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若某生态系统固定的总能量为24000kJ，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．540kJ和81kJB．3600kJ和960kJC．240kJ和24kJD．960kJ和192kJ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24000kJ，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24000×20%×20%＝960(kJ)、24000×20%×20%×20%＝192(kJ)。答案D食物链中能量最值的计算规律1．在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中，若蛇增加1g生物量，至少要消耗植物的生物量是()A．1000gB．500gC．250gD．125g答案D解析在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中，若蛇增加1g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)。下图所示的食物网中，若人的体重增加1kg，最少需消耗水藻________kg，最多消耗水藻________kg。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%＝1kg，x＝25kg；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%＝1kg，y＝100000kg。答案25100000在食物网中能量最值的计算规律正推：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2.某生态系统中存在右面食物网，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·MC．1/10000·M～1/25·MD．M～1000M答案C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1/10000·M；所以C获得的能量范围大约是1/10000·M～1/25·M。二、能量流动中的定值计算如图食物网中，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20g体重，最少需要消耗的植物为()A．80gB．900gC．800gD．600g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20g×4/5÷20%÷20%＝400g。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20g×1/5÷20%÷20%÷20%＝500g，所以最少需要消耗的植物为400g＋500g＝900g。答案B(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。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倍答案A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。
