生态系统能量流动中的有关计算
编写：魏田芳
一、传递效率的计算
（一）相邻两营养级间的能量传递效率的计算
1. 下表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的调查结果, 表中A 、B 、C 、D 分别表示不同的营养级，E 为分解者。Pg 表示生物同化作用固定能量的总量，Pn 表示生物体贮存的能量（Pn=Pg-R），
R
2
（1）能量流动是从A 、B 、C 、D 中的哪个营养级开始的 ，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 。
（3）从能量输入和输出角度看，该生态系统的总能量是否增加 ， 为什么
2. 下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中A 、B 、C 代表三个营养级，数字均为实际测得的能量数，单位为百万千焦。已知该生态系统受到的太阳辐射为1188872百万千焦，但其中1188761百万千焦的能量未被利用。请回答：
（l ）请将流经该生态系统的总能量数填写在图中的方框内，这部分能量是___________所固定的太阳能，生产者对光能的利用率是__________％。
（2）能量从第一营养级到第二营养级的传递效率为_________％，从第二营养级到第三营养级的传递效率为______________％。
（3）B 营养级生物的呼吸量为_______百万千焦。次级消费者通过异化（呼吸）作用消耗的能量占其同化作用所得到能量的百分比是______。
（二）已知各营养级的能量（或生物量），计算特定营养级间能量的传递效率
3. 在某生态系统中，1只2 kg 的鹰要吃10 kg 的小鸟，0.25 kg 的小鸟要吃2 kg 的昆虫，而100 kg 的昆虫要吃1000 kg
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，绿色植
物到鹰的能量传递效率为（ ）
A. 0.05% B. 0.5% C. 0.25% D. 0.025% 二、食物链中的能量计算
(一) 已知较低营养级生物具有的能量（或生物量），求较高营养级生物所能获得能量（或生物量）的最大值。
4. 若某生态系统固定的总能量为24000kJ ，则该生态系统的第四营养级生物最多能获得的能量是（ ） A. 24kJ B. 192kJ C.96kJ D. 960kJ
（二）已知较高营养级的能量（或生物量），求较低营养级应具备的能量（或生物量）的最小值。
5. 在一条有5个营养级的食物链中，若第五营养级的生物体重增加1 kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物量为（ ）
A. 25 kg B. 125 kg C. 625 kg D. 3125 kg
6. 在浮游植物→浮游动物→鱼这条食物链中，如果鱼要增加1000 kg，那么，至少需要浮游动物和浮游植物分别是 （ ）
A.10000 kg和50000 kg B.5000 kg和25000 kg C.50000 kg和50000 kg D.10000 kg和10000 kg
（三）已知能量的传递途径和传递效率，根据要求计算相关生物的能量（或生物量）。
7. 在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中，若传递效率是20%，蛇增重1g ，要消耗植物（ ） A．1000g B．500g C．250g D．125g
8. 在能量金字塔中，生产者固定能量时产生了240molO 2，若能量传递效率为10%～15%时，次级消费者获得的能量最多相当于多少mol 葡萄糖？（ ）
A.0.04 B. 0.4 C.0.9 D.0.09
三、食物网中能量流动的计算 （一）、最高营养级能量分配比例已知且能量传递效率也已知时的能量计算
9. 由于“赤潮”的影响，一条4kg 重的杂食性海洋鱼死亡，假如该杂食性的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，按能量流动效率20%计算，该杂食性鱼从出生到死亡，共需海洋植物 ( )
A.120kg B.160kg C.60kg D.100kg
10、在如下图2所示的食物网中，已知各营养级之间的能量转化效率为10%，若一种生物摄食两种上一营养级的生物时，两种被摄食的生物量相等，则丁每增加10千克生物量，需消耗生产者多少千克？
11. 某同学通过分析蛇的食性绘制了如下图所示的食物关系。假如一条1 kg的蛇,4/5的食物来自鼠,1/5的食物来自蛙。按能量流动的最高效率计算, 此蛇间接消耗的植物为( )
