内容正文:
(六)能量流动的相关计算
在解决有关能量流动的计算时,首先要确定相关的食物链,然后注意题目中的“最多”、“最少”、“至多”、“至少”等词语,从而确定是使用10%或20%来解决相关问题。
(1)设食物链为A→B→C→D,分情况讨论:
已知
问题思路求解
计算过程
D营养级净增重(M)
至少需要A营养级的量(X)
X×20%×20%×20%=M
最多需要A营养级的量(X)
X×10%×10%×10%=M
A营养级的能量(N)
D营养级最多增重的量(X)
N×20%×20%×20%=X
D营养级至少增重的量(X)
N×10%×10%×10%=X
提醒
“最多”“至少”与“10%”“20%”的对应关系
(2)在食物网中分析时,确定生物量变化的“最多”或“最少”时,具体规律总结如下:
①
②
(3)如果是在食物网中,同一生物同时从上一营养级多种生物获得能量,且各途径所获得的生物量不等,则按照各自单独的食物链进行计算后合并。
1.某生态系统食物网如下图所示,猫头鹰体重每增加1 kg至少消耗A约( )
【导学号:10402145】
A.100 kg
B.44.5 kg
C.25 kg
D.15 kg
C [食物链越短,能量消耗得越少,即按A→B→猫头鹰这条食物链,且能量传递效率20%来计算。即1÷20%÷20%=25 kg。]
2.如果一个人的食物有来自羊肉,那么该人每增加1千克体重,至少消耗植物( )来自小型肉食动物,来自绿色植物,
A.10千克
B.40千克
C.100千克
D.280千克
B [由题意可知人的能量来源于三条食物链,分别是:①植物→人,②植物→羊→人,③植物→植食动物→肉食动物→人。设通过①②③三条食物链最少消耗的植物分别为a、b、c,则a×20%=1×,进而求出a+b+c=40。],c=,b=,求出a=,c×20%×20%×20%=1×,b×20%×20%=1×
3.下图是某种草原生态系统部分营养结构,请根据图回答:
若草固定的总能量为6.8×109 kJ,食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3×108 kJ,则人最多能获得能量________ kJ。若蛇取食鼠的比例由1/4调整到3/4,从理论上分析,改变取食比例后,蛇体重每增加1 kg,人比原来增重________(能量传递效率按20%计算)。
[解析] 若草固定的总能量为6.8×109 kJ,食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3×108 kJ,则人最多能获得的能量为(6.8×109×20%-1.3×108)× 20%=2.46×108 kJ。根据题意,改变取食前蛇体重每增加1 kg需要消耗草的重量为:(1/4÷20%÷20%)+(3/4÷20%÷20%÷20%)=100 kg,改变取食后蛇体重每增加1 kg需要消耗草的重量为(1/4÷20%÷20%÷20%)+(3/4÷20%÷20%)=50 kg,所以改变取食后可以节约100-50=50 kg的草的能量流向人,则人可以增重50×20%× 20%=2 kg。
[答案] 2.46×108 2 kg
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$$第二单元 生物群体的稳态与调节
第三章 生态系统的稳态与调节
微专题突破 (六)能量流动的相关计算
eq \a\vs4\al([核心精要])
在解决有关能量流动的计算时,首先要确定相关的食物链,然后注意题目中的“最多”、“最少”、“至多”、“至少”等词语,从而确定是使用10%或20%来解决相关问题。
(1)设食物链为A→B→C→D,分情况讨论:
已知
问题思路求解
计算过程
D营养级净增重(M)
至少需要A营养级的量(X)
X×20%×20%×20%=M
最多需要A营养级的量(X)
X×10%×10%×10%=M
A营养级的能量(N)
D营养级最多增重的量(X)
N×20%×20%×20%=X
D营养级至少增重的量(X)
N×10%×10%×10%=X
提醒
“最多”“至少”与“10%”“20%”的对应关系
(2)在食物网中分析时,确定生物量变化的“最多”或“最少”时,具体规律总结如下:
①eq \o(\a\al(知低营养级,求高营养级))
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(获能量最多\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(选最短食物链,按×20%计算)),获能量最少\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(选最长食物链,按×10%计算))))
②eq \o(\a\al(知高营养级,求低营养级))
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(需最多能量\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(选最长食物链,按÷10%计算)),需最少能量\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(选最短食物链