内容正文:
微专题16 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消耗的越少。
2.在食物网中则有
[对点小练]
1.(2020·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
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,能量传递效率按20%计算。所以选最短食物链(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。
答案 C
2.(2020·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。
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
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。
[对点小练]
3.(2020·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