生物必修三能量流动计算
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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_______。
例析生态系统中能量流动转换率的计算能量流动的知识,是高中生物教材中为数不多的几个“应用级”知识点之一,且能量总是寓于物质之中,所以计算干物质量的量值也就是计算能量的量值。
因此关于这方面的题目也较多和有一定的难度,特别是关于能量流动的计算问题。
要做好生态系统中能量流动的转换率的计算题,首先要理解食物链、食物网和同一营养级的关系,其次要理解生态系统中能量流动的过程和规律。
而常见的题型可分为以下几种:1、关于自然生态系统中某一食物链中能量流动的计算⑴根据能量流动效率直接计算 生态系统的总能量=第一营养级(生产者)通过光合作用固定的太阳能的总量 ①②某一营养级得到的能量 = 第一营养级的能量 × (转换率)某一营养级数-1 ③第M 营养级得到的能量 = 第N 营养级的能量 × (转换率)M-N④某一营养级得到的能量 上一营养级的总能量 ×100% 两个营养级之间能量流动的转换率 =例1:假定某生态系统中有绿色植物,蛙、蛇、鹰、昆虫和食虫鸟等生物,此生态系统的总能量为24000千焦,如营养级之间能量转化效率为15%,第三营养级和第四营养级所利用的能量分别是()。
例2: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. B. C. D.⑵根据隐含的能量流动数量关系进行计算例3:某生态系统中已知鹰增重2kg要吃10kg小鸟,小鸟增重0.25kg要吃2kg昆虫,而昆虫增重100kg要吃掉1000kg 绿色植物,若各营养级摄入的食物,除消耗于呼吸作用等耗能过程外,其余都转化为能量。
那么,鹰对绿色植物能量的利用率是多少?()A. 0.05%B. 0.5%C. 0.25%D. 0.025%⑶根据理论的传递效率和食物链进行有关“最值”问题的计算:解答此题的关键有两点,一是要掌握能量传递效率为10%~20%,二是要注意“至少”和“最多”这两个关键词。
生物必修三第五章第二节:生态系统的能量流动1、能量流动:生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程称为生态系统的能量流动。
2、能量流动的分析(1)个体层次:能量输入→个体→储存在体内的能量→呼吸作用散失的能量(2)种群层次:能量输入→种群→能量储存→能量散失3、能量流动的过程:能量的源头:太阳起点:从生产者固定太阳能开始。
输入的总能量:生产者所固定的全部太阳能。
渠道:沿食物链和食物网,逐级流动。
(1)第一营养级(生产者)中能量的去路:①在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失②用于生产者的生长发育和繁殖③随残枝败叶被分解者分解而释放④被初级消费者摄入体内(2)第二营养级(第三第四营养级类同)中能量的去路:注意:(见右图)★以一个营养级为研究单位并非一个个体★同化量:某一个营养级从外界环境中获得的全部化学能量★粪便量属于未被同化的能量,属于上一营养级的能量★同化量=摄入量-粪便量同化量=呼吸作用消耗量+用于生长发育和繁殖的能量用于生长发育和繁殖的能量=死亡后流向分解者的能量+下一营养级的摄入量4、不定时不定量分析能量流动过程:(上图)①方向:单向流动②箭头由粗变细:流入下一营养级的能量逐级递减③矩形面积变小:营养级越高,储存在该营养级生物体内的能量越少5、定时定量分析能量流动过程:(下图)①定时定量分析时有未利用的能量,指既未被呼吸作用消耗,也没有被下一营养级和分解者利用的能量。
6、生态系统能量流动的特点:(1)单向流动:不可逆转也不可循环流动(2)逐级递减:在输入到某一营养级的能量中,只有10%~20%的能量能够流到下一营养级注:★下限10%效率的意义是:维持下一个营养级的存在上限20%效率的意义是:维持本营养级的存在摄入量粪便量同化量★传递效率=某一营养级同化的能量/上一营养级同化的能量★人不能改变能量传递效率,可以提高能量利用效率★研究生态系统的能量流动,还可以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。
生物必修三第五章第二节:生态系统的能量流动1、能量流动:生态系统中能量的输入、传递、转化与散失的过程称为生态系统的能量流动。
2、能量流动的分析(1)个体层次:能量输入→个体→储存在体内的能量→呼吸作用散失的能量(2)种群层次:能量输入→种群→能量储存→能量散失3、能量流动的过程:能量的源头:太阳起点:从生产者固定太阳能开始。
输入的总能量:生产者所固定的全部太阳能。
渠道:沿食物链与食物网,逐级流动。
(1)第一营养级(生产者)中能量的去路:①在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失②用于生产者的生长发育与繁殖③随残枝败叶被分解者分解而释放④被初级消费者摄入体内(2)第二营养级(第三第四营养级类同)中能量的去路:注意: (见右图)★以一个营养级为研究单位并非一个个体★同化量:某一个营养级从外界环境中获得的全部化学能量★粪便量属于未被同化的能量,属于上一营养级的能量★同化量=摄入量-粪便量同化量=呼吸作用消耗量+用于生长发育与繁殖的能量用于生长发育与繁殖的能量=死亡后流向分解者的能量+下一营养级的摄入量4、不定时不定量分析能量流动过程:(上图)①方向:单向流动②箭头由粗变细:流入下一营养级的能量逐级递减③矩形面积变小:营养级越高,储存在该营养级生物体内的能量越少5、定时定量分析能量流动过程:(下图)①定时定量分析时有未利用的能量,指既未被呼吸作用消耗,也没有被下一营养级与分解者利用的能量。
6、生态系统能量流动的特点:(1)单向流动:不可逆转也不可循环流动(2)逐级递减:在输入到某一营养级的能量中,只有10%~20%的能量能够流到下一营养级注:★下限10%效率的意义就是:维持下一个营养级的存在上限20%效率的意义就是:维持本营养级的存在★传递效率=某一营养级同化的能量/上一营养级同化的能量★人不能改变能量传递效率,可以提高能量利用效率摄入量粪便量同化量★研究生态系统的能量流动,还可以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。
