人教版高中生物微专题19 能量流动的相关计算.docx

微专题19　能量流动的相关计算
一、能量传递效率的计算公式
二、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，生态系统的能量流动过程中损耗的能量越少。
2.在食物网中则有
典例1　(2021·成都市诊断)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
答案　C
解析　分析题图可知，图中有3条食物链，即A→B→猫头鹰、A→C→B→猫头鹰、A→C→D→猫头鹰。题中所问为猫头鹰体重每增加1 kg，至少消耗的A的质量，已知高营养级的能量求低营养级能量时，需最少能量，选最短食物链(A→B→猫头鹰)，能量传递效率按20%计算，则至少消耗A的质量为1÷20%÷20%＝25 kg，C正确。
典例2　(2021·太原市调研，节选)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。
答案　25　100 000
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。
三、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。
典例3　(2021·山东德州模拟)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；那么按能量传递效率20%来计算，该杂食性鱼从出生到死亡共需海洋植物(　　)
A.310 kg B.240 kg
C.180 kg D.150 kg
答案　A
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。该杂食性鱼从食物链①消耗的海洋植物为2÷20%＝10 kg，从食物链②消耗的海洋植物为2÷20%÷20%＝50 kg，从食物链③消耗的海洋植物为2÷20%÷20%÷20%＝250 kg，因此共需海洋植物10＋50＋250＝310 kg，A正确。
典例4　(2021·河北衡水调研)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