能量流動(dòng)的轉(zhuǎn)換率計(jì)算

1、生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)轉(zhuǎn)換率的計(jì)算要做好生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的轉(zhuǎn)換率的計(jì)算題，首先要理解食物鏈、食物網(wǎng)和營(yíng)養(yǎng)級(jí)的關(guān)系，其次要理解生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的過(guò)程和規(guī)律。1、某一食物鏈中關(guān)于能量流動(dòng)的計(jì)算生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)具有兩個(gè)特點(diǎn)：能量流動(dòng)的單向性和不可逆性，能量在流動(dòng)過(guò)程中會(huì)逐級(jí)減少。生態(tài)系統(tǒng)各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量轉(zhuǎn)化效率為10%-20%。在某一食物鏈中，若求最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得最多能量或提供最少生產(chǎn)者，一般取20%作為轉(zhuǎn)化效率；反之，則取10%作為轉(zhuǎn)化效率。生態(tài)系統(tǒng)的總能量=第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)通過(guò)光合作用固定的太陽(yáng)能的總量?jī)蓚€(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間能量流動(dòng)的轉(zhuǎn)換率某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)得到的能量上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量X100%某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)得到的能量

2、=第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量X（轉(zhuǎn)換率）某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)數(shù)-1第M營(yíng)養(yǎng)級(jí)得到的能量=第N營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量X（轉(zhuǎn)換率）M-N例題1：假定某生態(tài)系統(tǒng)中有綠色植物，蛙、蛇、鷹、昆蟲(chóng)和食蟲(chóng)鳥(niǎo)等生物，此生態(tài)系統(tǒng)的總能量為24000千焦，如營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間能量轉(zhuǎn)化效率為15%，第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)和第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)所利用的能量分別是（）。解析：套用公式，第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)所利用的能量=24000千焦X（15%）3-1=540千焦；第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)所利用的能量=24000千焦X（15%）4-1=81千焦。2、某一食物網(wǎng)中關(guān)于能量流動(dòng)的計(jì)算首先要能識(shí)別食物網(wǎng)中的各條食物鏈，理解同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的概念，然后結(jié)合食物鏈中的能量流動(dòng)。其一：只涉及食物網(wǎng)中一條食物鏈，根據(jù)要求選

3、擇相應(yīng)的食物鏈，計(jì)算某一生物獲得的最多（或最少）的能量。圖-1例題2：在圖-1中海鳥(niǎo)獲得能量最多的食物鏈?zhǔn)恰：ｘB(niǎo)每增加1千克，需消耗生產(chǎn)者生產(chǎn)的有機(jī)物至少是千克。解析：由于能量在流動(dòng)過(guò)程中會(huì)逐級(jí)減少，食物鏈越長(zhǎng)，損失的能量也越多。因此，海鳥(niǎo)獲得能量最多的食物鏈應(yīng)該是最短的食物鏈，即水藻f甲殼類f海鳥(niǎo)。海鳥(niǎo)消耗生產(chǎn)者生產(chǎn)的有機(jī)物至少的量也就是海鳥(niǎo)獲得最多有機(jī)物最多的量，所以應(yīng)該選擇最短的食物鏈損耗最少，轉(zhuǎn)化效率應(yīng)該選擇20%轉(zhuǎn)化效率最高，設(shè)需生產(chǎn)者X千克，選取公式，x(20%)3-1=1，得到X=25千克。其二：涉及食物網(wǎng)中多條食物鏈，計(jì)算某一生物獲得的能量或需要某一生物提供的能量。這種類型的計(jì)

4、算題，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，其次結(jié)合一條食物鏈中能量轉(zhuǎn)化效率的計(jì)算。例題3：如人的食物二分之一來(lái)自植物，四分之一來(lái)自小型肉食類，四分之一來(lái)自牛羊肉，則人增重1kg時(shí)最多消耗植物kg。解析：通過(guò)對(duì)題目的分析，可以得出圖-2，也就是說(shuō)，人從三條食物鏈中獲得能量，第一條：植物一人，在這條食物鏈中人獲得1/2kg的能量，且題目中要求“最多消耗植物”，故按照最低轉(zhuǎn)化效率10%計(jì)算，需植物5kg；第二條：植物一牛、羊等食草動(dòng)物一人，在這條食物鏈中人獲得1/4kg的能量，需植物25kg；第三條：植物一牛、羊等食草動(dòng)物一小型肉食動(dòng)物一人，在這條食物鏈