一、食物链中的能量计算1 •己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(或牛物量)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. 24kJB. 192kJC.96kJD. 960kJ解析:据题意,生态系统固定的总能塑是生态系统屮生产者(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。
因而笫四营养级所获得能量的最大值为:24000x20%x20%x20%=192kJo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,计算较高营养级牛物获得能量(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)x(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(或生物塑),求较低营养级应具备的能屋(或生物量)的最小值。
例2.在一条有5个营养级的食物链屮,若笫五营养级的生物体重增加1 kg,理论上至少耍消耗第一营养级的生物量为()B. 125 kgC. 625 kgD. 3125 kgA. 25 kg解析:据题意,耍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 一(20%)“二625 kg o答案:C规律:己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人值20%进行计算,即较低营养级的牛物量至少是较高营养级的能量(或牛物量)x5n(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)。
水漠f水蚤f虾〜小鱼f大鱼〜人I T I f3. 已知能童的传递途径和传递效率,根据要求计算相关生物的能暈(或生物址)o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.0.04B. 0.4C.0.9D.0.09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; 牛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40x15%x15% = 0.9mol葡萄糖。
§5.2 生态系统的能量流动⏹ 5.2.1 生态系统的能量流动✧生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动⏹ 5.2.2 能量流动的过程✧能量流经某一营养级流入某一营养级的能量(摄入量)=呼吸作用散失的能量+用于生长发育、繁殖的能量(以有机物形式储存起来)+粪便量=(被捕食)流向下一营养级的能量+流向分解者的能量+呼吸作用散失的能量(+未利用的能量)Eg:能量流经第一营养级(生产者)生产者固定的太阳能=呼吸作用散失的能量+流向第二营养级的能量+流向分解者的能量(+未利用的能量)说明:生产者所固定的太阳能是流经某一生态系统的总能量。
且生产者无粪便问题。
说明:能量流经顶级消费者时,因无捕食者,故没有流向下一营养级的传递途径。
特别提醒:上面是按照教材表述的,但是绝大部分试题中,都是将流入某一营养级的能量视作该营养级的同化量而非摄入量。
此时特别需要明确两者的关系:摄入量=同化量+粪便量。
✧生态系统的能量流动⏹ 5.2.3 能量流动的特点✧单向传递能量只能由较低营养级流向较高营养级,不可逆转,不可循环✧逐级递减输入某一营养级的能量中只有大约10%~20%能够流入下一营养级,也就是说相邻营养级间能量传递效率大约是10%~20%说明:我们学习的能量传递效率是营养级之间的能量传递效率,这一点请特别注意。
如下图中,不能说流入2的能量占生产者固定的能量的10%~20%;而是流入2、5、7的能量之和约为生产者1所固定的能量的10%~20%。
如果取极限,那么流入2的能量可达到生产者1固定能量的20%。
说明:由于能量传递过程中逐级递减,食物链越长,顶级消费者获得的能量就越少。
因此生态系统中的食物链一般不超过5个营养级。
如下图所示,如果生产者1固定的能量中各有1/4经1→7→4、1→2→3→4、1→2→3→6→4、1→5→6→4流向顶级消费者4。
那么消费者4经由1→7→4获得能量最多,经由1→2→3→6→4获得能量最少(假定能量传递效率相等)。
第五章生态系统专题第二节生态系统的功能(能量流动)生态系统的功能——能量流动、物质循环、信息传递一、能量流动——生态系统中能量的输入、传递、转化、散失(1)起点:生产者固定的太阳能生产者固定的能量主要是光合作用利用的光能,也包括化能合成作用利用的化学能(2)自然生态系统总能量:生产者所固定的太阳能人工生态系统总能量:生产者所固定的太阳能+人工喂食的饲料(有机物)(3)能量流动过程:①输入一个营养级的能量:该营养级同化的能量,不是摄入②摄入=同化+粪便,同化=储存 +呼吸③某营养级“粪便”中能量应属其上一营养级的同化量或上一营养级被分解者分解的能量的一部分,如兔粪便中的能量不属于兔的同化量,而是草同化量的一部分或草被分解者分解的能量的一部分。
④未被利用的能量:包括生物每年的积累量和动植物残体以化石燃料形式被储存起来的能量。
(4)能量流动的特点及原因能量传递效率=后一个营养级的同化量/前一个营养级的同化量,一般为10%~20%。
A单向流动∵①捕食关系不可逆转,是自然选择的结果②散失的热能不能被再利用B逐级递减∵①各营养级均有呼吸作用散失;②各营养级均有部分能量未被下一营养级利用;③各营养级均有部分能量流向分解者一条食物链一般只有4--5个营养级∵能量流动逐级递减(项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔形状每一阶含义各个营养级所含能量的多少各个营养级生物数量的多少各个营养级生物量(有机物)的多少特点正金字塔一般正金字塔一般正金字塔分析各个营养级都有呼吸作用散失能量,还有一部分被分解者利用,而流入下一营养级的能量仅占该营养级同化量的10%~20%成千上万只昆虫生活在一株大树上时,该数量金字塔的塔形也会发生变化:浮游植物的个体小,寿命短,又不断被浮游动物吃掉,所以某一时间浮游植物的生物量可能低于浮游动物的生物量:摄入=同化=粪便储存:用于生长发育和繁殖=散失:以呼吸作用的方式,热能的形式流向下一营养级流向分解者(6)研究能量流动意义①使能量得到最有效的利用(对能量的多级利用,提高了能量的利用率)桑基鱼塘:桑叶喂蚕,蚕沙(蚕粪)养鱼,鱼塘泥肥桑农作物秸秆:做饲料喂牲畜、牲畜粪便发酵产沼气、沼渣做肥料能量传递效率≠能量利用率。
