鹰增加20克体重，最少需要消耗植物的量，应该根据传递效率是20%的计算，而不需要考虑食物链的长短，因为每一条食物链都需要考虑。如果不能理清最多和最少的关系，就容易出错。
一、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（） 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%×20%=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）×(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。 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1 kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物量为（） A. 25 kg B. 125 kg C. 625 kg D. 3125 kg 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X kg，则X=1÷(20%)4=625 kg。 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）。
第一章《流体力学》练习题 一、单选题 1．单位体积流体所具有的（）称为流体的密度。 A 质量； B 粘度； C 位能； D 动能。 A 2．单位体积流体所具有的质量称为流体的（）。 A 密度； B 粘度； C 位能； D 动能。 A 3．层流与湍流的本质区别是（）。
A 湍流流速＞层流流速； B 流道截面大的为湍流，截面小的为层流； C 层流的雷诺数＜湍流的雷诺数； D 层流无径向脉动，而湍流有径向脉动。 D 4．气体是（）的流体。 A 可移动； B 可压缩； C 可流动； D 可测量。 B 5．在静止的流体内，单位面积上所受的压力称为流体的（）。 A 绝对压力； B 表压力； C 静压力； D 真空度。
C 6．以绝对零压作起点计算的压力，称为（）。 A 绝对压力； B 表压力； C 静压力； D 真空度。 A 7．当被测流体的（）大于外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。 A 真空度； B 表压力； C 相对压力； D 绝对压力。 D 8．当被测流体的绝对压力（）外界大气压力时，所用的测压仪表称为压力表。 A 大于； B 小于； C 等于； D 近似于。
A 9．（）上的读数表示被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值，称为表压力。 A 压力表； B 真空表； C 高度表； D 速度表。 A 10．被测流体的（）小于外界大气压力时，所用测压仪表称为真空表。 A 大气压； B 表压力； C 相对压力； D 绝对压力。 D 11. 流体在园管内流动时，管中心流速最大，若
为湍流时，平均流速与管中心的最大流速的关系为（）。 A. Um＝1/2Umax； B. Um＝0.8Umax； C. Um＝3/2Umax。 B 12. 从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( )。 A. 与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关； B. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关； C. 与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关。 A
有关能量流动的计算题的解题技巧 生态系统的主要功能是进行能量流动和物质循环，生物考试中一般以计算题的形式考查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 求能量传递效率= 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A 、B 、C 、D 分别 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。 １. 能量流动是从A 、B 、C 、D 中的那个营养级开始的？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多少？ ３. 