小專題七 生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的相關(guān)計算1設(shè)食物鏈為 ABCD，分情況討論如下已知 D 營養(yǎng)級增加的能量為 M，則至少需要 A 營養(yǎng)級的能量M(20%)3，最多需要A營養(yǎng)級的能量M(10%)3。已知 A營養(yǎng)級的能量為 N ，則 D 營養(yǎng)級最多可獲得的能量N(20%)3，最少可獲得的能量N(10%)3。2在類似 ABCD 的食物網(wǎng)中，計算生物量變化的“最多”或“最少”時，應(yīng)遵循的原則：(1)食物鏈越短，最高營養(yǎng)級獲得的能量越多。(2)生物間的取食關(guān)系越簡單，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動過程中消耗的能量越少。具體計算方法總結(jié)如下獲得能量最多知低營養(yǎng)級 獲得能量最少消耗最多能量知高營養(yǎng)級求低營養(yǎng)級 選最短食物鏈按最大傳遞效率 20%計算選最長食物鏈按最小傳遞效率 10%計算選最長食物鏈按最小傳遞效率 10%計算選最短食物鏈按最大傳遞效率 20%計算消耗最少能量求高營養(yǎng)級如已知 D 營養(yǎng)級的能量為 M，計算至少需要 A 營養(yǎng)級的能量時，應(yīng)取最短食物鏈 AD，并以 20%的能量傳遞效率進(jìn)行計算，即為 M20%；計算最多需要 A 營養(yǎng)級的能量時，應(yīng)取最長的食物鏈 ABCD，并以 10%的能量傳遞效率分別計算，即為 M(10%)3。(3)如果在食物網(wǎng)中，某一營養(yǎng)級同時從上一營養(yǎng)級的多種生物中獲得能量，計算某一生物獲得的能量或需要某一生物提供的能量時，首先，要注意某一生物“從不同食物鏈中獲得能量的比例”，或某一生物“給不同生物提供能量的比例”，然后按照各個單獨(dú)的食物鏈分別計算后合并。進(jìn)行具體能量流動計算時切記“順推”(即由生產(chǎn)者“植物”往下推)與“逆推”(即由高營養(yǎng)級往前推)的計算，前者用“乘法”，后者用“除法”。種群輸入的總能量用于生長、發(fā)育和繁殖的能量呼吸消耗傳遞給分解者傳遞給下一營養(yǎng)級未被利用的能量A65.53.015.041.5B15.050.52.5C20.61.4微量(不計)無【針對訓(xùn)練】1某草原生態(tài)系統(tǒng)的一條食物鏈 ABC 中，各種群在一年時間內(nèi)對能量的同化、利用和傳遞等的部分?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計(單位：百萬千焦/年)如下表，下列相關(guān)敘述正確的是()A.種群 A、種群 B 和種群 C 構(gòu)成了該生態(tài)系統(tǒng)的生物群落B生態(tài)系統(tǒng)中種群 B 呼吸消耗的能量值為 5 百萬千焦/年C能量從種群 B 到種群 C 的傳遞效率值介于 10%12%之間D種群 A 用于生長發(fā)育和繁殖的能量為 59.5 百萬千焦/年解析：種群 A、B、C 構(gòu)成了食物鏈 ABC，則 A 表示生產(chǎn)者，B、C 表示消費(fèi)者，群落是同一時間內(nèi)聚集在一定區(qū)域中各種生物種群的集合，種群 A、B、C 不包含該生態(tài)系統(tǒng)的所有生物，A 錯誤；種群 B 呼吸消耗的能量為 10 百萬千焦/年，B 錯誤；相鄰兩營養(yǎng)級的能量傳遞效率等于相鄰兩營養(yǎng)級的同化量之比，所以能量從 B 到 C 的傳遞效率為 215100% 13.3%，C 錯誤；種群 A 的凈同化量傳遞給分解者傳遞給下一營養(yǎng)級未被利用的能量3.015.041.559.5 百萬千焦/年，D 正確。答案：D種群ABCDE能量3.5612.8010.300.48226.52(2017 年四川宜賓二診)某生態(tài)系統(tǒng)中，除分解者外，僅有 A、B、C、D、E 五個種群，每個種群只處于一個營養(yǎng)級，相鄰營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為 10%20%，一年內(nèi)輸入各種群的能量數(shù)值如下表所示(表中能量的單位相同)。下列相關(guān)敘述正確的是()A.