生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的計(jì)算課件 【高效備課精研+知識(shí)精講提升】 高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修2

第3章

生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性3.2.2生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的計(jì)算一、能量傳遞效率的計(jì)算公式①正推型：知低營養(yǎng)級(jí)求高營養(yǎng)級(jí)（已知A，求鷹）獲得能量最多獲得能量最少選最

食物鏈選最

食物鏈按

計(jì)算按

計(jì)算能量的傳遞效率的計(jì)算能量在流經(jīng)各個(gè)營養(yǎng)級(jí)時(shí),上一營養(yǎng)級(jí)的能量大約有10%~20%傳到下一營養(yǎng)級(jí)，營養(yǎng)級(jí)越高，能量越少。因此食物鏈越

，能量損失越多。為了充分利用能量，應(yīng)盡量縮短食物鏈。有關(guān)能量的“最值”計(jì)算方法：長“×20%”短長“×10%”1.流經(jīng)食物鏈的總能量為y，貓頭鷹所得能量最多為___________;最少為_____________y×(20%)2y×(10%)3②逆推型：知高營養(yǎng)級(jí)求低營養(yǎng)級(jí)（已知鷹，求A）需最少能量需最多能量選最

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計(jì)算按

計(jì)算有關(guān)能量的“最值”計(jì)算方法“÷20%”“÷10%”短長1.如果大魚要增加1kg體重，那至少需要浮游植物的重量為：_______最多需要浮游植物的重量為：_______25kg1000kg小魚大魚1kg浮游植物浮游動(dòng)物1÷（20%）2=251÷（10%）3=1000C[典例1]如圖表示某生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的圖解，貓頭鷹體重每增加1kg，至少消耗A約(

)A.100kg B.44.5kg C.25kg D.15kg[典例2]下圖所示的食物網(wǎng)中，若人的體重增加1kg，最少需消耗水藻________kg，最多消耗水藻________kg。25100000①正推型：知低營養(yǎng)級(jí)求高營養(yǎng)級(jí)(乘法)獲得能量最多獲得能量最少選最

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計(jì)算按

計(jì)算能量的傳遞效率的計(jì)算“×20%”短長“×10%”②逆推型：知高營養(yǎng)級(jí)求低營養(yǎng)級(jí)(除法)需最少能量需最多能量選最

食物鏈選最

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計(jì)算按

計(jì)算“÷20%”“÷10%”短長有關(guān)能量的“最值”計(jì)算方法：2.在食物網(wǎng)中則有①正推型(乘法)②逆推型(除法)二、能量傳遞效率的相關(guān)“最值”計(jì)算

若題干中未做具體說明，則一般認(rèn)為能量傳遞的最低效率為10%，最高效率為20%。1.在食物鏈A→B→C→D中，則有注

①食物鏈越短，最高營養(yǎng)級(jí)獲得的能量越多；②生物間的取食關(guān)系越簡單，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)過程中損耗的能量越少。三、與能量傳遞效率有關(guān)的“定值”計(jì)算1.已確定營養(yǎng)級(jí)間能量傳遞效率的，不能按“最值”法計(jì)算，而需按具體數(shù)值計(jì)算

例如：在食物鏈A→B→C→D中，能量傳遞效率分別為a%、b%、c%，若A的能量為M，則D獲得的能量為M×a%×b%×c%。2.如果是在食物網(wǎng)中，某一營養(yǎng)級(jí)同時(shí)從上一營養(yǎng)級(jí)多種生物獲得能量，且各途徑獲得的能量比例確定，則按照各單獨(dú)的食物鏈進(jìn)行計(jì)算后合并。[典例3]由于“赤潮”的影響，一條6kg重的雜食性海洋魚死亡，假如該雜食性海洋魚的食物有1/3來自植物，1/3來自食草魚類，1/3來自以食草魚類為食的小型肉食魚類；那么按能量傳遞效率20%來計(jì)算，該雜食性魚從出生到死亡共需海洋植物(

) A.310kg B.240kg C.180kg D.150kgA解析由題意可知，題干中存在3條食物鏈：①海洋植物→雜食性魚②海洋植物→食草魚→雜食性魚③海洋植物→食草魚→小型肉食魚→雜食性魚雜食性魚的食物1/3來自食物鏈①，1/3來自食物鏈②，1/3來自食物鏈③。該雜食性魚從食物鏈①消耗的海洋植物為2÷20%＝10kg，從食物鏈②消耗的海洋植物為2÷20%÷20%＝50kg，從食物鏈③消耗的海洋植物為2÷20%÷20%÷20%＝250kg，因此共需海洋植物10＋50＋250＝310kg雜食性海洋魚海洋植物食草魚類小型肉食魚類A1.如圖是一個(gè)食物網(wǎng)，假如鷹的食物有2/5來自兔，2/5來自鼠，1/5來自蛇，那么鷹若要增加20g體重，至少需要消耗植物(

)A.900g B.500gC.200g D.600g解析

當(dāng)能量傳遞效率為最大值即20%時(shí)，消耗的植物量最少鷹經(jīng)①途徑消耗的植物量為20×2/5÷20%÷20%＝200(g)鷹經(jīng)②途徑消耗的植物量為20×2/5÷20%÷20%＝200(g)鷹經(jīng)③途徑消耗的植物量為20×1/5÷20%÷20%÷20%＝500(g)共計(jì)消耗植物量為200＋200＋500＝900(g)。①植物→兔→鷹②植物→鼠→鷹③植物→鼠→蛇→鷹C[典例4]如圖若黃雀的全部同化量來自兩種動(dòng)物——食草昆蟲和螳螂，且它們各占一半，則當(dāng)綠色植物增加G千克時(shí)，黃雀增加體重最多是多少千克(