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？ 解析：（1）因为B 营养级的能量最多，储存的能量和呼吸消耗的能量也最多故B 是生产者。 （2）已知E 是分解者，按照生态系统中能量逐级递减的特点，食物链为B → D → A → C 。从第三营养级传递到第四营养级的效率为（0.9／15.9）×100﹪=5.7﹪ （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870.7，输出的总能量=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。 下一个营养级的同化量 上一个营养级的同化量 ×100％
例2 某一生态系统中，已知一只鹰增重2千克要吃10千克小鸟，小鸟增重0.25千克要 吃2千克昆虫；而昆虫增重100千克要吃1000千克绿色植物。在此食物链中鹰对绿色植物的能量利用率为( ) A 0.05﹪ B 0.5﹪ C 0.25﹪ D 0.025﹪ 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2.5/1000×100%=0.25% 二 求营养级的生物量 (一） 已知能量传递效率求生物量 例3在植物 昆虫 鸟 的营养结构中，若能量传递效率为10%，以鸟类同化的总量为（ ） B A Y X D C X X X Y Y Y
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： 一、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（） A. 24kJ B.192kJ C.96kJ D. 960kJ 分析：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%×20%=192kJ。答案：B 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）×(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。 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1 kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物量为（） A. 25 kg B. 125 kg C. 625 kg D. 3125 kg 分析：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X kg，则X=1÷(20%)4=625 kg。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240molO2，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？（） A.0.04 B.0.4 C.0.9 D.0.09 分析：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÷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40×15%×15%＝0.9mol葡萄糖。答案：C 规律：已知能量传递效率及其传递途径时，可在确定能量传递效率和传递途径的基础上，按照相应的能量传递效率和传递途径计算。 二、食物网中能量流动的计算 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% 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1 kg，至少需 要消耗水藻 kg。
1．在某牧场生态系统（假设食物链为：草→羊→狼）能量流动过程中，羊摄入体内的能量为a，羊粪便中的能量为28%a，呼吸作用散失的能量为46%a，下列说法不正确的是A．羊同化的能量为72%a B．贮存在羊体内的能量为26%a C．羊流向分解者的能量为28% D．若草固定太阳能为X，则从草到羊的传递效率为（18a）/（25x） 【答案】C 能为X，则从草到羊的传递效率=（72%a-X）×100%=（18a）/（25X），D正确。 2．如图为某生态系统中能量的输入、传递和散失过程示意图，请回答： （1）流经此生态系统的总能量是______________kJ。 （2）从A到B的能量传递效率为_______________。 （3）如图表示生态系统中能量流经第二营养级的示意图， ①图中A表示_____________________________能量。 ②从图中可以总结出能量流动的特点是______________ ,_____________。