A.45 kg B.22.5 kg C.90 kg D.20 kg
(二) 、最高营养级能量分配比例已知但能量传递效率未知时的能量计算
12、有一食物网如图1所示。假如猫头鹰的食物2/5来自兔子，2/5来自老鼠，其余来自蛇，那么猫头鹰要增加20g 体重，最多消耗植物多少克？最少消耗植物多少克？
图1
13、在能量分配比例未知时计算某一生物获得的最多（或最少）的能量。
1某生态系统食物网如图所示，若猫头鹰体重每增加1千克，至少消耗A 约（ ） A、100千克 B、44.5千克 A
C、25千克 D、15千克
猫头鹰
14. 有一食物网如下图5所示，设E 种群干物质量为5.8×109
kJ ，
B 种群干物质量为1.3×108
kJ ，则A 种群干物质量的值至少是___ __________。至多是_____________。
15. 某生态系统中存在如右图所示的食物网，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
16. 下图为某生态系统食物网简图，若E 生物种群总能量为
，B
生物种群总能量为
，从理论上计算，A 贮存的总能量最少为（ ）
A. B.
C.
D.
巩固练习：
1. 某湖泊生态系统中有大型杂食性鱼类甲, 其食物1/2来自浮游植物乙,1/4来自草食性鱼类丙,1/4来自以草食性鱼类为食的小型肉食性鱼类丁。下列叙述中错误的是( ) A. 甲和丁存在着竞争关系
B. 从理论上计算, 甲每增加1 kg体重, 最少需要乙提供360 kg的物质 C. 若湖泊中受到DDT 污染, 则DDT 浓度最低的生物是乙 D. 此食物网中占有三个营养级的生物是甲
2．若人的食物二分之一来自植物，四分之一来自小型食肉型动物，四分之一来自牛羊肉，则人增重1Kg 时最多消耗植物_________Kg。
3．如右图所示某生态系统的食物网，请回答：若该生态系统的能量流动效率平均为10%，同一营养级的每种生物获得的能量是
均等的，第一营养级的同化能量为2 107KJ ，则鹰最终获得的能量是________。
4．右图是某生态系统中食物网简图。图中甲---庚代表各种不同的
生物。已知各营养级之间的能量转化效率均为10%，若一种生物摄食两种前一营养级的生物，且它们被摄食的生物量相等，则丁每增加10千克生物量，需消耗生产者 __千克。
生态系统能量流动中的有关计算
编写：魏田芳
一、传递效率的计算
（一）相邻两营养级间的能量传递效率的计算
1. 下表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的调查结果, 表中A 、B 、C 、D 分别表示不同的营养级，E 为分解者。Pg 表示生物同化作用固定能量的总量，Pn 表示生物体贮存的能量（Pn=Pg-R），
R
2
（1）能量流动是从A 、B 、C 、D 中的哪个营养级开始的 ，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 。
（3）从能量输入和输出角度看，该生态系统的总能量是否增加 ， 为什么
2. 下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中A 、B 、C 代表三个营养级，数字均为实际测得的能量数，单位为百万千焦。已知该生态系统受到的太阳辐射为1188872百万千焦，但其中1188761百万千焦的能量未被利用。请回答：
（l ）请将流经该生态系统的总能量数填写在图中的方框内，这部分能量是___________所固定的太阳能，生产者对光能的利用率是__________％。
（2）能量从第一营养级到第二营养级的传递效率为_________％，从第二营养级到第三营养级的传递效率为______________％。
（3）B 营养级生物的呼吸量为_______百万千焦。次级消费者通过异化（呼吸）作用消耗的能量占其同化作用所得到能量的百分比是______。
（二）已知各营养级的能量（或生物量），计算特定营养级间能量的传递效率
3. 在某生态系统中，1只2 kg 的鹰要吃10 kg 的小鸟，0.25 kg 的小鸟要吃2 kg 的昆虫，而100 kg 的昆虫要吃1000 kg
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，绿色植
物到鹰的能量传递效率为（ ）
A. 0.05% B. 0.5% C. 0.25% D. 0.025% 二、食物链中的能量计算
(一) 已知较低营养级生物具有的能量（或生物量），求较高营养级生物所能获得能量（或生物量）的最大值。
