生态系统能量流动计算汇总
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藩 整
２ ０ 住３
授 业＞ ＞ 课 程 实施
生态 系统 能量流动计算 汇总
方 可 云
（ 江 苏省 南 京 市程 桥 高级 中 学 江 苏 南京 ２ １ ０ ０ ０ ０ ）
【 摘要 】生 态系统能量流动在每年 高考 的考试 大纲中要 求非常高， 在２ ０ １ ０ 年和 ２ ０ １ １ 年 高考 中的等级要 求是 Ｃ级 ， 能量流动的
例 １ 在如 图所示食物 网中 ， 若狼增加 １ Ｋ ｇ体重 ， 从上一 营 养级得 到的能量各 占 ５ ０ ％， 从理论上推算 ， 最多需消耗草的重量
计算是其考试的一个重要 方面 ， 在 多年教 学 中， 我总结 了一些解题 方法。
【 关键词 】生态系统 能量 流动 计算 【 中图分类号 】Ｇ ６ ３ ３ ． ９ １ 【 文献标识码 】Ａ
一
【 文章编号 】１ ６ ７ ４ — ４ ７ ７ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ５ ８ — ０ １
【 解析】 本题 中， Ｃ获得 能量 的途径有二条 ： 从 Ａ直接获得 和
【 ４ 】 根据 特定 的能量流动要求计 算 例 ４有一食物 网如下图所示 ，
设 Ｅ种 群 干 物 质 量 为 ５ ． ８ ×１ ０ ９ ｋ Ｊ ．
长食物 链， 最低传递效率计算 。 【 ２ 】 根据规定的能量流动效率和规定的食 物链计算 （ １ ） 已知高营养级能量（ 生物量 ） ， 求低营养级能量（ 生物量 ） 。
田 一 田 一 田
厂］
从 Ａ经 Ｂ传递 间接获得 ， 已知 Ｃ从 Ａ直接获得 的比例为 ｘ ， 则直 ①要求最多需第一 营养级 多少时 ， 按最长食 物链 ， 最低传 递 接获 得 的能 量 为 ａ ｘ ， 需 要 消 耗 Ａ 的 能量 为 １ ０ ａ ｘ ， 间接 获 得 的 比例 效率计算 ； ② 要求 至少 消耗第 一营养级 多少时 ， 按最短食 物链 ， 为（ １ 一Ｘ ） ， 则 间接 获得 的能量 为（ １ 一Ｘ ） ａ ， 需要 消耗 Ａ的能量 为 最 高传 递效率计算 。 （ ２ ） 若一食物网中 ， 已知第一营养级重量为 Ｍ， ①要求高营养级最 多获得 多少 能量 时 ， 应按最 短食物链 ， 最 高传递 效率计算 ； ②要求高营养级最少获得多少能量时 ， 应按最
物量 ） ；
（ ２ ） 已知低营养级能量（ 生物量 ） ， 求高营养级能量（ 生物量 ） 。 【 ２ 】 根据隐含 的能量流动数量关 系进行计算 【 ３ 】 易混淆能 量流 动计算 ２ ．食物网 中能量流动计算
例 ３ 已知 如下 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 — — 。
流动的关键。
１ ／ ５ ｎ 一 １ （ 若按 传递效率 １ ０ ％ 计算 ， 则为 １ ／ １ ０ ｎ 一 １ ） ， 定量分析 是能量 网中蛇共 占有三条食物链 ： ①草一 鼠一蛇 ； ②草一食草
二、 能 量 流 动 解 题 方 法 归 纳
／
昆虫一蟾蜍一蛇 ； ③草一食草昆虫一蜘蛛一 蟾蜍一蛇 。然后设生 态系统共需生产者 （ 草） 为Ａ ， 根据食物链 中每种生物分 配到 下一个 营养级是 平均 的 ，则 有 ：第一条食 物链 ①Ａ ／ ４ ×１ ／ １ ０× １ ／ ３ ×１ ／ １ ０ ； 加上第二 条食 物链￣Ａ ／ ４×１ ／ １ ０×１ ／ ３×１ ／ １ ０×１ ／ １ ０ ： 再
１ ．食物链 中能量流动计算
【 １ 】 根 据题 目要 求确定 能量传 递效 率计 算（ 即 能量流动 “ 极 值” 的计 算 ）
