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有关能量传递效率的计算题，解题时首先要明确以下三点：
1．“能量”是指所在营养级的全部生物同化能量的总和，包括呼吸作用释放、流向分解者、流向下一个营养级和未被利用这四者能量之和，并且消费者同化的能量不包括该消费者排出的粪便中所含的能量（因为粪便中的能量是该消费者上一个营养级同化量的一部分）；
2．当已知较低营养级的能量，要求计算较高营养级的能量，则需乘以每相邻两个营养级间能量传递效率，若题目中没有提供具体传递效率，则“最多”和“至少”分别按20%与10%计算；
3．当已知较高营养级的能量，要求计算较低营养级的能量，则需除以每相邻两个营养级间能量传递效率，若题目没有提供具体传递效率，则“最多”和“至少”分别按10%与20%计算。
明确上述三点后，可以将常见的能量传递效率计算题细分为如下四类：
一、求“最少（最多）需要”或“最少（最多）获得” 能量（或物质）
例1 在“藻类→甲虫→虾→小鱼→大鱼”食物链中。
（1）若有藻类植物Mg，大鱼能增重多少g？
（2）若小鱼要增重Ng，最少需要甲虫多少g？
解析 能量在食物链的传递过程中，从上一营养级到下一营养级的传递效率一般为10%-20%，最高传递效率为20%，最低传递效率为10%，当食物链中低营养级生物有机物有Mg时，传递到某高营养级生物能获得的最多能量可用（20%）nM（即1/5n）M来计算；而获得的最少能量可用（10%）nM（即1/10n）M来计算（n为食物链中生物对应营养级数之差）。
（1）中从藻类传到大鱼总共相差4个营养级，所以大鱼最多能增重（1/54）Mg＝（1/625）Mg。（2）中要求不同，是已知最高营养级生物的增重求低营养级生物的所需重量，即由“已知一个数的百分之几是多少，求这个数”，应该用除法；同时，高营养级生物要增重N克，至少需要低营养级生物的物质重量应该按最高传递效率计算，即用N÷（1/5n）＝5nN来计算；而最多需要低营养级生物的物质重量应该按最低传递效率计算，即用N÷（1/10n）＝10nN来计算。从甲虫到小鱼相差2个营养级，所以小鱼要增重Ng，至少需甲虫52N＝25Ng。
答案 （1）（1/625）Mg （2）25Ng
二、已知具体能量（或物质）分配比例，求“所需”或“所得”能量（或物质）
例2 有一食物网如图1所示。假如猫头鹰的食物2/5来自兔子，2/5来自老鼠，其余来自蛇，那么猫头鹰要增加20g体重，最多消耗植物多少g？
[植物 兔 鹰][鼠 蛇] [图1 图2]
解析 解答这类题目，首先要明确各条食物链能量供应比例，并将比例分别落实到每条食物链上，再按10%（已知高营养级能量计算较低营养级能量，对应“最多”时的能量传递效率）进行相关计算，但计算时仍需考虑“最多”的问题。据题意，猫头鹰的食物可来源于3条食物链，直接来源于3种不同的生物：兔、鼠、蛇，如要使其增重20g，则这种食物食用后必须使其分别增加8g、8g、4g，如图2。考虑到是最多消耗，计算时要按最低的能量流动效率即10%计算，则3条食物链消耗的植物分别为800g、800g、4000g，共计消耗植物5600g。
答案 5600g
三、在食物网（涉及多条食物链）中求“最多（最少）需要量”或“最多（最少）获得量”
例3 右图所示的食物网中，若人的重量增加1kg，最少消耗水藻 kg；最多消耗水藻 kg。
[大鱼][小鱼][人][水藻][水蚤][虾][图3]
解析 本题考查的是能量的传递规律。能量在逐级流动中传递效率一般为10%～20%；求能量最少消耗，就要选择最短的食物链和最大的传递效率（20%）。如水藻→小鱼→人，传递效率按20%计算。设最少消耗为X，则X×20%×20%＝1，所以X=1÷20%÷20%＝25kg。要求最多消耗，就要选择最长的食物链和最小的传递效率（10%）。如水藻→水蚤→虾→小鱼→大鱼→人，传递效率按10%计算。设最多消耗为X，则X×10%×10%×10%×10%×10%＝1，所以X＝1÷10%÷10%÷10%÷10%÷10%＝100000kg。
