生态系统中能量流动的计算方法(一) 生态系统中能量流动的计算是近几年高考的热点,考生常因缺乏系统总结和解法归纳而容易出错。下面就相关问题解法分析如下: 一、食物链中的能量计算 1.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。 例1.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 解析:据题意,生态系统固定的总能量是生态系统中生产者(第一营养级)所固定的能量,即24000kJ,当能量的传递效率为20%时,每一个营养级从前一个营养级获得的能量是最多的。因而第四营养级所获得能量的最大值为:24000×20%×20%×20%=192kJ。 答案:B 规律:已知较低营养级的能量(或生物量),不知道传递效率,计算较高营养级生物获得能量(或生物量)的最大值时,可按照最大传递效率20%计算,即较低营养级能量(或生物量)×(20%)n(n为食物链中由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数)。 2.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。 例2.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 解析:据题意,要计算消耗的第一营养级的生物量,应按照能量传递的最大效率20%计算。设需消耗第一营养级的生物量为X kg,则X=1÷(20%)4=625 kg。 答案:C 规律:已知能量传递途径和较高营养级生物的能量(或生物量)时,若需计算较低营养级应具有的能量(或生物量)的最小值(即至少)时,按能量传递效率的最大值20%进行计算,即较低营养级的生物量至少是较高营养级的能量(或生物量)×5n(n为食物链中,由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数)。 3.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)。 例3.在能量金字塔中,生产者固定能量时产生了 240molO2,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 解析:结合光合作用的相关知识可知:生产者固定的能量相当于 240÷6=40mol葡萄糖;生产者的能量传递给次级消费者经过了两次传递,按最大的能量传递效率计算,次级消费者获得的能量最多相当于 40×15%×15%=0.9mol葡萄糖。 答案...