能量流动方面的计算1. 流经生态系统的总能量流经生态系统的总能量是指生产者通过光合作用所固定的太阳能,一部分能量在生产者的呼吸作用中消耗,以热能的形式散失:另一部分能量则以有机物的形式储存在生产者体内,用于生产者的生长、发育和繁殖。
例1:某个湿地生态系统以网茅属植物和藻类为主要的自养生物,下图是这个湿地每年每平方米能量流动的数据(单位:千焦).其数据支持下面哪一种说法( )A. 网茅属植物大约固定了入射到该生态系统太阳能的2%B. 网茅属植物的净生产量为每年每平方米144898千焦C. 藻类在将光合作用产物转化为自身物质方面比网茅属植物效率更高D. 大约有40%的入射光能被反射出该湿地分析:该湿地生态系统中生产者(网茅属植物和藻类) 光合作用所固定的太阳能为144898千焦+7542千焦=152440千焦,其中大约有99.3%(21540000—152440∕21540000) 入射光能被反射出该湿地, 网茅属植物大约固定了入射到该生态系统太阳能的0.71%,网茅属植物的净生产量为144898千焦—117299千焦=27599千焦,而藻类在将光合作用产物转化为自身物质效率是(7542千焦—754千焦∕7542千焦)90%,远远高于网茅属植物,故正确答案选C2.能量的传递途径能量主要是以有机物的形式,沿着食物链或食物网这一主渠道依此向下一个营养级传递的,流入某一营养级的能量就是本营养级生物所同化的能量。
例2.大象是植食性动物,有一种蜣螂则以象粪为食。
设大象在某段时间所同化的能量为10KJ,则这部分能量中可流入到蜣螂体内的约为()A.0 KJ B.106 KJ C.2×106KJ D 106 KJ—2×106 KJ 分析:被某一种营养级生物摄入体内的能量,一部分存在于该营养级生物排出的粪便中,另一部分能量被该营养级生物所同化。
此题中大象摄入体内的能量,一部分存在于象粪中,另一部分被大象同化,其中流入蜣螂体内的能量是存在于大象粪中一部分能量,并不是在这段时间内大象所同化能量的一部分,故大象所同化的能量并未流入蜣螂体内,蜣螂以象粪为食而不是以取食它的躯体。
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. 24kJB. 192kJC.96kJD. 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 kgB. 125 kgC. 625kg 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)。
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.0.04B. 0.4C.0.9D.0.09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%=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。
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0.5÷20%=2.5 kg,小鱼的生物量至少为2.5÷20%=12.5 kg;在“小鱼→人”的传递途径中,小鱼的生物量至少是0.5÷20%=2.5 kg。
因此,小鱼的生物量总量至少为12.5+2.5=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%=937.5 kg;在“水藻→小鱼”的传递过程中,水藻的生物量至少是15÷2÷20%=37.5 kg。
因此,水藻的生物量总量至少为937.5+37.5=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:0.5÷10%=5 kg;植物→羊→人:0.5÷10%÷10%=50 kg;植物→羊→小型肉食动物→人:0.5÷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,0.25 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. 0.05%B. 0.5%C. 0.25%D. 0.025 %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÷(0.25÷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%=0.25%。
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()A.10000 kg和50000 kgB.5000 kg和25000 kgC.50000 kg和50000 kgD.10000 kg和10000 kg3.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>100E3B. E1<100E3C. E1<25E3D. E1>25E34.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、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: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。
5.20.06% 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:12.6÷62.8×100%=20.06%。
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。