答案 25 100000
四、依据能量分流数据求能量的传递效率
例4 右图为某生态系统中能量的输入、传递和散失过程示意图，请回答：
（1）流经此生态系统的总能量是 kJ；
（2）从A到B和从B到C的能量传递效率分别为 和 ；
（3）欲使C增加3kg，需A kg；
（4）生态系统能量流动的方向特点是 ，数量特点是 ；
（5）在生态系统中能量的输入、传递和散失过程中所发生的能量形式的转化是 ；
（6）在生态系统中A的作用是 ，D的作用是 ；
（7）生态系统的能量流动与 过程是同时进行，彼此相互依存，是不可分割的。
解析 题中的A是生产者，其固定的太阳能为：175＋200＋875＝1250kg。这部分能量通过生产者流向三个方向：一是生产者本身生命活动消耗；二是枯枝败叶和死亡后的尸体被微生物分解而将其能量释放；三是被下一个营养级所同化。由上一个营养级传到下一个营养级的能量传递效率=下一营养级所同化的量/上一营养级所同化的量×100%。因此，A传到B的传递效率为：200/（175＋200＋875）×100%＝16%；从B到C的传递效率＝30/（58＋30＋112）×100%＝15%。在计算C增加3kg，需A多少kg时，应按实际的传递效率来计算，即3kg÷15%÷16%＝125kg。
答案 （1）1250 （2）16% 15% （3）125
（4）单向流动 逐级递减 （5）光能→有机物中的化学能→热能
（6）将光能转化为化学能，让其流入生物群落，把无机物转变成有机物，使物质进入生物群落。
将动植物的遗体、排出物和残落物中所含的有机物，逐渐分解成无机物，归返到无机环境中，被绿色植物重新利用。
（7）物质循环
【练习】
1．在“草→昆虫→食虫鸟→鹰”这条食物链中，鹰每增加1kg有机物体重，草至少从土壤中吸收水分多少kg（设草吸收的水只有1%参与光合作用）（ ）
A．125 B．75 C．7500 D．125000
2．在“棉花→棉蚜→食蚜蝇→瓢虫→麻雀→鹰”这条食物链中，如果一只食蚜蝇要有5m2生活范围才能满足自身的能量需求，则一只鹰的生活范围至少是（ ）
A．5×103m2 B．5×104m2
C．53m2 D．54m2
3．如果一个人的食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型的肉食动物，1/4来自羊肉，假设传递效率为10%，那么该人每增加1kg体重，约消耗植物（ ）
A．10kg B．28kg C．100kg D．280kg
4．下图食物网中的猫头鹰体重每增加20g，至少需要消耗植物（ ）
[植物][猫头鹰][兔][鼠][图5]
A．200g B．250g C．500g D．1000g
5．下图是生态系统中碳循环示意图，图中“→”表示碳的流动方向。请回答：
[图6]
（1）写出图中含有三个营养级的食物链（用字母表示）
→ →
（2）在物质循环的过程中，同时伴随着 。若生产者有5000 kg，按能量最大传递效率计算，位于第三营养级的生物可增重 kg。
（3）据测定，生产者在黑暗中每小时释放出44mg的CO2，而在光照充足的条件下，每小时释放出32mg的O2，则生产者每小时实际产生的O2量为 mg。
6. 下图表示某生态系统的食物网，请据图回答：
（1）若流经生态系统中的总能量是9.3×109 kJ，B生物种群的总能量是3.1×108 kJ，从理论上推算，A生物种群的总能量最少为 。
（2）在该生态系统的能量流动过程中，E生物种群的能量除了图中所示的分配外，其余的能量去向另外有哪些途径？
7. 下图是某生态系统中食物网简图。图中甲——庚代表各种不同的生物。已知各营养级之间的能量转化效率均为10%，若一种生物摄食两种下一营养级的生物，且它们被摄食的生物量相等，则丁每增加10kg生物量，需消耗生产者 kg。
[甲][乙][丙][丁][庚][戊][己]
【参考答案】
1．C 2．D 3．D 4. C
5．（1）A D E （2）能量流动 200 （3）64
6. （1）6.2×107kJ
