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生态系统中能量流动的计算
生态系统中能量流动的计算是高中生物计算题中的一个类型，在多年的教学当中，我总结出以下解题规律，以求共享。
一．预备性知识
要想作出正确解答，我认为以下知识必须掌握，它包括：
1．流经生态系统的总能量等于生产者通过光合作用固定的太阳能。
2．生态系统中能量的流动从生产者开始，以营养级为单位，顺着食物链进行。
3．能量流动的特点??单向?逐级递减
4．能量的传递效率?下一营养级的同化量，为10---20%。 ?100%（相邻两个营养级）
上一营养级的同化量5．根据题目要求画出食物链和食物网
二．根据题目要求确定能量的传递效率(10—20%)
关于能量的传递效率，有很多题目会直接告诉，这样题目的难度会适当降低，如果没有直接说出，可以遵循以下规律去确定。
⑴生产者??最多传递能量—20%?最少传递能量—10%?获得最多能量—20% ⑵最高营养级?获得最少能量—10%??消耗生产者最多—10%⑶最高营养级??消耗生产者最少—20%三．确定各营养级能量的分配比例
在具体计算中，会遇到这样的问题（如图1所示）：
⑴a为生产者，它通过①、②、③三条途径分别为b、d、e提供能量，那么a到底为b、d、e各提供多少能量？
⑵e为最高营养级，它通过②、④、⑤三条途径分别从a、c、d三处获得能量，那么e到底从a、c、d各获得多少能量？
以上两个问题，在具体计算过程中，除非题目中特别说明，否则绝对不能按比例平均分配能量。所以在计算过程中，必须确定两个比例，即：
?①某一生物给不同生物提供能量的比例 ?②某一生物从不同食物链中获得能量的比例?在计算过程中，只要确定了能量的传递效率和营养级能量的分配比例，计算就变得简单多了。请看以下例题：
例1．在草→食草昆虫→蜘蛛→蟾蜍→蛇→猫头鹰这条食物链，若流经此食物链的总
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能量为100%，则按最高传递效率计算，蟾蜍和猫头鹰所得能量分别为_______和_______。
例2．分析生态系统的能量流动状况，应从生态系统的____________开始，若第二营养级所同化的能量为2124.7KJ，第三营养级同化的能量为271.7KJ，则能量从第二营养级到第三营养级的传递效率为___________。
【解析】以上两类题目比较简单，考察的是能量流动过程中的基本内容，只要细心，一般不会出错。答案如下：例1：0.8%，0.032%；例2：生产者，≈12.8%。
例3．在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中，蛇若增加1克体重，至少要消耗_______克植物。
【解析】这样的题目难度适当增加，但它只涉及一条食物链，根据题目要求，能量的传递效率为20%，设蛇增重1克，需消耗植物x克，则可建立如下式子：x?20%?20%?20%?1，解得x=125克。
例4．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。
【解析】先根据题目要求画出食物网图2，从题目要求可以判断能量的传递效率为10%，人增重从不同途径获得能量的比例也明确告诉。解题图解如下：
10%?1??2?0.5kg????植物-----------------------------------5kg???10%?1?人??0.25kg????牛羊????小型食肉动物????植物---250kg?---280kg ?4??1?10%?4?0.25kg????牛羊????植物----------------------25kg???例5．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________。
【解析】题目中已经给出能量的传递效率，按10%算，“同
一营养级的每种生物获得的能量是均等的”这句话说明低营
养级在向高营养级传递能量的时候，其能量是按途径平均分配，其解题图解如下：
从图解可以看出，植物的同化量为2×10KJ，只能往出传递10%，即昆虫和鼠各得
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10KJ，昆虫和鼠所得能量也只能各自往出传递10%，即鸟、蛙、蛇和鹰各得5×10KJ，
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鸟为鹰提供5×10KJ，蛇从蛙和鼠中共获得能量5.5×10KJ，蛇为鹰提供5.5×10KJ，所以鹰最后获得能量为三条途径提供能量之和：
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(5×10+5.5×10+5×10)KJ=6.05×10KJ。 例6．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下一营养级的生物，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。
【解析】从题目中可以获得该食物网的能量传递效率为10%，“若一种生物摄食两种下一营养级的生物，且它们被摄食的生物量相等”，这句话确定了“某一生物从不同食物链获得能量的比例”。图解如右图所示。丁每增加10Kg生物量，需消耗生产者3250Kg。
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生物人教版高中必修3 稳态与环境生态系统中能量流动的计算
