能量流動計算

例析生態(tài)系統(tǒng)能量流動中的有關計算規(guī)律一、涉及一條食物鏈的能量流動計算1、計算能量傳遞效率例1.下表是對某水生生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級和能量流動情況的調(diào)查結果，表中A、B、C、D分別表示不同的營養(yǎng)級，E為分解者。Pg表示生物同化作用固定能量的總量，Pn表示生物體貯存的能量（Pn=Pg—R），R表示生物呼吸消耗的能量.單位：102千焦/m2/年PgPnRA15o92o813o1B870.7369o4501.3C0.90o30o6D14161o979o1E211.520.1191o4分析回答：（1） 能量流動是從A、B、C、D中的哪個營養(yǎng)級開始的，為什么 O（2） 該生態(tài)系統(tǒng)中能量從第三營養(yǎng)級傳遞到第四營養(yǎng)級的效率是.（3） 從能量輸入和輸出角度看，該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是否增加,為什么 【解析】首先根據(jù)表格、題干分析，B營養(yǎng)級固定的能量最多，故B為生產(chǎn)者，又因為E為分解者，所以食物鏈為BTDTATC,再根據(jù)公式②計算從第三營養(yǎng)級傳遞到第四營養(yǎng)級的效率是0.9/15。9=5.7%。輸入的總能量即為生產(chǎn)者固定的總能量Pg（生產(chǎn)者）=870。7,輸出的總能量=所有生物呼吸消耗能量之和=13.1+501.3+0O6+79o1+191.4二785。5;因為870。7>785.5。所以生態(tài)系統(tǒng)輸入的總能量大于所有生物消耗能量之和.【答案】（1）BB營養(yǎng)級含能量最多，B為生產(chǎn)者（2）5o7%o（3）增加。該生態(tài)系統(tǒng)輸入的總能量大于所有生物消耗能量之和【規(guī)律】①生態(tài)系統(tǒng)的總能量二生產(chǎn)者固定的全部太陽能二第一營養(yǎng)級得同化量某一個營養(yǎng)級得同化量②能量傳遞效率= 下一個營養(yǎng)級得同化量特別注意：必須是兩個營養(yǎng)級的同化量作比。2、已知各營養(yǎng)級的能量（或生物量），計算特定營養(yǎng)級間能量的傳遞效率例2。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)級生物所攝入的食物全轉(zhuǎn)化成能量的話，那么，綠色植物到鷹的能量傳遞效率為（ ）Ao0.05% B.0.5% Co0o25% D。0。025%【解析】根據(jù)題意，可根據(jù)食物鏈及能量傳遞效率的概念計算出各營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率，即從綠色植物T昆蟲T小鳥T鷹這一食物鏈中小鳥T鷹的傳遞效率為2/10=0.2,昆蟲T小鳥的傳遞效率為2/0.25二0。125,綠色植物T昆蟲的傳遞效率為100/1000=0。1,因此綠色植物到鷹的能量傳遞效率為0.1X0。125X0.2=0.0025，即0。25% 。也可計算出綠色植物轉(zhuǎn)化為鷹的食物鏈中各營養(yǎng)級的生物量。即：10kg的小鳥需要昆蟲的生物量二10?（0。25?2）=80kg;80kg的昆蟲需要綠色植物的生物量二80?（100^1000）=800kg.因此，從綠色植物T昆蟲T小鳥T鷹的生物量依次為800kgT80kgT10kgT2kg,則鷹轉(zhuǎn)化綠色植物的百分比為2/800X100%=0。25%。答案：C【規(guī)律】如設ATBTCTD食物鏈中，傳遞效率分別為a%、b%、c%,若現(xiàn)有A營養(yǎng)級生物重為M,則能使D營養(yǎng)級生物增重的量二M-a%-b%-c%o3、在一條食物鏈內(nèi)，計算某一生物所獲得的最多（最少）的能量例3。