生物人教版高中必修3 稳态与环境生态系统中能量流动的计算
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生态系统中能量流动的计算
生态系统中能量流动的计算是高中生物计算题中的一个类型，在多年的教学当中，我总结出以下解题规律，以求共享。
一．预备性知识
要想作出正确解答，我认为以下知识必须掌握，它包括：
1．流经生态系统的总能量等于生产者通过光合作用固定的太阳能。
2．生态系统中能量的流动从生产者开始，以营养级为单位，顺着食物链进行。
3．能量流动的特点逐级递减单向
4．100%上一营养级的同化量下一营养级的同化量能量的传递效率（相邻两个营养级），为10---20%。
5．根据题目要求画出食物链和食物网
二．根据题目要求确定能量的传递效率(10—20%)
关于能量的传递效率，有很多题目会直接告诉，这样题目的难度会适当降低，如果没有直接说出，可以遵循以下规律去确定。
20%—10%—10%—20%—10%—20%—消耗生产者最少消耗生产者最多最高营养级获得最少能量获得最多能量最高营养级最少传递能量最多传递能量生产者⑶⑵⑴
三．确定各营养级能量的分配比例
在具体计算中，会遇到这样的问题（如图1所示）：
⑴a为生产者，它通过①、②、③三条途径分别为b、d、e提供能量，那么a到底为b、d、e各提供多少能量？
⑵e为最高营养级，它通过②、④、⑤三条途径分别从a、c、d三处获得能量，那么e到底从a、c、d各获得多少能量？
以上两个问题，在具体计算过程中，除非题目中特别说明，否则绝对不能按比例平均分配能量。所以在计算过程中，必须确定两个比例，即：
中获得能量的比例某一生物从不同食物链供能量的比例某一生物给不同生物提②①
在计算过程中，只要确定了能量的传递效率和营养级能量的分配比例，计算就变得简单多了。请看以下例题：
例1．在草→食草昆虫→蜘蛛→蟾蜍→蛇→猫头鹰这条食物链，若流经此食物链的总能量为100%，则按最高传递效率计算，蟾蜍和猫头鹰所得能量分别为_______和_______。
例2．分析生态系统的能量流动状况，应从生态系统的____________开始，若第二营养级所同化的能量为2124.7KJ，第三营养级同化的能量为271.7KJ，则能量从第二营养级到第三营养级的传递效率为___________。
【解析】以上两类题目比较简单，考察的是能量流动过程中的基本内容，只要细心，一般不会出错。答案如下：例1：0.8%，0.032%；例2：生产者，≈12.8%。
例3．在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中，蛇若增加1克体重，至少要消耗_______克植物。
【解析】这样的题目难度适当增加，但它只涉及一条食物链，根据题目要求，能量的传递效率为20%，设蛇增重1克，需消耗植物x克，则可建立如下式子：1%20%20%20x，解得x=125克。
例4．若人的食物二分之一来自植物，四分之一来自小型食肉型动物，四分之一来自牛羊肉，则人增重1Kg时最多消耗植物_________Kg。
【解析】先根据题目要求画出食物网图2，从题目要求可以判断能量的传递效率为10%，人增重从不同途径获得能量的比例也明确告诉。解题图解如下：
280kg----25kg---------------------10%10%0.25kg41250kg---10%10%10%0.25kg415kg-----------------------------------10%0.5kg21植物牛羊植物小型食肉动物牛羊植物人
例5．如右图所示某生态系统的食物网，请回答：若该生态系统的能量流动效率平均为10%，同一营养级的每种生物获得的能量是均等的，第一营养级的同化能量为KJ7102，则鹰最终获得的能量是________。
【解析】题目中已经给出能量的传递效率，按10%算，“同一营养级的每种生物获得的能量是均等的”这句话说明低营养级在向高营养级传递能量的时候，其能量是按途径平均分配，其解题图解如下：
从图解可以看出，植物的同化量为2×107KJ，只能往出传递10%，即昆虫和鼠各得106KJ，昆虫和鼠所得能量也只能各自往出传递10%，即鸟、蛙、蛇和鹰各得5×104KJ，鸟为鹰提供5×103KJ，蛇从蛙和鼠中共获得能量5.5×104KJ，蛇为鹰提供5.5×103KJ，所以鹰最后获得能量为三条途径提供能量之和：
(5×104+5.5×103+5×103)KJ=6.05×104KJ。
例6．右图是某生态系统中食物网简图。图中甲---庚代表各种不同的生物。已知各营养级之间的能量转化效率均为10%，若一种生物摄食两种下一营养级的生物，且它们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 __千克。
【解析】从题目中可以获得该食物网的能量传递效率为10%，“若一种生物摄食两种下一营养级的生物，且它们被摄食的生物量相等”，这句话确定了“某一生物从不同食物链获得能量的比例”。图解如右图所示。丁每增加10Kg生物量，需消耗生产者3250Kg。
