3.微专题三 生态系统中能量流动的相关计算-（配套课件）【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中生物选择性必修第二册（人教版）

该高中生物学课件聚焦生态系统能量流动计算，涵盖最值、定值、比例改变及人工输入等类型，从食物链基础计算逐步扩展到食物网、多途径能量来源及人工干预情境，构建递进式学习支架衔接前后知识。 其亮点是以物质与能量观为核心，通过猫头鹰增重、杂食性鱼能量来源等实例培养科学思维，结合具体情境训练逻辑推理与建模能力。采用“原理+实例+解析”模式，学生能提升计算与问题解决能力，教师可直接用于课堂教学与巩固训练。

微专题三 生态系统中能量流动的相关计算 1. 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 生物学·选择性必修2 （2）在食物网中则有 生物学·选择性必修2 1. 如图表示某生态系统食物网的图解，猫头鹰体重每增加1 kg，至少消耗 A约（　　） A. 100 kg B. 44.5 kg C. 25 kg D. 15 kg 解析：图中共含有三条食物链，而题中所求为至少消耗的A，根据能量流动规律分析可知，食物链越短能量消耗越少，能量传递效率以20％计算。故食物链A→B→猫头鹰为最短食物链，消耗的A为1÷20％÷20％＝25（kg）。 √ 生物学·选择性必修2 2. 某生态系统中存在如图所示的生物关系。E生物种群含有的总能量为 5.8×109 kJ，B生物种群含有的总能量为1.6×108 kJ，则理论上A生物种群 含有的总能量最多是（　　） A. 4.2×107 kJ B. 2.0×108 kJ C. 1.0×108 kJ D. 2.32×108 kJ 解析：E为第一营养级，B、C、D均为第二营养级，三者获得的来自E的总能量最多为5.8×109×20％＝11.6×108（kJ），再减去B的能量1.6×108 kJ，C、D含有的能量最多为1×109 kJ，A既可捕食C，又可捕食D，其获得的总能量最多为1×109×20％＝2.0×108（kJ）。 √ 生物学·选择性必修2 2. 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的多种生物中获 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 后再合并。 生物学·选择性必修2 3. 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 √ 生物学·选择性必修2 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）。 生物学·选择性必修2 4. 假设如图所示食物网中水稻固定的太阳能为E，若同一营养级所获得的 能量的比例相等，且能量传递效率为10％时，人获得的能量为（　　） A. 10％E B. 1％E C. 4％E D. 15％E 解析：水稻固定的能量为E，同一营养级所获得的能量的比例相等且按10％传递，则第二营养级的鸭子、奶牛和人共可获得10％E，且各占1/3，然后人还可以从鸭子、奶牛中获得它们所获得能量的10％，因此人获得的总能量为1/3×10％E＋2/3×10％E×10％＝4％E，故选C。 √ 生物学·选择性必修2 3. 能量来源比例改变的计算 在具体计算时务必先澄清分配比例，再确定求解中应“顺推（用乘法）”还是“逆推（用除法）”，以如图食物网为例： （1）若已知“植物同化量（A）”，并告知其“传向动物与直接传向人比 例由1∶1调整为1∶2”，求解人最多增重变化（M），计算时宜“顺推 （用乘法）” 调整前 A× ×20％＋A× ×（20％）2＝M1 调整后 A× ×20％＋A× ×（20％）2＝M2 生物学·选择性必修2 （2）若已知“人同化量（M）”并告知人的食物来源“素食、肉食由 1∶1调整为2∶1”，求解最少需要植物量（A），计算时应“逆推（用除 法）” 调整前 调整后 ＋ ＝A1 ＋ ＝A2 生物学·选择性必修2 5. 某生态系统中存在如图所示的食物网。如将C的食物比例由A∶B＝1∶1 调整为A∶B＝2∶1，其他条件不变，相邻两个营养级之间的能量传递效率 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 √ 生物学·选择性必修2 解析：当C的食物比例A∶B为1∶1时，设C获得的能量为x，则需要A的能量为（1/2）x÷10％＋（1/2）x÷10％÷10％＝55x；当C的食物比例A∶B调整为2∶1时，设C获得的能量为y，需要A的能量为（2/3）y÷10％＋（1/3）y÷10％÷10％＝40y。两种情况下，生产者的数量是一定的，所以55x＝40y，则y＝1.375x，即该生态系统能承载C的数量是原来的1.375倍。 生物学·选择性必修2 4. 具有人工能量输入的计算 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。若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％。 生物学·选择性必修2 6. 生物兴趣小组调查了某人工养殖的鱼塘，绘制了能量流动图并进行了评析，图中字母表示能量数值，下列评析正确的是（　） A. 输入该鱼塘的总能量为浮游植物、沉水植物等生产者固定的太阳能a B. 生产者固定的太阳能a全部用于第二营养级生物的生长发育和繁殖 C. 第二、三营养级间的能量传递效率为（c－j）÷（b－h）×100％ D. 植食性鱼类的同化量b有部分残留在肉食性鱼类的粪便中 √ 生物学·选择性必修2 解析：输入该鱼塘的总能量为生产者固定的太阳能a以及有机物输入的饲料中的能量，A错误；生产者固定的太阳能a一部分用于自身呼吸消耗，一部分流入下一营养级，一部分流向分解者，只有一部分用于第二营养级生物的生长发育和繁殖，B错误；第二营养级的同化量为b，第三营养级的同化量为c－j，所以第二、三营养级间的能量传递效率为（c－j）÷b×100％ ，C错误；肉食性鱼类的粪便中的能量属于上一营养级的能量，不是肉食性鱼类自身的同化量，属于植食性鱼类的同化量b的一部分，D正确。 生物学·选择性必修2 $