2020版《赢在微点》高考生物人教版一轮复习讲义：第九单元核心素养微专题9-3能量流动计算的主要题型

能量流动计算的主要题型

一、能量流动中食物链的选择

在解决有关能量传递的计算问题时，需要确定相关的食物链，能量传递效率约为10%～20%，一般从两个方面考虑：

　提能演练

1．有一食物网如下图所示。如果能量传递效率为10%，各条食物链传递到庚的能量相等，则庚增加1 kJ的能量，丙最少含多少能量(　　)

A．550 kJ   B．500 kJ

C．400 kJ   D．100 kJ

解析　设丙的能量为x，经丙→丁→己→庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5÷(10%)3＝500(kJ)，经丙→戊→庚传递到庚的能量为0.5 kJ，则需要丙0.5÷(10%)2＝50(kJ)，即丙最少含500＋50＝550(kJ)的能量。

答案　A

2．下图所示的食物网中，若人的体重增加1 kg，最少消耗水藻________kg，最多消耗水藻________kg。

解析　能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%～20%，求最少消耗水藻时，选最短的食物链，如水藻→小鱼→人，传递效率按20%计算，设最少消耗水藻为x，则x×20%×20%＝1 kg，x＝25 kg；求最多消耗水藻时，选最长的食物链，如水藻→水蚤→虾→小鱼→大鱼→人，传递效率按10%计算，设最多消耗水藻为y，则y×10%×10%×10%×10%×10%＝1 kg，y＝100 000 kg。

答案　25　100 000

二、有关能量在不同食物链中分配比例的计算

计算时注意当限制能量来源比例时，由高营养级向低营养级逐级递推(逆推)。当限制能量分配比例时，假设出低营养级的需求量，由低营养级向高营养级逐级递推(顺推)。同时要注意分配比例。

　典例示范

(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，能量传递效率按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，能量传递效率按10%计算，则调整后供养的人口是前者的________倍。

(3)如图所示的食物网中，戊的食物有来自乙，来自丙，来自丁，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　 B．1 600 g  C．2 000 g　 D．6 500 g

[审题]　[警示：(1)(2)题区别看懂后再做，否则再看题干！]

[解析]　(1)若人类获取植物性食物与动物性食物的比例是1∶1，如下左图，共需植物性食物的相对值为55；如果动物性食物与植物性食物的比例是1∶4，则共需植物性食物的相对值是28(如下右图)。前者对食物的消耗量是后者的1.96倍，这也就说明后者可供养的人数是前者的1.96倍。

(2)设植物能量为M，则调整前人所得能量为：M××10%＋M××(10%)2＝＋＝，调整后人所得能量为M××10%＋M××(10%)2＝＋＝，则调整后∶调整前比值为/≈1.49，即调整后供养的人口是调整前的1.49倍。

(3)甲为生产者，戊共有以下食物链：①甲→乙→戊，戊增加20 g×＝10 g，需要乙10×5＝50 g，需要甲50×10＝500 g；②甲→丙→戊，戊增加20 g×＝5 g，需要丙5×5＝25 g，需要甲25×10＝250 g；③甲→丙→丁→戊，戊增加20 g×＝5 g，需要丁5×5＝25 g，需要丙25×5＝125 g，需要甲125×10＝1 250 g，故共需要甲500 g＋250 g＋1 250 g＝2 000 g，C项正确。

[答案]　(1)1.96　(2)1.49　(3)C

　提能演练

3．(2019·玉溪一中期中)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(　　)

A．1.375倍  B．1.875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

4．如果把演练3改为“A被下一营养级取食比例C∶B＝1∶1改为C∶B＝2∶1”，则最后结果为________。

答案　1.273倍

5.下图是一个食物网，假如鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇，那么鹰若要增加20 g体重，至少需要消耗植物(　　)

A．900 g　　B．500 g  C．200 g　　D．600 g

解析　当能量传递效率为最大值即20%时，消耗的植物量最少。鹰经兔途径消耗的植物量为20×(2/5)÷20%÷20%＝200(g)；鹰经鼠途径消耗的植物量为20×(2/5)÷20%÷20%＝200(g)；鹰经蛇、鼠途径消耗的植物量为20×(1/5)÷20%÷20%÷20%＝500(g)，共计消耗植物量为200＋200＋500＝900(g)。

答案　A

6．在如图所示的食物网中，已知各营养级之间的能量传递效率为10%，若一种生物摄食两种上一营养级的生物时，两种被摄食的生物量相等，则丁每增加10 kg生物量，需消耗生产者________kg。

解析　据题意，与丁食物来源相关的食物链有三条：戊→庚→丁，戊→甲→丁，戊→己→甲→丁。丁以甲和庚为食，则按能量传递效率10%计算；各需甲、庚10 kg÷10%÷2＝50 kg。甲要增长50 kg需摄食己和戊共50 kg÷10%＝500 kg，则己、戊各250 kg，己要增长250 kg则需摄食戊250 kg÷10%＝2 500 kg，庚要增长50 kg则需戊50 kg÷10%＝500 kg。共需戊：500＋2 500＋250＝3 250(kg)。

答案　3 250