能量流动相关计算

答案 25A/(1＋4x)
解析
(1)在生态系统中，能量传递效率为20%时，能量在流动过程中损失最小，可消
耗最少的植物，为最高营养级提供最多的能量。因此，若计算使猫头鹰增加 20 g体重 至少消耗的植物质量，则能量按20%传递。设猫头鹰从不同食物链消耗的植物分别为 a、b、c，可写出：
列 方 程 式 得 ： a×20%×20% ＝ 20×2/5 ， b×20%×20% ＝ 20×2/5 ， c×20%×20%×20%＝20×1/5。 解得：a＝200(g)、b＝200(g)、c＝500(g)，a＋b＋c＝900(g)。 (2)设猫头鹰从三条食物链中获得的能量依次为 e、f、g，植物固定的总能量为h。根据 题意，可绘图如下：
列 方 程 式 得 ： 2h/5×20%×20% ＝ e ， (3/5)×(2/3)h×20%×20% ＝ f ， (3/5)×(1/3)h×20%×20%×20%＝g，e＋f＋g＝20 g。解得：h≈595(g)。 答案 (1)900 g (2)595 g
需要 A 提供的能量为 1/2a×10×10 ＋ 1/2a×10
；改变食物比例后的 C 的能量设为 b ，则需要 A
提供的能量为2/3b×10＋1/3b×10×10，根据
题 意 可 得 ： 1/2a×10×10 ＋ 1/2a×10 ＝ 2/3b×10＋1/3b×10×10，b/a＝1.375。 答案 A
1 (2)设植物能量为 M，则调整前，人所得能量为：M× ×10%＋ 2 1 M M 11M 4 2 M× ×(10%) ＝ ＋ ＝ ， 调整后人所得能量为 M× ×10% 2 20 200 200 5 1 2M M 41M 2 ＋ M× ×(10%) ＝ ＋ ＝ ，则调整后 ∶ 调整前比值为 5 25 500 500 41M 11M / ≈1.49，即调整后供养的人口是调整前的 1.49 倍。 500 200
1÷20%÷20%=25kg
2、丙每增加1 kg，最多要消耗戊多少kg？ 1÷10%÷10% ÷10%÷10% =10000kg
假如鹰的食物2/5来自兔子，2/5来自老鼠， 其余来自蛇，那么鹰要增加20g体重，最少消 耗植物多少克？
20×2/5÷20％ ÷20％
20×2/5÷20％ ÷20％
20×1/5÷20％ ÷20％ ÷20％
解析
由图可知，根据能量守恒定律， a＝ b＋c、 b＝ d
＋e、 e＝f＋ g，因此，a＝ c＋d＋ f＋g， A正确；b对应 的数值为该营养级生物的同化量， B正确；相邻两营养 级之间的能量传递效率＝下一营养级的同化量 / 该营养 级的同化量×100%，但在本图中没有体现下一营养级生 物的同化量，因此也就无法计算能量传递效率， C错误
某生态系统中存在如图所示的食物网，
若将 C 的食物比例由A∶B＝ 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 C 的数量是原来的
( ) B.1.875倍
A.1.375倍
C.1.273倍
D.0.575倍
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C原来的能量为a，则
3.若某草原生态系统只存在下面的食物关系，尝试完成问题。
2 2 1 (1)假如猫头鹰的食物有 来自兔， 来自鼠， 来自蛇，那么，猫 5 5 5 头鹰若要增加 20 g 体重，最少需要消耗的植物为________。 2 3 2 (2)假如植物有 被兔所食，有 被鼠所食；鼠有 直接被猫头鹰捕 5 5 3 1 食，有 被蛇捕食后流入猫头鹰体内。那么，猫头鹰若要增加 20 g 3 体重，最少需要消耗的植物为________。(精确到个位数)
错误；选项 D将次级消费者摄入的能量等同于第三营养
级同化的能量，D错误。
答案 A
2. 下图表示能量流经某一营养级时的示意图，其中 a ～ g 表示能量值，请据图分析下列叙述中不正确的是(
)
A.上图存在的数量关系是a＝c＋d＋f＋g B.b对应的数值为该营养级生物的同化量 C.能量从该营养级到下一营养级的传递效率＝g/b D.c所含的能量不属于该营养级的生物