③生态系统的功能除了能量流动之外，还包括______________________和 ____________________。 ④人类对生态系统的能量流动进行调查研究，其意义是_________________。 【答案】（1）1 250 （2）16% （3）①初级消费者同化的 ②单向流动逐级递减 ③物质循环信息传递 ④帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有 益的部分 （3）①图中A表示初级消费者同化的能量，B表示用于生长发育和繁殖的能量。 ②由于每一营养级同化的能量，都有一部分用于自身呼吸消耗，一部分流向分解者，流 向下一营养级的能量就会很少，并且能量只能沿着食物链和食物网进行流动，所以能量流动特点是单向流动，逐级递减。 ③生态系统的功能包括能量流动，物质循环和信息传递三大功能。所以除了能量流动之 外，还包括物质循环、信息传递。 ④人类对生态系统的能量流动进行调查研究，其意义是帮助人们合理地调整生态系统中 的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 1．当试题中涉及营养级的能量来源与去路（以初级消费者为例）时，需要明确几个等量关系：
1.调查某生态系统两个营养级的能量流动关系如图所示(字母代表 能量数值)，若传递效率是15%，下列关系正确的是( ) A． C＝0.15B B． C＝0.15D C． C＝0.15(A＋B＋D＋E) D． B＝A＋D＋E 2.如图为生态系统中能量流动部分示意图，a、b、c、d、e各代表 一定的能量值，下列各项中不正确的是( ) ①第三营养级流向第四营养级的能量传递效率为[c＋d/b]×100%②图中d包含了次级消费者粪便中的能量③在人工饲养的高密度鱼塘中生产者固定的能量肯定大于初级消费者固定的能量④在食物链中各营养级获得能量的方式及能量的用途完全相同 A．①②③④ B．①②③ C．①④ D．②③ 3.下图为生态系统中能量流动的部分示意图， ①②③④⑤各代表一定的能量值，下列各项中正确 的是( ) A．在人工饲养的高密度鱼塘中⑤肯定大于① B．④中包含了次级消费者粪便中的能量 C．在食物链中各营养级获得能量的方式及能量的 用途完全相同 D．第二营养级流向第三营养级的能量传递效率为(②/①)×100% 4.图中甲、乙、丙分别代表热带雨林生态系统中的三大功能类群。下列说法正确的是( ) A．丙处于两个营养级，是杂食性动物 B．图中表示出了两条食物链 C．图中的箭头可以表示物质和能量的传递方向 D．乙→丙的能量传递效率为10%～20% 5.图1为某草原生态系统食物网，图2为某特殊环境中的食物网。请据图判断下列说法中正确 A．图1中属于次级消费者的是食草鸟、蜘蛛、蟾蜍、猫头鹰 B．图1中猫头鹰占有第三、第四、第五、第六共4个营养级 C．图2中，若黄雀的全部同化量来自两种动物——食草昆虫和螳螂，且它们各占一半，则当绿色植物增加G千克时，黄雀最多增加体重G/125千克 D．图1中如果昆虫突然减少，食草鸟数目短期内将不发生变化 6.图为生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列各项中正确A．初级消费者的粪便中的能量实际上属于生产者同化量的一部分 B．①表示流经生态系统内部的总能量 C．一般情况下，③为②的10%～20% D．从能量关系看②>③＋④ 7.在某草原生态系统能量流动过程中，假设羊摄入体内的能量为n，羊粪便中的能量为36%n，
第一章 流体流动习题解答 1. 某设备上真空表的读数为13.3×103 Pa ，试计算设备内的绝对压强与表压强。已知该地区大气压强为98.7×103 Pa 。 解：真空度＝大气压－绝压 3(98.713.3)10atm p p p Pa =-=-?绝压真空度 表压＝－真空度＝-13.3310Pa ? 2. 在本题附图所示的贮油罐中盛有密度为960 kg/m 3的油品，油面高于罐底9.6 m ，油面上方为常压。在罐侧壁的下部有一直径为760 mm 的圆孔，其中心距罐底800 mm ，孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作应力取为32.23×106 Pa ，问至少需要几个螺钉? 解：设通过圆孔中心的水平液面生的静压强为p ，则p 罐内液体作用于孔盖上的平均压强 9609.81(9.60.8)82874p g z Pa ρ=?=??-=(表压) 作用在孔盖外侧的是大气压a p ，故孔盖内外所受的压强差为82874p Pa ?= 作用在孔盖上的净压力为 2282575(0.76) 3.7644 p p d N π π =?=??=?410 每个螺钉能承受的最大力为： 62332.23100.014 4.96104 F N π =?? ?=?钉 螺钉的个数为433.7610/4.96107.58??=个 p