4. 若某生态系统固定的总能量为24000kJ ，则该生态系统的第四营养级生物最多能获得的能量是（ ） A. 24kJ B. 192kJ C.96kJ D. 960kJ
（二）已知较高营养级的能量（或生物量），求较低营养级应具备的能量（或生物量）的最小值。
5. 在一条有5个营养级的食物链中，若第五营养级的生物体重增加1 kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物量为（ ）
A. 25 kg B. 125 kg C. 625 kg D. 3125 kg
6. 在浮游植物→浮游动物→鱼这条食物链中，如果鱼要增加1000 kg，那么，至少需要浮游动物和浮游植物分别是 （ ）
A.10000 kg和50000 kg B.5000 kg和25000 kg C.50000 kg和50000 kg D.10000 kg和10000 kg
（三）已知能量的传递途径和传递效率，根据要求计算相关生物的能量（或生物量）。
7. 在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中，若传递效率是20%，蛇增重1g ，要消耗植物（ ） A．1000g B．500g C．250g D．125g
8. 在能量金字塔中，生产者固定能量时产生了240molO 2，若能量传递效率为10%～15%时，次级消费者获得的能量最多相当于多少mol 葡萄糖？（ ）
A.0.04 B. 0.4 C.0.9 D.0.09
三、食物网中能量流动的计算 （一）、最高营养级能量分配比例已知且能量传递效率也已知时的能量计算
9. 由于“赤潮”的影响，一条4kg 重的杂食性海洋鱼死亡，假如该杂食性的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，按能量流动效率20%计算，该杂食性鱼从出生到死亡，共需海洋植物 ( )
A.120kg B.160kg C.60kg D.100kg
10、在如下图2所示的食物网中，已知各营养级之间的能量转化效率为10%，若一种生物摄食两种上一营养级的生物时，两种被摄食的生物量相等，则丁每增加10千克生物量，需消耗生产者多少千克？
11. 某同学通过分析蛇的食性绘制了如下图所示的食物关系。假如一条1 kg的蛇,4/5的食物来自鼠,1/5的食物来自蛙。按能量流动的最高效率计算, 此蛇间接消耗的植物为( )
A.45 kg B.22.5 kg C.90 kg D.20 kg
(二) 、最高营养级能量分配比例已知但能量传递效率未知时的能量计算
12、有一食物网如图1所示。假如猫头鹰的食物2/5来自兔子，2/5来自老鼠，其余来自蛇，那么猫头鹰要增加20g 体重，最多消耗植物多少克？最少消耗植物多少克？
图1
13、在能量分配比例未知时计算某一生物获得的最多（或最少）的能量。
1某生态系统食物网如图所示，若猫头鹰体重每增加1千克，至少消耗A 约（ ） A、100千克 B、44.5千克 A
C、25千克 D、15千克
猫头鹰
14. 有一食物网如下图5所示，设E 种群干物质量为5.8×109
kJ ，
B 种群干物质量为1.3×108
kJ ，则A 种群干物质量的值至少是___ __________。至多是_____________。
15. 某生态系统中存在如右图所示的食物网，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
16. 下图为某生态系统食物网简图，若E 生物种群总能量为
，B
生物种群总能量为
，从理论上计算，A 贮存的总能量最少为（ ）
A. B.
C.
D.
巩固练习：
1. 某湖泊生态系统中有大型杂食性鱼类甲, 其食物1/2来自浮游植物乙,1/4来自草食性鱼类丙,1/4来自以草食性鱼类为食的小型肉食性鱼类丁。下列叙述中错误的是( ) A. 甲和丁存在着竞争关系
B. 从理论上计算, 甲每增加1 kg体重, 最少需要乙提供360 kg的物质 C. 若湖泊中受到DDT 污染, 则DDT 浓度最低的生物是乙 D. 此食物网中占有三个营养级的生物是甲
2．若人的食物二分之一来自植物，四分之一来自小型食肉型动物，四分之一来自牛羊肉，则人增重1Kg 时最多消耗植物_________Kg。
3．如右图所示某生态系统的食物网，请回答：若该生态系统的能量流动效率平均为10%，同一营养级的每种生物获得的能量是
均等的，第一营养级的同化能量为2 107KJ ，则鹰最终获得的能量是________。
4．右图是某生态系统中食物网简图。图中甲---庚代表各种不同的
生物。已知各营养级之间的能量转化效率均为10%，若一种生物摄食两种前一营养级的生物，且它们被摄食的生物量相等，则丁每增加10千克生物量，需消耗生产者 __千克。