)A.G/125 B.G/100C.G/75 D.G/50

四、具有人工能量輸入的能量傳遞效率計(jì)算

人為輸入到某一營養(yǎng)級(jí)的能量是該營養(yǎng)級(jí)同化量的一部分，但卻不是從上一營養(yǎng)級(jí)流入的能量。如求第二營養(yǎng)級(jí)至第三營養(yǎng)級(jí)傳遞效率時(shí)，應(yīng)為第三營養(yǎng)級(jí)從第二營養(yǎng)級(jí)同化的能量(不包括人工輸入到第三營養(yǎng)級(jí)的能量)/第二營養(yǎng)級(jí)的同化量(包括人工輸入到第二營養(yǎng)級(jí)的能量)×100%?！?00%第三營養(yǎng)級(jí)從第二營養(yǎng)級(jí)同化的能量(不包括人工輸入到第三營養(yǎng)級(jí)的能量)第二營養(yǎng)級(jí)的同化量(包括人工輸入到第二營養(yǎng)級(jí)的能量)[典例5]如圖是某人工魚塘生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)過程中部分環(huán)節(jié)涉及的能量值[單位為103kJ/(m2·y)]，據(jù)圖分析：(1)該生態(tài)系統(tǒng)中流入生物群落的總能量有哪些來源？(2)生產(chǎn)者、植食性動(dòng)物和肉食性動(dòng)物固定的總能量分別是多少？提示

肉食性動(dòng)物固定的總能量＝(0.25＋0.05＋2.1＋5.1)×103＝7.5×103kJ/(m2·y)；植食性動(dòng)物固定的總能量＝[(7.5－5)＋0.5＋4＋9]×103＝16×103kJ/(m2·y)；生產(chǎn)者固定的總能量＝[(16－2)＋3＋70＋23]×103＝110×103kJ/(m2·y)。提示

一個(gè)來源是光能，另一個(gè)來源是輸入的有機(jī)物中的化學(xué)能。提示

生產(chǎn)者→植食性動(dòng)物的能量傳遞效率為：植食性動(dòng)物→肉食性動(dòng)物的能量傳遞效率為：(16－2)110×100%≈12.7%16×100%≈15.6%(7.5－5)肉食性動(dòng)物固定的能量中來自植食性動(dòng)物的能量植食性動(dòng)物固定的總能量×100%=×100%=植食性動(dòng)物固定的能量中來自生產(chǎn)者的能量生產(chǎn)者固定的總能量(3)生產(chǎn)者→植食性動(dòng)物、植食性動(dòng)物→肉食性動(dòng)物的能量傳遞效率分別是多少？(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位)(4)假設(shè)能量全部來自于生產(chǎn)者，按照?qǐng)D中的能量流動(dòng)規(guī)律，肉食性動(dòng)物要增加100kg，則需要消耗多少千克生產(chǎn)者？(保留整數(shù))提示

肉食性動(dòng)物要增加100kg，則需要生產(chǎn)者的量為100÷15.6%÷12.7%≈5047(kg)A2.某生態(tài)系統(tǒng)中存在如圖所示的食物網(wǎng)，如將丙的食物比例由甲∶乙＝1∶1調(diào)整為2∶1，能量傳遞效率按10%計(jì)算，該生態(tài)系統(tǒng)能承載丙的數(shù)量是原來的(

)A.1.375倍

B.1.875倍C.1.273倍

D.0.575倍設(shè)丙原來的能量為a，則需要甲提供的能量為

1/2a÷10%÷10%＋1/2a÷10%＝55a改變食物比例后的丙的能量設(shè)為b，則需要甲提供的能量為

2/3b÷10%＋1/3b÷10%÷10%＝40b由于生產(chǎn)者沒有改變，所以流向該生態(tài)系統(tǒng)的總能量沒有變化，

55a＝40b即b/a＝1.375如圖所示的食物網(wǎng)中，戊的食物有1/2來自于乙，1/4來自于丙，1/4來自于丁，且能量從生產(chǎn)者到消費(fèi)者的傳遞效率為10%，從消費(fèi)者到消費(fèi)者的能量傳遞效率為20%。若戊體重增加20g，需要消耗植物（

）BA.1125g B.2000gC.2200g D.6500g①甲→乙→戊②甲→丙→戊③甲→丙→丁→戊20g×1/2=10g，10÷20%÷10%=500g20g×1/4=5g，5÷20%÷10%=250g20g×1/4=5g，5÷20%÷20%÷10%=1250g500g+250g+1250g=2000g在某生態(tài)系統(tǒng)中，1只2kg的鷹要吃10kg的小鳥，0.25kg的小鳥要吃2kg的昆蟲，而100kg的昆蟲要吃1000kg的綠色植物。若各營養(yǎng)級(jí)生物所攝入的食物全轉(zhuǎn)化成能量的話，那么這只鷹對(duì)綠色植物的能量利用百分率為（

）A.0.05% B.0.5% C.0.25% D.0.025%