所需的螺钉数量最少为8个 3. 某流化床反应器上装有两个U 管压差计，如本题附图所示。测得R 1=400 mm ，R 2=50 mm ，指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散，于右侧的U 管与大气连通的玻璃管内灌入一段水，其高度R 3=50mm 。试求A 、B 两处的表压强。 解：U 管压差计连接管中是气体。若以2,,g H O Hg ρρρ分别表示气体、水与水银的密度，因为g Hg ρρ=，故由气柱 高度所产生的压强差可以忽略。由此可以认为A C p p ≈， B D p p ≈。 由静力学基本方程式知 232A C H O Hg p p gR gR ρρ≈=+ 10009.810.05136009.810.05=??+?? 7161Pa =(表压) 417161136009.810.4 6.0510B D A Hg p p p gR Pa ρ≈=+=+??=? 4. 本题附图为远距离制量控制装置，用以测定分相槽内煤油和水的两相界面位置。已知两吹气管出口的距离H =1 m ，U 管压差计的指示液为水银，煤油的密度为820 kg/m 3。试求当压差计读数R=68 m 时，相界面与油层的吹气管出口距离h 。 解：如图，设水层吹气管出口处为a ，煤油层吹气管出口处为b ，且煤油层吹气管到液气界面的高度为H 1。则 1a p p = 2b p p = 1()()a p g H h g H h ρρ=++-油水(表压) 1b p gH ρ=油(表压) U 管压差计中，12Hg p p gR ρ-= (忽略吹气管内的气柱压力) 12a b p p p p gR ρ-=-= C D H 1 压缩空气 p
例析生态系统中能量流动计算的几种题型 能量流动的知识，是高中生物教材中为数不多的几个D 级知识点之一，因此，关于能量流动的计算问题，是一种重要的题型。常见的计算题型大致可分为如下几种： 1. 根据能量流动效率直接计算 例1 某生态系统中初级消费者和次级消费者的总能量分别是W 1和W 2，当下列哪种情况发生时，最有可能使生态平衡遭到破坏（ ） A. 2110W W > B. 215W W > C. 2110W W < D. 215W W < 解析 生态系统的能量流动效率为10%~20%，即一般情况下上一营养级传递给下一营养级的能量不超过自身同化量的20%，如，则说明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%，初级消费者、食物链和生态系统的稳定性都受到了破坏，影响了生物的可持续性发展，因而最有可能使生态平衡遭到破坏。答案选D 项。 例2 有5个营养级的一条食物链，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（ ） A. 25kg B. 125kg C. 625kg D. 3125kg 解析 这是最为简单的一种计算题型。所谓至少消耗，即是按照最高的效率（20%）传 递。设需消耗第一营养级生物x kg ，则有(20%)4x=1，不难选出正确答案为C 项。 2. 根据隐含的能量流动数量关系进行计算 例3 在某生态系统中，已知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，这只鹰转化绿色植物的百分比应为（ ） A. 0.05% B. 0.5% C. 0.25% D. 0.025% 解析 该题中能量流动效率不仅用重量表示，而且其数值在各营养级之间都不一样，但以植物为基准，在食物链的基础上可推出它们间的数量转化关系： 植物 → 昆虫 → 小鸟 → 鹰 1000kg 100kg 12.5kg 2.5kg 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？