表中五種生物構(gòu)成 1 條食物鏈B表中 B 和 C 的種間關(guān)系是捕食和競爭C表中缺少的生態(tài)系統(tǒng)的成分是非生物的物質(zhì)和能量D 第二營養(yǎng)級和第三營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率約為15.4%解析：由題由于五個種群中每個種群只占一個營養(yǎng)級，所以能量最多的營養(yǎng)級最低，能量最少的營養(yǎng)級最高，所以表格中 E 的能量最多，B 和 C 其次，A 第三，D 最少，因此可以形成兩條食物鏈，A 錯誤；根據(jù)以上分析，B 和 C 都處于第二營養(yǎng)級，兩者為競爭關(guān)系，B 錯誤；表中缺少的生態(tài)系統(tǒng)的成分是非生物的物質(zhì)和能量、分解者，C 錯誤；第二營養(yǎng)級和第三營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率3.56(12.8010.30)15.4%，D正確。答案：D3如圖所示為某生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各種生物的能量流動情況，表示能量，其中表示相應(yīng)營養(yǎng)級同化的能量，甲、乙、丙、丁、戊表示生物類群。下列相關(guān)敘述正確的是()A圖中丁的“綠色”為丙提供了采食的信息，這體現(xiàn)了信息能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定B流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是甲所同化的能量總量C生態(tài)系統(tǒng)中第二營養(yǎng)級與第三營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為/100%D圖中甲、乙、丙各自糞便中的能量依次屬于或中的能量解析：綠色植物的“綠色”為植食動物提供了采食的信息，這體現(xiàn)了信息能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，A 正確；該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者(即圖中丁而不是甲)所固定的能量是流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，B 不正確；生態(tài)系統(tǒng)中，能量傳遞效率下一營養(yǎng)級同化的總能量該營養(yǎng)級同化的總能量100%，又因第二營養(yǎng)級同化的總能量為，第三營養(yǎng)級同化的總能量為，所以第二營養(yǎng)級與第三營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為/100%，C不正確；某營養(yǎng)級糞便中的能量是上一營養(yǎng)級同化的能量的一部分，故甲、乙、丙各自糞便中的能量依次屬于或，D 不正確。答案：A4圖甲為北極凍原生態(tài)系統(tǒng)中部分生物構(gòu)成的食物網(wǎng)；圖乙表示一個生態(tài)系統(tǒng)，虛線方框內(nèi)表示生物成分，箭頭表示能量流動的方向。請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖甲中有_條食物鏈，雪兔和狼之間存在明顯的種間關(guān)系是_。(2)圖甲中北極狐的是第_營養(yǎng)級。圖乙中 C 代表生態(tài)系統(tǒng)中的成分是_。(3)寫出圖乙中的食物鏈_。(4)假如北極狐的食物 1/2 來自雷鳥，1/8 來自植物，且該系統(tǒng)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%，如果北極狐種群增加的能量為 80kJ，若不考慮其他變化的影響，則需要植物的能量是_kJ。解析：(1)根據(jù)以上分析可知圖中有 5 條食物鏈，其中狼以雪兔為食，它們之間是捕食關(guān)系。(2)圖甲中北極狐占有兩個營養(yǎng)級，分別是第二、三營養(yǎng)級。圖乙中 C 代表生態(tài)系統(tǒng)成分中的分解者。(3)圖乙中 C 代表生態(tài)系統(tǒng)成分中的分解者，不在食物鏈中，所以乙圖中食物鏈?zhǔn)?ABD。(4)假如北極狐的食物1/2 來自雷鳥，1/8 來自植物，且該系統(tǒng)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%，如果北極狐種群增加的能量為 80 kJ，若不考慮其他變化的影響，則需要植物的能量是 4020%10% 3020%10% 1010%3600 kJ。答案：(1)5 捕食(2)二、三 分解者(3)ABD(4)3600