第3章 微课 生态系统中与能量流动有关的计算（Word教参）-【精讲精练】2025-2026学年高中生物选择性必修2 生物与环境（人教版 多选）

本高中生物学讲义聚焦生态系统能量传递效率计算核心知识点，系统梳理食物链/食物网中“最值”（未说明时10%-20%）、“定值”（已知传递效率）及人工能量输入三种情境的计算逻辑，为学生构建从基础原理到复杂情境的学习支架。 资料以物质与能量观为统领，通过食物网实例设计微训练，细化最短/最长食物链选择、传递效率应用等科学思维方法，例题解析助力学生掌握逻辑推理与建模能力。课中辅助教师分层教学，课后帮助学生查漏补缺，提升解决实际生态问题的能力。

微突破一　能量传递效率的相关“最值”计算 若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%。 1．在食物链A→B→C→D中，则有 注：①食物链越短，最高营养级获得的能量越多；②生物间的取食关系越简单，生态系统消耗的能量越少。 2．在食物网中则有 [微训练] 1．(2024·云南昭通期中)有一食物网如图所示。假如鹰的食物2/5来自兔子，2/5来自鼠，其余来自蛇，那么鹰要增加20 g体重，最多消耗植物多少克？(　　) A．5600 g B．900 g C．3600 g D．6400 g 解析　能量在沿食物链流动的过程中是逐级递减的，传递效率为10%～20%，即一个营养级中的能量只有10%～20%的能量被下一个营养级所利用；在该食物网中，假如鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，其余来自蛇，那么鹰体重增加20 g，最少要通过兔和鼠消耗植物的最多量为(20 g×2/5×2)÷10%÷10%＝1600 g；鹰通过蛇需要消耗植物的最多量为(20×1/5)÷10%÷10%÷10%＝4000 g，则鹰要增重20 g需要消耗植物的最大量为1600＋4000＝5600 g，A正确。 答案　A 2．某生态系统中存在如图所示食物网，若A固定的太阳能总量为M，则C获得的能量范围大约是(　　) A.M～M B.M～M C.M～M D．M～1000M 解析　A的能量是M，求C获得的最多能量，按最高传递效率、最短食物链计算，为M；求C获得的最少能量，按最低传递效率、最长食物链计算，为M，所以C获得的能量范围大约是M～M。 答案　C 3．下图所示的食物网中，若人的体重增加1 kg，最少需消耗水藻________kg，最多消耗水藻________kg。 解析　能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%～20%。求最少消耗水藻量时，应选最短的食物链，即水藻→小鱼→人，传递效率按20%计算，设最少消耗水藻量为x，则x×20%×20%＝1 kg，x＝25 kg；求最多消耗水藻量时，应选最长的食物链，即水藻→水蚤→虾→小鱼→大鱼→人，传递效率按10%计算，设最多消耗水藻量为y，则y×10%×10%×10%×10%×10%＝1 kg，y＝100 000 kg。 答案　25　100 000 微突破二　能量传递效率有关的“定值”计算 1．已确定营养级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算，而需按具体数值计算 例如：在食物链A→B→C→D中，能量传递效率分别为a%、b%、c%，若A的能量为M，则D获得的能量为M×a%×b%×c%。 2．如果是在食物网中，某一营养级同时从上一营养级多种生物获得能量，且各途径获得的能量比例确定，则按照各单独的食物链进行计算后合并。 [微训练] 4．由于“赤潮”的影响，一条6 kg重的杂食性海洋鱼死亡，假如该杂食性海洋鱼的食物有1/3来自植物，1/3来自食草鱼类，1/3来自以食草鱼类为食的小型肉食鱼类。那么能量传递效率按20%来计算，该杂食性鱼增重6 kg共需海洋植物(　　) A．310 kg B．240 kg C．180 kg D．150 kg 解析　由题意可知，题干中存在3条食物链：①海洋植物→杂食性鱼，②海洋植物→食草鱼→杂食性鱼，③海洋植物→食草鱼→小型肉食鱼→杂食性鱼；杂食性鱼的食物1/3来自食物链①，1/3来自食物链②，1/3来自食物链③。所以能量传递效率按20%计算，该杂食性鱼从食物链①消耗的海洋植物为6×1/3÷20%＝10 kg，从食物链②消耗的海洋植物为6×1/3÷20%÷20%＝50 kg，从食物链③消耗的海洋植物为6×1/3÷20%÷20%÷20%＝250 kg，因此共需海洋植物10＋50＋250＝310 kg。 答案　A 5．如图若黄雀的全部同化量来自两种动物——食草昆虫和螳螂，且它们各占一半，则当绿色植物增加G千克时，黄雀增加体重最多是多少千克(　　) A．G/125 B．G/100 C．G/75 D．G/50 解析　假设黄雀增加体重最多(能量传递效率为20%)为x，由题意可知，黄雀的全部同化量来自两种动物，食草昆虫和螳螂各占一半，所以黄雀要吃食草昆虫x÷20%÷2＝2.5x，同理黄雀要吃螳螂也是2.5x，而螳螂增重2.5x需要消耗食草昆虫2.5x÷20%＝12.5x，加起来相当于吃了食草昆虫15x，又相当于吃绿色植物15x÷20%＝75x。已知绿色植物增加G千克，所以75x＝G，x＝G/75，C正确。 答案　C 微突破三　具有人工能量输入的能量传递效率计算 人为输入到某一营养级的能量是该营养级同化量的一部分，但却不是从上一营养级流入的能量。如求第二营养级至第三营养级传递效率时，应为第三营养级从第二营养级同化的能量(不包括人工输入到第三营养级的能量)/第二营养级的同化量(包括人工输入到第二营养级的能量)×100%。 [微训练] 6．随着工业的发展，过度砍伐对某林地环境造成日渐严重的破坏，对该林地生态安全带来了巨大威胁。如图为该林地在人为干预下恢复过程的能量流动示意图，单位为103 kJ/(m2·a)，图中数字和m、n为能量数值。下列说法不正确的是(　　) A．图中n代表的数值为24 B．①表示的是流向分解者的能量 C．输入该生态系统的总能量是1.316×106 kJ/(m2·a) D．植食性动物到肉食性动物的能量传递效率约为13.1% 解析　植食性动物固定的能量＝植食性动物呼吸作用以热能的形式散失的能量＋流向下一个营养级的能量＋流向分解者的能量＋未利用的能量，因此，217＋43＝63＋22＋141＋m，则m＝34，同理，17＋34＝16＋4＋7＋n，则n＝24，A正确；某一营养级的同化量有四个去向：呼吸作用以热能的形式散失、流向下一个营养级(最高营养级除外)、流向分解者及未利用的能量，据题图可知，①表示的是流向分解者的能量，B正确；生产者固定的能量及人工输入的有机物中的能量为流入该生态系统的总能量，即流入该生态系统的总能量＝(302＋217＋733＋64＋17＋43)×103＝1.376×106 kJ/(m2·a)，C错误；能量传递效率是指相邻两营养级同化量的比值，据题图可知，植食性动物到肉食性动物的能量传递效率＝34÷(217＋43)×100%≈13.1%，D正确。 答案　C 学科网（北京）股份有限公司 $