% 生态系统的结构和能量流动练习题 周一作业 一、单选题 1．能量流经生态系统的各个营养级的特点是（） A ．逐级递增，单向流动 B．逐级递减，单向流动 C ．逐级递增，循环流动 D．逐级递减，循环流动 2.根据生态学原理，要使能量流经食物链时消耗最少，人们应采取哪一种食物结构（） A、以禽类、蛋类为主 B、以淡水养殖的鱼虾为主 < C、以谷物和植物蛋白为主 D、以猪肉等家畜的肉类为主 3、“一山不能存二虎”这一谚语，用生态观点可以理解为（） A、虎所需要的生活空间很大 B、身体强壮的虎以身体弱小的虎为食 C、虎性情孤独，不群居 D、营养级越高的生物，能得到的能量越少，个体数量也就减少 4．从能量流动的角度看，一条食物链的营养级一般不超过5个，其原因是（） A．能量流动是单向的，不循环的 ！ B．能量流动是逐级递减的 C．流经5个营养级后所剩下的能量不足以再维持一个种群生存的最小需要量 D．没有第六营养级的凶猛动物 5、人们常用能量金字塔来说明生态系统中哪两者之间的关系（） A.能量与营养级 B.能量与个体大小 C.能量与个体数量 D.能量与生物代谢类型 6、倒置的生物种群数量金字塔适于描述（）。 A、放牧牛羊的草原 B、放养家鱼的池塘 > C、松毛虫成灾的松树 D、鼠害泛滥的草地 7．假设一个生态系统的总能量为l00％，按最高传递效率计算，第三和第四营养级的消费者所获得能量分别为（） A．0．8％和 0．8％B．4％和 0．8％ C．4％和 4％D．20％和 4％ 8．在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中，若蛇增加1g生物量，至少要消耗植物的生物量是（） A．1000g B．500g C．250g D．125g 9.(广东高考)在生态系统中能将太阳能转化到生物群落中的是( ) A.蚯蚓 B.硅藻 C.硝化细菌 D.酵母菌 10．下列哪个食物链（网）中鹰的个体数量最多 ( ) 、 A．草→昆虫→青蛙→蛇→鹰 B．草→昆虫→田螺→食虫鸟→鹰 C． D． 二．填空题 11．基础题（找课本） ； （1）生态系统的结构包括两方面的内容，即、 （2）生产者属于型生物，主要是指，是生态系统的；在生态系统的成分中，非生物的物质和能量包括等；消费者主要为；分解者主要是指生活的微生物。分解者能够将动植物遗体残骸的分解成。 (3)在生态系统中，生产者能够制造，为消费者提供和；消费者对于植物的和有重要作用。 草 小鸟 田鼠 兔 鹰草鹰 # 昆虫食虫鸟
能量流动的相关计算 一、能量传递效率的选择问题 例1、在食物链:草→兔→狼中， 1）狼增加1kg,至少要消耗草 ______ kg 2）狼增加1kg,最多要消耗草______ kg 3）若草→兔的传递效率为15﹪,兔→狼的传递效率为16﹪，那么，消耗1000kg草，狼增加______kg 例2、在右图的食物网中 1、消耗绿色植物1kg,鹰至少增重_______千克；最多增重_______ 千克。 2、鹰每增加１千克体重至少需_______千克绿色植物； 3、鹰每增加１千克体重所消耗的绿色植物最多为______千克； 二、能量流动比例分配问题 1、在上图的食物网中，若鹰的食物来源1/3来自兔，1/3来自相思鸟，1/3来自蛇，鹰增加3千克体重至少需消耗_______千克绿色植物。 2、假如北极狐的食物1/2来自雷鸟，1/8来自植物，且该系统能 量从生产者到消费者的传递效率为10%，从消费者到消费者的能量 传递效率为20%，如果北极狐种群增加的能量为80kJ，若不考虑其 他变化的影响，则植物增加的能量是kJ。 3、右图表示某生态系统食物网的图解，若一种生物摄食两种前一 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1 kg，至少需要消耗生产者 ( ) A．100 kg B．312.5 kg C．25 kg D．15 kg 三、能量流动比例调整问题 例4、假设某农场将生产的玉米的1/3作为饲料养鸡，2/3供人食用，生产出的鸡供人食用，现调整为2/3的玉米养鸡，1/3供人食用，生产出的鸡仍供人食用。理论上，该农场供养的人数将会____ 。调整后的人数是调整前的人数的____倍。（传递效率为10﹪） 例5、为缓解人口增长带来的世界性粮食紧张状况，人类可以适当改变膳食结构。 若将(草食)动物性与植物性食物的比例由1∶1调整为1∶4，地球可供养的人口 数量是原来的________倍。(能量传递效率按10%计算，结果精确到小数点后两位 数字) 四、能量传递效率的计算问题 例6、上图表示某农田生态系统的能量流动情况，其中箭 头表示能量流动方向，数字为同化能量数值，单位为 J/(cm2·a)。请回答下列问题： 1）流经该农田生态系统的总能量 为， 2）图中第一营养级到第二营养级的能量传递效率 为。 例7、（1）由图中数据可知，生产者固定的能量值 为，肉食动物需补偿输入的能量值 为。(单位忽略） （2）在人为干预下，能量在第二营养级到第三营养 级之间的传递效率为。 （3）由图中可知：用于植食动物自身的生长、发育、