（2）一部分用于自身的呼吸作用被消耗；一部分随遗体、残枝败叶等被分解者分解释放出来。
7. 3250
1．“能量”是指所在营养级的全部生物同化能量的总和，包括呼吸作用释放、流向分解者、流向下一个营养级和未被利用这四者能量之和，并且消费者同化的能量不包括该消费者排出的粪便中所含的能量（因为粪便中的能量是该消费者上一个营养级同化量的一部分）；
2．当已知较低营养级的能量，要求计算较高营养级的能量，则需乘以每相邻两个营养级间能量传递效率，若题目中没有提供具体传递效率，则“最多”和“至少”分别按20%与10%计算；
3．当已知较高营养级的能量，要求计算较低营养级的能量，则需除以每相邻两个营养级间能量传递效率，若题目没有提供具体传递效率，则“最多”和“至少”分别按10%与20%计算。
明确上述三点后，可以将常见的能量传递效率计算题细分为如下四类：
一、求“最少（最多）需要”或“最少（最多）获得” 能量（或物质）
例1 在“藻类→甲虫→虾→小鱼→大鱼”食物链中。
（1）若有藻类植物Mg，大鱼能增重多少g？
（2）若小鱼要增重Ng，最少需要甲虫多少g？
解析 能量在食物链的传递过程中，从上一营养级到下一营养级的传递效率一般为10%-20%，最高传递效率为20%，最低传递效率为10%，当食物链中低营养级生物有机物有Mg时，传递到某高营养级生物能获得的最多能量可用（20%）nM（即1/5n）M来计算；而获得的最少能量可用（10%）nM（即1/10n）M来计算（n为食物链中生物对应营养级数之差）。
（1）中从藻类传到大鱼总共相差4个营养级，所以大鱼最多能增重（1/54）Mg＝（1/625）Mg。（2）中要求不同，是已知最高营养级生物的增重求低营养级生物的所需重量，即由“已知一个数的百分之几是多少，求这个数”，应该用除法；同时，高营养级生物要增重N克，至少需要低营养级生物的物质重量应该按最高传递效率计算，即用N÷（1/5n）＝5nN来计算；而最多需要低营养级生物的物质重量应该按最低传递效率计算，即用N÷（1/10n）＝10nN来计算。从甲虫到小鱼相差2个营养级，所以小鱼要增重Ng，至少需甲虫52N＝25Ng。
答案 （1）（1/625）Mg （2）25Ng
二、已知具体能量（或物质）分配比例，求“所需”或“所得”能量（或物质）
例2 有一食物网如图1所示。假如猫头鹰的食物2/5来自兔子，2/5来自老鼠，其余来自蛇，那么猫头鹰要增加20g体重，最多消耗植物多少g？
[植物 兔 鹰][鼠 蛇] [图1 图2]
解析 解答这类题目，首先要明确各条食物链能量供应比例，并将比例分别落实到每条食物链上，再按10%（已知高营养级能量计算较低营养级能量，对应“最多”时的能量传递效率）进行相关计算，但计算时仍需考虑“最多”的问题。据题意，猫头鹰的食物可来源于3条食物链，直接来源于3种不同的生物：兔、鼠、蛇，如要使其增重20g，则这种食物食用后必须使其分别增加8g、8g、4g，如图2。考虑到是最多消耗，计算时要按最低的能量流动效率即10%计算，则3条食物链消耗的植物分别为800g、800g、4000g，共计消耗植物5600g。
答案 5600g
三、在食物网（涉及多条食物链）中求“最多（最少）需要量”或“最多（最少）获得量”
例3 右图所示的食物网中，若人的重量增加1kg，最少消耗水藻 kg；最多消耗水藻 kg。
[大鱼][小鱼][人][水藻][水蚤][虾][图3]
解析 本题考查的是能量的传递规律。能量在逐级流动中传递效率一般为10%～20%；求能量最少消耗，就要选择最短的食物链和最大的传递效率（20%）。如水藻→小鱼→人，传递效率按20%计算。设最少消耗为X，则X×20%×20%＝1，所以X=1÷20%÷20%＝25kg。要求最多消耗，就要选择最长的食物链和最小的传递效率（10%）。如水藻→水蚤→虾→小鱼→大鱼→人，传递效率按10%计算。设最多消耗为X，则X×10%×10%×10%×10%×10%＝1，所以X＝1÷10%÷10%÷10%÷10%÷10%＝100000kg。
答案 25 100000
四、依据能量分流数据求能量的传递效率
