江苏专用2025版高考生物新导学大一轮复习第九单元生物与环境热点题型十二能量流动中最值和定值的相关计.docxVIP

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能量流淌中最值和定值的相关计算题型

一、能量流淌中的最值计算

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养分级所获得的能量最多是()

A．540kJ和81kJ B．3600kJ和960kJ

C．240kJ和24kJ D．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(第一养分级)所固定的能量，即24000kJ，当能量的传递效率为20%时，每一个养分级从前一个养分级获得的能量是最多的。因而第三和第四养分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

能量在相邻两个养分级间的传递效率是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：知低养分级求高养分级

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：知高养分级求低养分级

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·M

B．1/250·M～1/25·M

C．1/10000·M～1/25·M

D．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、能量流淌中的定值计算

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，最少须要消耗的植物为()

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、四养分级。在食物链“植物→鼠(兔)→猫头鹰”中，猫头鹰属第三养分级时，最少消耗植物20g×4/5÷20%÷20%＝400g。在食物链“植物→鼠→蛇→猫头鹰”中，猫头鹰属第四养分级时，最少消耗植物20g×1/5÷20%÷20%÷20%＝500g，所以最少须要消耗的植物为400g＋500g＝900g。

答案B

(1)已确定养分级间能量传递效率的，不能按“最值”法计算，而需按详细数值计数。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)假如是在食物网中，某一养分级同时从上一养分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，则需依据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变更，所以流向该生态系统的总能量没有变更，设丙原来的能量为a，则须要甲供应的能量为(1/2)a÷10%÷10%＋(1/2)a÷10%＝55a；变更食物比例后的丙的能量设为b，则须要甲供应的能量为(2/3)b÷10%＋(1/3)b÷10%÷10%＝40b，依据题意可得：55a＝40b，b/a＝1.375。