生态系统中能量流动班级姓名 3.经调查,第一年某种昆虫种群数量为N。，如果在理想的条件下，每年增长率入=1.3保持不变，则第三年该种群数量是 A 1.3N。 B 1.69N。 C 2.3N。D5.29 N。 13．研究人员对草原生态系统进行了相关的生态学调查，在无迁入迁出 的情况下绘制出某昆虫种群数量λ值的变化曲线。请分析回答 (1)该种群在前5年种群数量的变化类型是____增长，第5年λ变小的原 因是。种群数量最多是第年，最少呢？ 1、已知如图所示的食物网中，C生物的同化量为a，其中A生物直接供给C生物的 比例为x，按最低能量传递效率，需要A生物的总能量y与x的函数关系式为？ 2、若生物甲、乙、丙构成的食物关系如右图。其中，甲能量中比例为X的部分直接 提供给丙，则要使丙能量增加A kJ，至少需要消耗甲的能量为___kJ(用所给字母表示)。 3、食物网中，在能量传递效率为10%～20%时，则人的体重每增加1kg， kg。最多耗水藻 kg 4、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1 kg 至少需要消耗水藻 kg。 5、若牛的摄入量为100,粪便量为36,呼吸量为48,则牛的同化量为 6、在下图食物网中a表示动物性食物所占比例，若要使鸟体重增加x， 至少需要生产者量为y，那么x与y的关系可表示为 7、某生态系统中存在如下图所示的食物网，如将C的食物比例由A：B＝1：1 调整为2：1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载C的数量是原来的 A．1.875倍B．1.375倍C．1.273倍D．0.575倍 8、为缓解人口增长带来的世界性粮食紧张状况，人类可以适当改变膳食结构。若将草食动物性与植物性食物的比例由1：1调整为1：4，地球可供养的人口数量是原来的多少倍？（能量传递效率按10％计算，结果精确到小数点后两位） 9.某个生态系统中，生产者和次级消费者的总能量分别是E1和E3，在下列几种情况中，可能导致生态平衡被破坏的是 A. E1＞100E3 B. E1＜100E3 C. E1＜25E3 D. E1＞25E3 10．某自然保护区地震后，据不完全统计，植被毁损达到30%以上。下图1为该地区人为
知识点一能量流动的过程 1．如图是某个农业生态系统的结构模式图，该图中能表示生态系统能量流动的箭头的是 () A．①③B．②③⑤C．①③④D．②⑤ 答案C 解析农作物的能量可传给人、鸡、猪、牛，而鸡、猪、牛的能量也可传给人；但人和鸡、猪、牛的能量不能传给农作物，这是由食物链的方向决定的。 2．在一个草原生态系统中，如果要研究被第二营养级羊同化的能量去向，不应包括下列选项中的() A．羊的呼吸消耗量B．羊的粪便量 C．羊的生长量D．部分死亡羊的重量 答案B 解析生产者所固定的能量被第二营养级摄入后，一部分被第二营养级的生物同化，用于生长、发育和繁殖及通过呼吸作用消耗，还有一部分未被同化，通过粪便等排出体外。 因此羊的粪便量不是被羊同化的能量去向。 3．如图表示某草原生态系统中的能量流动图解，①～④表示相关过程的能量数值。下列有关叙述正确的是() A．①是流入该生态系统的总能量 B．分解者获得的能量最少 C．图中②/①的值代表草→兔的能量传递效率 D．③和④分别属于草和兔同化量的一部分 答案D 解析流入该生态系统的总能量应该是草同化的总能量，①代表的是兔同化的总能量； 能量流动的特点是单向流动、逐级递减的，所以食物链中营养级级别最高的狐获得的能
量最少；图中②代表的是狐同化的总能量，则②/①的值代表兔→狐的能量传递效率； 兔粪便中的能量并不是兔同化量的一部分，而是草同化量的一部分，兔遗体、残骸中的能量属于兔同化量的一部分。 知识点二能量流动的特点及相关计算 4．在一个生态系统中，已知初级消费者与次级消费者的个体数分别为N1、N2，个体平均重量分别为M1、M2，则下列关系式正确的是() A．N1·M1＞N2·M2B．N1·M1＜N2·M2 C．N1·M1＝N2·M2D．N1·M1≥N2·M2 答案A 解析能量流动是逐级递减的，一般生物量可以代表能量值，所以N1·M1＞N2·M2。5．以下表示动物利用食物的过程，下列分析正确的是() A．