若某生態(tài)系統(tǒng)固定的總能量為24000kJ,則該生態(tài)系統(tǒng)的第四營養(yǎng)級生物最多能獲得的能量是（ ）A.24kJ B。 192kJ C。96kJ D.960kJ【解析】據(jù)題意，生態(tài)系統(tǒng)固定的總能量是生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者（第一營養(yǎng)級）所固定的能量，即24000kJ,當能量的傳遞效率為20%時，每一個營養(yǎng)級從前一個營養(yǎng)級獲得的能量是最多的。因而第四營養(yǎng)級所獲得能量的最大值為：24000X20%X20%X20%=192kJ。答案：B.例4。在一條有5個營養(yǎng)級的食物鏈中，若第五營養(yǎng)級的生物體重增加1kg,理論上至少要消耗第一營養(yǎng)級的生物量為（ ）Ao25kg Bo125kg C。625kg D.3125kg【解析】據(jù)題意，要計算消耗的第一營養(yǎng)級的生物量，應按照能量傳遞的最大效率20%計算.設需消耗第一營養(yǎng)級的生物量為Xkg,則X=1?（20%）4=625kg。答案：C.【規(guī)律】①求“最多”則按“最高”值20%流動（已知）②求“最少”則按“最低”值10%流動（未知）較低營養(yǎng)級 ?V 較高營養(yǎng)級（未知）①求“最多”則按“最高”值10%流動（已知）②求“最少”則按“最低”值20%流動二、涉及多條食物鏈的能量流動計算1、在能量分配比例已知且能量傳遞效率也已知時的能量計算例5.由于“赤潮”的影響，一條4kg重的雜食性海洋魚死亡，假如該雜食性的食物有1/2來自植物，1/4來自草食魚類，1/4來自以草食魚類為食的小型肉食魚類，按能量流動效率20%計算，該雜食性魚從出生到死亡，共需海洋植物（ ）A.120kg Bo160kg C。60kg D。100kg【解析】根據(jù)題干，可繪出食物網(wǎng)如下：因此共需海洋植物為4X1/2X5+4X1/4X5X5+4X1/4X5X5X5=160kg.答案：B.【規(guī)律】在能量分配比例已知時，直接根據(jù)已知的能量傳遞效率按實際的食物鏈條數(shù)計算。2、在能量分配比例已知但能量傳遞效率未知時的能量計算例6。右圖食物網(wǎng)中，在能量傳遞效率為 10%?20%時，假設每個營養(yǎng)級的生物從前一營養(yǎng)級的不同生物處獲得水水蚤一蝦一小早-大魚-人.的能量相等。則人的體重每增加1kg,至少需要消耗水 !藻kg.【解析】由題意知：人從大魚和小魚處獲得的能量是相等的，小魚從蝦和水藻處獲得的能量是相等的，而且，題中“至少"需要多少，應按能量傳遞的最大效率計算。計算方法如下：在“小魚―大魚―人''的傳遞途徑中，大魚的生物量至少為0.5?20%=2。5kg,小魚的生物量至少為2.5?20%=12.5kg;在“小魚T人"的傳遞途徑中，小魚的生物量至少是0°5?20%=2.5kg.因此，小魚的生物量總量至少為12。5+2.5=15kg。同理：在“水藻T水蚤T蝦T小魚”的傳遞過程中，水藻的生物量至少是15?2?20%?20%?20%=937。5kg;在“水藻T小魚”的傳遞過程中，水藻的生物量至少是15?2?20%=37.5kg.因此，水藻的生物量總量至少為937o5+37o5=975kg.答案：975。（完整word版）能量流動計算【規(guī)律】對于食物網(wǎng)中能量流動的計算，先應根據(jù)題意寫出相應的食物鏈并確定各營養(yǎng)級之間的傳遞效率，按照從不同食物鏈獲得的比例分別進行計算，再將各條食物鏈中的值相加即可.3、在能量分配比例未知時計算某一生物獲得的最多（或最少）的能量。水蓬—水蚤―蝦―小魚一大魚—人少消耗水藻水蓬—水蚤―蝦―小魚一大魚—人少消耗水藻人，傳遞效率按20%kg，最多消耗水藻kg【解析】本題中，最短食物鏈為水蚤T小魚T計算?設最少消耗水藻為x,則xX20%X20%=1,所以x=25.要求