例4 右图为某生态系统中能量的输入、传递和散失过程示意图，请回答：
（1）流经此生态系统的总能量是 kJ；
（2）从A到B和从B到C的能量传递效率分别为 和 ；
（3）欲使C增加3kg，需A kg；
（4）生态系统能量流动的方向特点是 ，数量特点是 ；
（5）在生态系统中能量的输入、传递和散失过程中所发生的能量形式的转化是 ；
（6）在生态系统中A的作用是 ，D的作用是 ；
（7）生态系统的能量流动与 过程是同时进行，彼此相互依存，是不可分割的。
解析 题中的A是生产者，其固定的太阳能为：175＋200＋875＝1250kg。这部分能量通过生产者流向三个方向：一是生产者本身生命活动消耗；二是枯枝败叶和死亡后的尸体被微生物分解而将其能量释放；三是被下一个营养级所同化。由上一个营养级传到下一个营养级的能量传递效率=下一营养级所同化的量/上一营养级所同化的量×100%。因此，A传到B的传递效率为：200/（175＋200＋875）×100%＝16%；从B到C的传递效率＝30/（58＋30＋112）×100%＝15%。在计算C增加3kg，需A多少kg时，应按实际的传递效率来计算，即3kg÷15%÷16%＝125kg。
答案 （1）1250 （2）16% 15% （3）125
（4）单向流动 逐级递减 （5）光能→有机物中的化学能→热能
（6）将光能转化为化学能，让其流入生物群落，把无机物转变成有机物，使物质进入生物群落。
将动植物的遗体、排出物和残落物中所含的有机物，逐渐分解成无机物，归返到无机环境中，被绿色植物重新利用。
（7）物质循环
【练习】
1．在“草→昆虫→食虫鸟→鹰”这条食物链中，鹰每增加1kg有机物体重，草至少从土壤中吸收水分多少kg（设草吸收的水只有1%参与光合作用）（ ）
A．125 B．75 C．7500 D．125000
2．在“棉花→棉蚜→食蚜蝇→瓢虫→麻雀→鹰”这条食物链中，如果一只食蚜蝇要有5m2生活范围才能满足自身的能量需求，则一只鹰的生活范围至少是（ ）
A．5×103m2 B．5×104m2
C．53m2 D．54m2
3．如果一个人的食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型的肉食动物，1/4来自羊肉，假设传递效率为10%，那么该人每增加1kg体重，约消耗植物（ ）
A．10kg B．28kg C．100kg D．280kg
4．下图食物网中的猫头鹰体重每增加20g，至少需要消耗植物（ ）
[植物][猫头鹰][兔][鼠][图5]
A．200g B．250g C．500g D．1000g
5．下图是生态系统中碳循环示意图，图中“→”表示碳的流动方向。请回答：
[图6]
（1）写出图中含有三个营养级的食物链（用字母表示）
→ →
（2）在物质循环的过程中，同时伴随着 。若生产者有5000 kg，按能量最大传递效率计算，位于第三营养级的生物可增重 kg。
（3）据测定，生产者在黑暗中每小时释放出44mg的CO2，而在光照充足的条件下，每小时释放出32mg的O2，则生产者每小时实际产生的O2量为 mg。
6. 下图表示某生态系统的食物网，请据图回答：
（1）若流经生态系统中的总能量是9.3×109 kJ，B生物种群的总能量是3.1×108 kJ，从理论上推算，A生物种群的总能量最少为 。
（2）在该生态系统的能量流动过程中，E生物种群的能量除了图中所示的分配外，其余的能量去向另外有哪些途径？
7. 下图是某生态系统中食物网简图。图中甲——庚代表各种不同的生物。已知各营养级之间的能量转化效率均为10%，若一种生物摄食两种下一营养级的生物，且它们被摄食的生物量相等，则丁每增加10kg生物量，需消耗生产者 kg。
[甲][乙][丙][丁][庚][戊][己]
【参考答案】
1．C 2．D 3．D 4. C
5．（1）A D E （2）能量流动 200 （3）64
6. （1）6.2×107kJ
（2）一部分用于自身的呼吸作用被消耗；一部分随遗体、残枝败叶等被分解者分解释放出来。
7. 3250