＝900g
假如鹰的食物2/5来自兔子， 2/5来自老鼠，其余来自蛇， 有1.4㎏植物，至少可使鹰增 重多少克？
植物有a克，1/3供给兔，其余 给鼠，鼠3/5给蛇，其余给鹰， 则鹰最多增重多少？
植物1/3供给兔，其余给鼠，鼠 3/5给蛇，其余给鹰，若鹰要增 重20g,至少需要消耗植物多少？
右图食物网中的猫头鹰体重每增加 20g 至少 需要消耗植物 A 200g B 250g C 500g D 1000g
2.某板栗园的食物网的一部分如图所示。若甲的同化量中比例为
x的部分直接提供给丙，则要使丙的同化量增加 A kJ，至少需 要甲同化________kJ的能量来支持。
解析 “至少”需甲量，应按 20%传递效率计算，设植物量为 y，则有 1 12 y· x·＋y(1－x)· ( ) ＝A 5 5 即 4yx＋y＝25A， 求得 y＝25A/(1＋4x)。
20÷20％ ÷20％＝500
1 1 1 如图所示的食物网中，戊的食物有 来自于乙， 来自于丙， 来 2 4 4 自于丁，且能量从生产者到消费者的传递效率为 10%，从消费 者到消费者的能量传递效率为 20%。若戊体重增加 20 g，需要 消耗植物( )
A.1 125 g C.2 000 g
B.1 600 g D.6 500 g
； c对应能量属于该营养级生物粪便中的能量，不属于
本营养级的同化量(b)，因此，c对应能量也就不属于该
营养级的生物的，D正确。
答案 C
3.在人为干预下，地震损毁的某自然保护区恢复过程中的 3 -2 -1 能量流动关系如下图（单位为10 kJ·m ·a ），据图分 析
2
110
16
7.5
1.1×10 kJ·m （ 1）据图分析，生产者固定的能量为________ 2 -1 ·a ,流经该生态系统的总能量为 ______________________________________ 生产者固定的太阳能和补偿输入的能量总和 。
【典例】 (1) 若人类获取植物性食物与动
物性食物的比例是 1∶1 ，将此食物结构 改为 4∶1 ，能量流动效率按 10% 计算，则 调整后可供养的人口是前者的 ________ 倍。
(2)若植物向动物及向人提供的能量比例由
1∶1调整为1∶4，能量流动效率按10%计算，
则调整后供养的人口是前者的 ________ 倍。
5-2 生态系统的能量流动
1. 下图表示能量流经某生态系统第二营养级示意图 [单 位J/(cm2·a)]，据图分析，有关说法正确的是( )
A.该生态系统第一营养级同化的能量至少为400 B.第二营养级用于生长、发育和繁殖的能量是100 C.能量由第二营养级到第三营养级的传递效率是 20% D.该生态系统第三营养级同化的能量是15
解析
题图为能量流经某生态系统第二营养级的示意图
，其中A表示该营养级摄入的能量，B表示该营养级同化
的能量，C 表示该营养级用于生长、发育和繁殖的能量
，D表示呼吸作用中以热能的形式散失的能量，E表示分
解者利用的能量，B 错误；题图仅表示能量流经第二营
养级的过程，并不能得出第三营养级的同化量，因此无
法计算由第二营养级到第三营养级的能量传递效率，C
5
-
110
16
7.5
3 2 × 10 2）植食动物需补偿输入的能量值为_______
kJ·m ·a ， 在这场地震中，受影响最大的生物是 _____________。
-2
-1
顶级食肉动物
110
16
7.5
3）在人为干预下能量在第一营养级到第二营养级的传递 12.7% 第二营养级到第三营养级之间的传递效率为 效率______, ________ 15.6% 4）由图可知：用于食肉动物自身的生长、发育、繁殖 -2 -1 3 等的能量值为________ kJ·m ·a 。 5.4×10
七、计算计算：在Βιβλιοθήκη 物链 “草兔鹰”中
1、假如现有草100公斤，至少可使鹰 1 增重 公斤。 2、假如现有草100公斤，最多可使鹰 增重 4 公斤 3、假如要使鹰增加2公斤体重，最少 要耗草 50 公斤。 4、假如要使鹰增加2公斤体重，最多 要耗草 200 公斤。
食物网中能量流动计算：
1、丙每增加1 kg，至少要消耗戊多少kg？