恒温动物的④/③值一般高于变温动物 B．哺乳动物的③/①值一般为10%～20% C．提高圈养动物生长量一般需提高③/②值 D．食肉哺乳动物的③/②值一般低于食草哺乳动物 答案C 解析恒温动物相对于变温动物来说，代谢强，所以呼吸代谢消耗量相对多，有机物积累少，④/③值一般低于变温动物；相邻两个营养级的能量传递效率是10%～20%，哺乳动物与其上一个营养级(食物)之间的传递效率表示为③/(①＋未获取量)；提高圈养动物的生长量应该提高③/②值，这样才能促使有机物积累；食肉哺乳动物与食草哺乳动物的③/②值无法比较。 6．下列关于生态系统的能量流动的叙述中，不正确的是() A．能量流动是单向的、不循环的 B．食物链越短，可供最高营养级消费者获得的能量越多 C．初级消费者越多，次级消费者获得的能量越少 D．营养级越多，散失的能量越多 答案C 解析次级消费者获得的能量为初级消费者总能量的10%～20%。初级消费者越多，向下可传递的能量也就越多，因此次级消费者获得的能量也越多。
能量流动经典例题 1.如图若草固定的太阳能转化的有机物为1000 kg；又假如每 个营养级的生物被2种生物捕食时各食一半，则鹰最少增加 （） A．12.75 kg B．15.25 kg C．7.75 kg D．21 kg 2.下图表示某草原生态系统中能量流动图解，①～④表示相关过程能量流动量。下列有关叙述正 确的是( ) A．①是流入该生态系统的总能量 B．分解者分解动植物遗体释放出来的能量， 可供绿色植物再利用 C．图中②/①的比值代表“草→兔”的能量传 递效率 D．③和④分别属于草和兔同化量的一部分 3、如图所示的一个食物网（能量传递效率按10%计算），则下列叙述正确的是 ①该食物网中初级消费者只有昆虫，次级消费者只有鸟 ②昆虫属于第一营养级，鸟属于第二营养级 ③若绿色植物固定的太阳能总量为M，昆虫获得的总能量为m1,鸟获得的总能量为m2,则M>m1+m2 ④在鸟类的食物构成中，若动物性食物和植物性食物各占一半，则鸟类增加能量A时，生产者需 提供能量为55A A.①② B.①③ C.②③ D.③④ 4、下图为生态系统中食物链所反映出的能量流动情况，图中箭头符号为能量的流动方向，单位 为kcal/(m3·年)。下列说法正确的是( ) ①在入射的太阳能中，生产者只利用 了其中的1%左右 ②分解者可利用来自各营养级转移 到A中的所有能量 ③消费者营养级别越高，可利用的总能量越多 ④当人们把生产者当作食物时，可获得更多的能量 A①② B．①④ C②④D．③④ 5、在某草原生态系统能量流动过程中，假设羊摄入体内的能量为n，羊粪便中的能量为36%n， 呼吸作用散失的能量为48%n，则( ) A．羊同化的能量为64%n B．贮存在羊体内的能量为52%n C．由羊流向分解者的能量为16%n D．由羊流向下一营养级的能量为64%n 6、如图所示，下列有关生态系统的表述正确的是 A.若图中A、B、C依次表示同一个种群中老、中、幼年龄段个体数量，则此 种群为增长型种群 B.若A、B、C为某生态系统中的三个营养级，则A、B、C构成该生态系统的 生物群落 C.若A、B、C为某生态系统中的三个种群，并且形成A→B→C的食物链，那 么A、B、C不一定符合能量金字塔 D.若A、B、C为某生态系统中的三个营养级，B、C中不会出现同一生物种群 7、如下图为生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列各项中 正确的是 A．①表示流经生态系统内部的总能量 B．一般情况下，三级消费者增加1 kg，至少需要生产者100 kg C．生物与生物之间捕食关系一般不可逆转，所以能量流动具单向性 D．从能量关系看②≥③＋④1 8.某生态系统中初级消费者和次级消费者的总能量分别是W1和W2，当下列哪种情况发生时，最有 可能使生态平衡遭到破坏（） A. 2 1 10W W> B. 2 1 5W W> C. 2 1 10W W< D. 2 1 5W W< 9、某生态系统中存在如图所示的食物网，如将C的食物比例由A∶B=1∶1调整 为2∶1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载C的数量是原来的 A.1.875倍 B.1.375倍 C.1.273倍 D.0.575倍 10、如图所示食物网中，E是生产者，共含有7.1×109 kJ的能量，B生物种 群总能量为2.3×108 kJ，从理论上计算A最多获得的能量是 11、在如图食物网中，a表示鸟的动物性食物所占比例，若要使鸟体重增加x， 最多需要生产者量为y，那么x与y的关系可表示为