生态系统中能量流动计算的几种题型

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 kg2.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+m2④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55AA.①②B.①③C.②③D.③④4、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．③④5、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%nB．贮存在羊体内的能量为52%nC．由羊流向分解者的能量为16%nD．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 kgC．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＋④18.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. 2110WW>B. 215WW>C. 2110WW<D. 215WW<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0.0512、生物甲、乙、丙，构成的食物关系如右图。

生态系统中有关能量流动常见题型解题技巧作者：杨黎黎来源：《广西教育·B版》2018年第03期【摘要】本文基于生态系统的能量流动规律，归纳生态系统中能量流动有关计算的四种题型，并总结分析出不同题目的解题技巧。

【关键词】高中生物能量流动解题技巧【中图分类号】G 【文献标识码】A【文章编号】0450-9889（2018）03B-0161-02生态系统的能量流动在高中生物中占有重要的地位。

有关能量流动的计算，高考考查较为频繁，且题型多变，因此在解题过程中需要掌握一定的解题技巧。

只有这样，才能提高解题效率和能力。

下面就几种题型进行探讨。

1.高中生物人教版必修 3 提到，能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，二者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割。

物质作为能量的载体，使能量沿着食物链（网）流动。

〖例 1〗若食物链甲→乙→丙，讨论下列问题：①已知丙营养级获得的能量为 M，则至少需要甲营养级的能量为多少？最多需要甲营养级的能量为多少？②已知甲营养级的能量为 N，则丙营养级获得的能量最多为多少？最少的能量为多少？〖解析〗在分析此类题目时候，首先要清楚，如果没有特殊说明的情况下，能量传递的效率就以 10% 或 20% 来计算。

解题时注意题目中是否含有“最多”“最少”“至少”等关键词，以便判断是使用 10% 还是 20% 来解题。

在①中，已知丙营养级的能量，求需要甲营养级多少。

可以这样思考，如果需要消耗甲最少，那么传递效率应该最大才会消耗少，所以按 20% 来计算；如果消耗甲最多的话，说明传递效率低，应该用 10% 来计算。

因此算出至少需要甲营养级的能量=M÷（20%）2，最多需要甲营养级的能量=M÷（10%）2。

同理求出②中丙要从甲获得的最多的能量，应该按照 20% 来算，即为 N×（20%）2；获得的能量最少，则按 10% 来算，即 N×（10%）2。

2.在食物网分析中，已经确定了是“最多”还是“最少”时，还需要考虑的是：如果食物链越长，最高营养级获得的能量越少；生物间的捕食关系越复杂，生态系统消耗的能量就越多，传递到最高营养级获得的能量也就越少。

高考生物重点题型——能量流动的相关计算1.食物链中能量的“最值”计算设食物链A→B→C→D，分情况讨论(如下表)：(1)能量传递效率未知时(按20%即1/5、10%即1/10计算)已知问题思路求解由D“逆推”A (D净增重M)用“除法”至少需要A的量YM（15）3＝Y最多需要A的量YM（110）3＝Y由A“顺推”D (A净增重N)用“乘法”D最多增重的量Y N(1/5)3＝Y D至少增重的量Y N(1/10)3＝Y(2)已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算。

例如，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D获得的能量为M×a%×b%×c%。

2.在食物网中分析在解决有关能量传递的计算问题时，需要确定相关的食物链，能量传递效率约为10%～20%，一般从两个方面考虑：3.利用“拼图法”巧解能量流动(1)输入第一营养级的能量(W1)即生产者的同化量被分为两部分：一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失(A1)，一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖。

而后一部分能量中包括现存的植物体B1、流向分解者的C1、流向下一营养级的D1。

(2)第一营养级向第二营养级的能量传递效率＝(D1/W1)×100%，第二营养级向第三营养级的能量传递效率＝(D2/D1)×100%。

在具体计算时务必先澄清分流比例求解中应“顺推(用乘法)”还是“逆推(用除法)”，以为例。

①若已知“植物同化量(A)”，并告知其“传向动物与直接传向人比例由1∶1调整为1∶2”，求解人最多增重变化(M)，计算时宜“顺推(用乘法)”调整前：A·12·15＋A·12·(15)2＝M1调整后：A·23·15＋A·13·(15)2＝M2②若已知“人同化量(M)”并告知人的食物来源“素食、肉食由1∶1调整为2∶1”，求解最少需要植物量(A)，计算时应“逆推(用除法)”调整前：M·1215＋M·12（15）2＝A1调整后：M·2315＋M·13（15）2＝A2【典例1】下图所示的食物网中，若人的体重增加 1 kg，最少需消耗水藻________kg，最多消耗水藻________kg。

有关能量流动的计算题的解题技巧第25期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．求能量传递效率下一个营养级的同化量求能量传递效率= ×100％上一个营养级的同化量例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。

p g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。

生物P g Pn RA １５.９ 2.8 13.1B 870.7 ３６９.４５０1.3Ｃ０.９０.３０.６Ｄ１４１.０６１.９７９.１Ｅ211.5 20.1 １９１.４１. 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。

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A0.05﹪B0.5﹪C0.25﹪D0.025﹪解析：能量传递效率在各营养级之间不一样，逐步计算。

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. 25kgB. 125kgC. 625kgD. 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%。