5、中人獲得1/4kg的能量，需植物250kg；共計(jì)280kg。例題4：圖-3表示某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)，請(qǐng)回答：若該生態(tài)系統(tǒng)的能量流鷹rA蛙動(dòng)效率平均為10%，同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的每種生物獲得的能量是均等的，那么第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化能量為2X107KJ，則鷹最終獲得的能量是。要使鷹的數(shù)量最多它應(yīng)處于營(yíng)養(yǎng)級(jí)。解析：第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)即植物的同化能量為2X107KJ，那么第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的能量是2X107X10%=2X106KJ，由于“同一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的每種生物獲得的能量是均等的”，處在第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物有昆蟲(chóng)和鼠，也就是昆蟲(chóng)獲得的能量二鼠獲得的能量=106KJ；依此類推，第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物中鳥(niǎo)獲得的能量二蛙獲得的能量=5X104KJ

6、，蛇獲得的能量二鷹獲得的能量=5X104KJ；第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物鷹獲得的能量二從鳥(niǎo)和蛇中獲得的能量=5X103+5X103=10KJ,蛇獲得的能量=5X103KJ；第五營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物鷹獲得的能量二從蛇（第四營(yíng)養(yǎng)級(jí)）獲得的能量=5X102KJ；鷹占有第三、第四、第五三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，故其最終獲得的能量等于三者之和=5X104+104+5X1O2=60500KJ。從解題過(guò)程中可以看出,當(dāng)鷹處于第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)時(shí),獲得的能量最多,生物數(shù)量也就最多。例題5：圖是某個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的食物網(wǎng)簡(jiǎn)圖，據(jù)圖回答：若E生物種群總能量為7.1X109kJ,B生物種群總能量為2.3X108kJ,從理論上計(jì)算A貯存的總能量最少為kJ。解析

7、：此食物網(wǎng)有三條食物鏈，要計(jì)算A貯存的最少總能量數(shù)值,轉(zhuǎn)化率取最低數(shù)值10%,已知第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量為7.1X109kJ,那么第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的能量=7.1X109X10%=7.1X108kJ,其中圖-4流動(dòng)到B的能量=2.3X108kJ,那么C與D獲得的能量總和=7.1X108-2.3X108=4.8X108kJ,C與D的能量都流動(dòng)到A,故A獲得的能量=4.8X108X10%=4.8X107kJ。練習(xí):1、在草一食草昆蟲(chóng)一蜘蛛一蟾蜍一蛇一貓頭鷹這條食物鏈，若流經(jīng)此食物鏈的總能量為100%,則按最高傳遞率計(jì)算,蟾蜍和貓頭鷹所得能量最多分別為（）、（）。2、在植物一昆蟲(chóng)一蛙一蛇這條食物鏈,蛇若增加1克體重,至少要消耗多少克植物？3、圖-5表示某生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng),請(qǐng)回答：（1）此食物網(wǎng)有條食物鏈。（2）若該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)效率平均為10%,那么第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化能量為2X107KJ,則鷹最終獲得的最大能量是。要使鷹的數(shù)量最多它應(yīng)處于營(yíng)養(yǎng)級(jí)。3）若分析該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)狀況,應(yīng)從系統(tǒng)中開(kāi)始。若第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化的能量為2124.7KJ，第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)所的能量為271.7KJ,則能量從第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的傳遞效率為4、圖-6是某生態(tài)系統(tǒng)中食物網(wǎng)簡(jiǎn)圖。圖中甲庚代表各種不同的生物。已知各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量轉(zhuǎn)化效率為10%,若一