结合某一具 体食物链极其传 递率 １ ０ ％ ～２ ０ ％进行相关计 算 加 上第 三条食 物链③ Ａ ／ ４×１ ／ １ ０×１ ／ ３×１ ／ １ ０×１ ／ ２×１ ／ １ ０×１ ／ １ ０ ； 时， 应注意 以下思路 ： 、 三者 之和等于 ４ ４ ． ２ Ｋ ｇ ； 解得 Ａ ＝ ４ ８ ０ ０ ０ Ｋ ｇ 。故答案为 ： ４ ８ ０ ０ ０ ． （ １ ） 已知高 营养级 能量（ 生物量 ） ， 求低 营养级 具备能量 （ 生 【 ３ 】 根据 变化 的能 量 流 动 效 率计 算
故答 案选 Ｃ
、
能 量传 递 效 率 理解
、 ． 能 量 传 递 效 率 ＝ 三 蕃 蠡
２ ．能量 传 递效 率 大 约 是 １ ０ ％ 一２ ０ ％。 其含 义 是 指 一 个 营 养
（ ２ ） 已低高营养级能量（ 生物量 ） ， 求高营养级能量（ 生物量 ） ： 例 ２下图为温带草原食物网简图 ，已知各 营养级之 间能量 转化 效 率 为 １ ０ ％， 若 一 种 生 物 通过食物链平均分配至下一个 营养级， 若蛇为 ４ ４ ． ２ Ｋ ｇ ， 该生态 系统 共需要生产者 。 【 解析】 ： 首先理清食物
１ ０ ０（ １ 一ｘ ） ａ ，那 么 消 耗 Ａ 的 总 能 量 为 １ ０ ａ ｘ＋１ ０ ０（ １一ｘ ） ａ＝ １ ０ ０ ａ 一 ９ ０ ａ ｘ ， 亦即 Ｙ 与 Ｘ的 函数 关 系 式 为 ： Ｙ ＝ｌ Ｏ Ｏ ａ 一９ ０ ａ ｘ 。
【 １ 】 根据题 目要求确定能量传递效率和具体食 物链计算 （ １ ） 若一食物网中 ， 已知高营养级增重为 Ｎ，
级 的总能量 大约只有 １ ０ ％一２ ０ ％传递 到下一个营养级 。如果按 ２ ０ ％这 一最高效 率计算 ， 以第一 营养级 的总能 量为 １ ０ ０ ％， 第 二 营养级所获得 的能量 为 ２ ０ ％，第三营养级所获得 的％， 第 ｎ个 营养级 ， 所获得 的能量是第 一营养级 能量的
２ ０ 住３
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生态 系统 能量流动计算 汇总
方 可 云
（ 江 苏省 南 京 市程 桥 高级 中 学 江 苏 南京 ２ １ ０ ０ ０ ０ ）
【 摘要 】生 态系统能量流动在每年 高考 的考试 大纲中要 求非常高， 在２ ０ １ ０ 年和 ２ ０ １ １ 年 高考 中的等级要 求是 Ｃ级 ， 能量流动的
例 １ 在如 图所示食物 网中 ， 若狼增加 １ Ｋ ｇ体重 ， 从上一 营 养级得 到的能量各 占 ５ ０ ％， 从理论上推算 ， 最多需消耗草的重量
计算是其考试的一个重要 方面 ， 在 多年教 学 中， 我总结 了一些解题 方法。
【 关键词 】生态系统 能量 流动 计算 【 中图分类号 】Ｇ ６ ３ ３ ． ９ １ 【 文献标识码 】Ａ
一
【 文章编号 】１ ６ ７ ４ — ４ ７ ７ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ５ ８ — ０ １
【 解析】 本题 中， Ｃ获得 能量 的途径有二条 ： 从 Ａ直接获得 和
【 ４ 】 根据 特定 的能量流动要求计 算 例 ４有一食物 网如下图所示 ，
设 Ｅ种 群 干 物 质 量 为 ５ ． ８ ×１ ０ ９ ｋ Ｊ ．
长食物 链， 最低传递效率计算 。 【 ２ 】 根据规定的能量流动效率和规定的食 物链计算 （ １ ） 已知高营养级能量（ 生物量 ） ， 求低营养级能量（ 生物量 ） 。
