重点2 能量流动的相关计算
[专项集训]
1．如图为一食物网。若要使丙体重增加x，已知其食用的动物性食物(乙)所占比例为a，则至少需要的生产者(甲)的量为y，那么x与y的关系可表示为
(
)
A．y＝90ax＋10x B．y＝25ax＋5x
C．y＝20ax＋5x D．y＝10ax＋10x
解析 由题干中的“至少”可知，应该按最大传递效率20%计算，a表示动物性食物(乙)所占比例，则1—a表示直接从生产者(甲)获得食物所占比例，故有(1－a)x÷20%＋ax÷20%÷20%＝y，即y＝20ax＋5x。
答案 C
2．假设某初级消费者摄入的能量为a，其粪便中的能量为b，通过呼吸消耗的能量为c，用于生长、发育和繁殖的能量为d，则流入次级消费者的能量最多为
( )
A．(a＋b)×20% B．(c＋d)×20%
C．(a－c)×20% D．(b＋d)×20%
解析 粪便是初级消费者未能消化吸收的部分，初级消费者的同化量＝摄入量－粪便量，即同化量为(a－b)，其中一部分被自身呼吸消耗掉，其余部分用于自身生长、发育和繁殖，所以初级消费者的同化量＝呼吸消耗量＋生长、发育和繁殖的能量，即a－b＝c＋d。按能量的最高传递效率20%计算，流入次级消费者的能量最多应为(a－b)×20%或(c＋d)×20%。正确答案为B。
答案 B
3．科学家对生活在某生态系统的一个蜘蛛种群的能量进行定量分析，得出了能量流经这种肉食动物的有关数据如下图所示(能量以种群的质量表示)，下列叙述正确的是
(
)
①被蜘蛛吃下未被蜘蛛同化的能量属于上一营养级同化量中的一部分 ②在食物链中，蜘蛛至少位于第三营养级 ③图中X代表用于蜘蛛生长、发育和繁殖的能量 ④根据图中的数据不能算出猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率
A．①②③④ B．①②④
C．②③ D．③④
解析 被蜘蛛吃下未被蜘蛛同化的能量属于上一营养级残体中储存的能量，是上一营养级同化量中用于自身生长发育和繁殖能量中的一部分，①正确。在食物链中，蜘蛛以小动物为食，至少位于第三营养级，②正确。被某一营养级同化的能量一部分用于自身呼吸消耗，一部分用于生长发育和繁殖；后者有一部分流入到下一营养级，一部分被分解者分解和暂不被利用，③正确。能量传递效率指的是下一营养级同化量和上一营养级同化量之比，由于题目中没给出上一营养级同化量值(储存值为同化量减去消耗量)，因此不能算出猎物种群和蜘蛛间的能量传递效率，④正确。
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:
【高中生物】高中生物知识点：生态系统的能量流动
生态系统的能量流动：
1、概念生物系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，输入生态系统总能量是生产者固定的太阳能，传递沿食物链、食物网，散失通过呼吸作用以热能形式散失的。
2、过程：
(1)能量的输入
③输出生态系统的总能量：生产者紧固的太阳能总量。
(2)能量的传递
①传达途径：食物链和食物网。
②传递形式：有机物中的化学能。
③传达过程：
(3)能量的转化
(4)能量的散佚
①形式：热能，热能是能量流动的最后形式。
3、能量流动的特点
（1）单向流动
①食物链中，相连营养级生物的猎食关系不可逆转，因此能量无法滑液，这就是长期自然选择的结果。
②各营养级的能量总有一部分通过细胞呼吸以热能的形式散失，这些能量是无法再利用的。
（2）逐级递增
①每个营养级的生物总有一部分能量不能被下一营养级利用。
②各个营养级的生物都会因细胞体温消耗相当大的一部分能量，可供自身利用和一热能形式散佚。
③各营养级中的能量都要有一部分流入分解者。 4、能量传递效率能量在相连两个营养级间的传达效率通常为10?～20?，即为输出某一营养级的能量中，只有10?～20?的能量流进下一营养级。
计算方法为：
4、研究能量流动的意义：
（1）实现对能量的多级利用，提高能量的利用效率（如桑基鱼塘）
（2）合理地调整能量流动关系，并使能量持续高效率的流向对人类最有益的部分（例如农作物除草、灭虫）
生态系统中能量流动的计算：
在化解有关能量传递的排序问题时，首先必须确认有关的食物链，厘清生物在营养级上的差别，能量传递效率为10%-20%，解题时特别注意题目中与否存有“最多”“最少…至少”等特定的字眼，从而碗定采用l0%或20%去解题。
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1 / 7 食物链(网)的确定及能量流动的相关计算
一、食物链(网)的构建
【考题X例】
某相对封闭的生态系统中除分解者外共有五个种群(每个种群只占一个营养级)，其能量调查如下表所示：
种群 甲 乙 丙 丁 戊
同化量(102 kJ/m2) 7 50 20 0.98 500
下列对该表数据作出的分析，正确的是()
A．该生态系统的营养结构可表示为戊→乙→丙→甲→丁
B．当甲与丙无捕食关系时，每相邻两营养级之间能量的传递效率都相等
C．该生态系统中甲的数量增加以后，会导致丙的数量减少，乙的数量增加
D．去除甲和丁后，丙增多乙减少
[审答提示] (1)抓住题干中的关键信息：“除分解者外共有五个种群(每个种群只占一个营养级)”；(2)根据相邻营养级之间的传递效率为10%～20%确定食物网。
解析：选B。由题意可知，每个种群只占一个营养级，则五种生物所构成的营养结构应为：；若甲与丙无捕食关系，则食物网为，则相邻两个营养级之间的能量传递效率依次为20＋50500×100%、750×100%、0.987×100%，都等于14%；甲捕食乙、丙，若甲数量增加，则乙、丙的数量减少；除去甲和丁后，则乙、丙的数量先增加、后减少，最后趋于稳定。
【备考锦囊】
1．依据捕食关系曲线构建食物链(网)
根据先上升先下降者为被捕食者，后上升后下降者为捕食者，可以确定下图中食物链为：乙→丙→甲。
2．依据所同化能量的多少构建食物链(网) word
2 / 7 生态系统中能量流动逐级递减，且相邻营养级之间的传递效率为10%～20%。能量值大者为被捕食者，少者为捕食者。若相邻两能量值相差不大，不足以构成10%～20%的比例，则两者应为同一营养级。可以确定下图1食物链为丙→甲→乙→丁；图2食物网为；下表中的食物链为B→D→A→C。
营养级 A B C D
能量(kJ) 15.9 870.7 0.9 141.0
3.依据生物体内残留农药的浓度构建食物链(网)
