热点题型十二 能量流动中最值和定值的相关计算题型 一 能量流动中的最值计算 例1 若某生态系统固定的总能量为24 000 kJ 则该生态系统的第三和第四 营养级所获得的能量最多是 A 540 kJ和81 kJ B 3 600 kJ和960 kJ C 240 kJ和24 kJ D 960 kJ和192 kJ 答案 审题关键 据题意可知 该生态系统固定的总能量是生态系统中生产者 第一营养级 所 固定的能量 即24 000 kJ 当能量的传递效率为20 时 每一个营养级从前 一个营养级获得的能量是最多的 因而第三和第四营养级所能获得的最大能 量分别是24 000 20 20 960 kJ 24 000 20 20 20 192 kJ 食物链中能量最值的计算规律 归纳 总结 解析 在植物 昆虫 蛙 蛇这条食物链中 若蛇增加1 g生物量 若要消耗 植物的生物量最少 则应按最高传递效率20 计算 至少要消耗植物的生物量 是1 20 20 20 125 g 1 在植物 昆虫 蛙 蛇这条食物链中 若蛇增加1 g生物量 至少要消耗植物 的生物量是 A 1 000 g B 500 g C 250 g D 125 g 跟踪训练 答案解析 例2 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 审题关键 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 在食物网中能量最值的计算规律 归纳 总结 正推 知低营养级求高营养级 获能量最多选最短食物链 按 20 计算 获能量最少选最长食物链 按 10 计算 逆推 知高营养级求低营养级 需能量最多选最长食物链 按 10 计算 需能量最少选最短食物链 按 20 计算 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1 25 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 1 10 000 M 所以C获得的能量范围大约是1 10 000 M 1 25 M 2 某生态系统中存在下面食物网 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 1 100 M 1 10 MB 1 250 M 1 25 M C 1 10 000 M 1 25 MD M 1 000 M 跟踪训练 答案解析 二 能量流动中的定值计算 例3 如图食物网中 假如猫头鹰的食物有2 5来自兔 2 5来自鼠 1 5来自蛇 那么 猫头鹰若要增加20 g体重 最少需要消耗的植物为 A 80 g B 900 g C 800 g D 600 g 答案 审题关键 依图中食物关系分析可知 猫头鹰处于第三 四营养级 在食物链 植物 鼠 兔 猫头鹰 中 猫头鹰属第三营养级时 最少消耗植物20 g 4 5 20 20 400 g 在食物链 植物 鼠 蛇 猫头鹰 中 猫头鹰 属第四营养级时 最少消耗植物20 g 1 5 20 20 20 500 g 所以最 少需要消耗的植物为400 g 500 g 900 g 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 计数 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获得能量 且 各途径所获得的生物量比例确定 则需按照各单独的食物链进行计算后合并 归纳 总结 3 某生态系统中存在如图所示的食物网 如将丙的食物比例由甲 乙 1 1调 整为2 1 能量传递效率按10 计算 该生态系统能承载丙的数量是原来的 A 1 375倍 B 1 875倍 C 1 273倍 D 0 575倍 跟踪训练 答案 解析 解析 由于生产者没有改变 所以流向该生态系统的总能量没有变化 设丙原 来的能量为a 则需要甲提供的能量为 1 2 a 10 10 1 2 a 10 55a 改 变食物比例后的丙的能量设为b 则需要甲提供的能量为 2 3 b 10 1 3 b 10 10 40b 根据题意可得 55a 40b b a 1 375