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从 Ａ经 Ｂ传递 间接获得 ， 已知 Ｃ从 Ａ直接获得 的比例为 ｘ ， 则直 ①要求最多需第一 营养级 多少时 ， 按最长食 物链 ， 最低传 递 接获 得 的能 量 为 ａ ｘ ， 需 要 消 耗 Ａ 的 能量 为 １ ０ ａ ｘ ， 间接 获 得 的 比例 效率计算 ； ② 要求 至少 消耗第 一营养级 多少时 ， 按最短食 物链 ， 为（ １ 一Ｘ ） ， 则 间接 获得 的能量 为（ １ 一Ｘ ） ａ ， 需要 消耗 Ａ的能量 为 最 高传 递效率计算 。 （ ２ ） 若一食物网中 ， 已知第一营养级重量为 Ｍ， ①要求高营养级最 多获得 多少 能量 时 ， 应按最 短食物链 ， 最 高传递 效率计算 ； ②要求高营养级最少获得多少能量时 ， 应按最
物量 ） ；
（ ２ ） 已知低营养级能量（ 生物量 ） ， 求高营养级能量（ 生物量 ） 。 【 ２ 】 根据隐含 的能量流动数量关 系进行计算 【 ３ 】 易混淆能 量流 动计算 ２ ．食物网 中能量流动计算
例 ３ 已知 如下 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 — — 。
流动的关键。
１ ／ ５ ｎ 一 １ （ 若按 传递效率 １ ０ ％ 计算 ， 则为 １ ／ １ ０ ｎ 一 １ ） ， 定量分析 是能量 网中蛇共 占有三条食物链 ： ①草一 鼠一蛇 ； ②草一食草
二、 能 量 流 动 解 题 方 法 归 纳
／
昆虫一蟾蜍一蛇 ； ③草一食草昆虫一蜘蛛一 蟾蜍一蛇 。然后设生 态系统共需生产者 （ 草） 为Ａ ， 根据食物链 中每种生物分 配到 下一个 营养级是 平均 的 ，则 有 ：第一条食 物链 ①Ａ ／ ４ ×１ ／ １ ０× １ ／ ３ ×１ ／ １ ０ ； 加上第二 条食 物链￣Ａ ／ ４×１ ／ １ ０×１ ／ ３×１ ／ １ ０×１ ／ １ ０ ： 再
１ ．食物链 中能量流动计算
【 １ 】 根 据题 目要 求确定 能量传 递效 率计 算（ 即 能量流动 “ 极 值” 的计 算 ）
结合某一具 体食物链极其传 递率 １ ０ ％ ～２ ０ ％进行相关计 算 加 上第 三条食 物链③ Ａ ／ ４×１ ／ １ ０×１ ／ ３×１ ／ １ ０×１ ／ ２×１ ／ １ ０×１ ／ １ ０ ； 时， 应注意 以下思路 ： 、 三者 之和等于 ４ ４ ． ２ Ｋ ｇ ； 解得 Ａ ＝ ４ ８ ０ ０ ０ Ｋ ｇ 。故答案为 ： ４ ８ ０ ０ ０ ． （ １ ） 已知高 营养级 能量（ 生物量 ） ， 求低 营养级 具备能量 （ 生 【 ３ 】 根据 变化 的能 量 流 动 效 率计 算
故答 案选 Ｃ
、
能 量传 递 效 率 理解
、 ． 能 量 传 递 效 率 ＝ 三 蕃 蠡
２ ．能量 传 递效 率 大 约 是 １ ０ ％ 一２ ０ ％。 其含 义 是 指 一 个 营 养
（ ２ ） 已低高营养级能量（ 生物量 ） ， 求高营养级能量（ 生物量 ） ： 例 ２下图为温带草原食物网简图 ，已知各 营养级之 间能量 转化 效 率 为 １ ０ ％， 若 一 种 生 物 通过食物链平均分配至下一个 营养级， 若蛇为 ４ ４ ． ２ Ｋ ｇ ， 该生态 系统 共需要生产者 。 【 解析】 ： 首先理清食物
１ ０ ０（ １ 一ｘ ） ａ ，那 么 消 耗 Ａ 的 总 能 量 为 １ ０ ａ ｘ＋１ ０ ０（ １一ｘ ） ａ＝ １ ０ ０ ａ 一 ９ ０ ａ ｘ ， 亦即 Ｙ 与 Ｘ的 函数 关 系 式 为 ： Ｙ ＝ｌ Ｏ Ｏ ａ 一９ ０ ａ ｘ 。
【 １ 】 根据题 目要求确定能量传递效率和具体食 物链计算 （ １ ） 若一食物网中 ， 已知高营养级增重为 Ｎ，
级 的总能量 大约只有 １ ０ ％一２ ０ ％传递 到下一个营养级 。如果按 ２ ０ ％这 一最高效 率计算 ， 以第一 营养级 的总能 量为 １ ０ ０ ％， 第 二 营养级所获得 的能量 为 ２ ０ ％，第三营养级所获得 的％， 第 ｎ个 营养级 ， 所获得 的能量是第 一营养级 能量的
