1、食物链中的能量计算
1.已知较低营养级生物具备的能量（或生物量），求较高营养级生物所能获得能量（或生物量）的最大值。
例1.若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第四营养级生物最多能获得的能量是（ ）
A. 24kJ
B. 192kJ
C.96kJ
D. 960kJ
分析：据题意，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，每个营养级以前一个营养级获得的能量是最多的。因而第四营养级所获得能量的最大值为：2400020%20%20%=192kJ。
答案：D
规律：已知较低营养级的能量（或生物量），不了解传递效率，计算较高营养级生物获得能量（或生物量）的最大值时，可根据最大传递效率20%计算，即较低营养级能量（或生物量）(20%)n（n为食物链中由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。
2.已知较高营养级的能量（或生物量），求较低营养级应拥有的能量（或生物量）的最小值。
例2.在一条有5个营养级的食物链中，若第五营养级的生物体重增加1 kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物量为（ ）
A. 25 kg
B. 125 kg
C. 625 kg
D. 3125 kg
分析：据题意，要计算消耗的第一营养级的生物量，应根据能量传递的最大效率20%计算。设需消耗第一营养级的生物量为X kg，则X=1(20%)4=625 kg。
答案：C
规律：已知能量传递渠道和较高营养级生物的能量（或生物量）时，若需计算较低营养级应具备的能量（或生物量）的最小值（即至少）时，按能量传递效率的最大值20%进行计算，即较低营养级的生物量至少是较高营养级的能量（或生物量）5n（n为食物链中，由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。
3.已知能量的传递渠道和传递效率，依据需要计算有关生物的能量（或生物量）。
例3.在能量金字塔中，生产者固定能量时产生了240molO2，若能量传递效率为10%～15%时，次级买家获得的能量最多等于多少mol葡萄糖？（ ）
A.0.04
B.0.4
C.0.9
D.0.09
分析：结合光合用途的有关常识可知：生产者固定的能量等于2406＝40mol葡萄糖；生产者的能量传递给次级买家经过了两次传递，按最大的能量传递效率计算，次级买家获得的能量最多等于4015%15%＝0.9mol葡萄糖。
答案：C
规律：已知能量传递效率及其传递渠道时，可在确定能量传递效率和传递渠道的基础上，根据相应的能量传递效率和传递渠道计算。
2、食物网中能量流动的计算
1.已知较高营养级从各食物链中获得的比率，未告知传递效率时的能量计算。
例4.上图食物网中，在能量传递效率为10%～20%时，假设每一个营养级的生物以前一营养级的不同生物处获得的能量相等。则人的体重每增加1 kg，至少需要消耗水藻 kg。
分析：由题意知：人从大鱼和小鱼处获得的能量是相等的，小鱼从虾和水藻处获得的能量是相等的，而且，题中至少需要多少，应按能量传递的最大效率计算。计算办法如下：
在小鱼大鱼人的传递渠道中，大鱼的生物量至少为0.520%＝2.5 kg，小鱼的生物量至少为2.520%＝12.5 kg；在小鱼人的传递渠道中，小鱼的生物量至少是0.520%＝2.5 kg。因此，小鱼的生物量总量至少为12.5+2.5=15 kg。
同理：在水藻水蚤虾小鱼的传递过程中，水藻的生物量至少是15220%20%20%＝937.5 kg；在水藻小鱼的传递过程中，水藻的生物量至少是15220%＝37.5 kg。因此，水藻的生物量总量至少为937.5+37.5=975 kg。
答案：975
规律：对于食物网中能量流动的计算，先应依据题意写出相应的食物链并确定各营养级之间的传递效率，根据从不同食物链获得的比率分别进行计算，再将各条食物链中的值相加即可。
2.已知较高营养级从各食物链中获得的比率，在特定传递效率时的计算。
例5.若人的食物1/2来自植物，1/4来自小型食肉动物，1/4来自羊肉，若各营养级之间的能量传递效率为10%时，人增重1 kg需要消耗的植物为＿＿ kg。
分析：依据题意可画出食物网（上图），从题目需要可以判断能量的传递效率为10%，依据人增重从不同渠道获得能量的比率可计算如下：
植物人：0.510%＝5 kg；
植物羊人：0.510%10%＝50 kg；
植物羊小型肉食动物人：0.510%10%10%＝500 kg；
因此：人增重1 kg共消耗植物5+50+500=555 kg。
答案：555
规律：对于食物网中能量流动的计算，先应依据题意写出相应的食物网，依据特定的传递效率，根据从不同食物链获得的比率分别计算，再将各条食物链中的值相加即可。
3、已知各营养级的能量（或生物量），计算特定营养级间能量的传递效率
例6.在某生态系统中，1只2 kg的鹰要吃10 kg的小鸟，0.25 kg的小鸟要吃2 kg的昆虫，而100 kg的昆虫要吃1000 kg的绿色植物。若各营养级生物所摄入的食物全转化成能量的话，那样，绿色植物到鹰的能量传递效率为（ ）
A. 0.05%
B. 0.5%
C. 0.25%
D. 0.025%
分析：依据题意，可依据能量传递效率的定义计算出各营养级之间的能量传递效率，再计算出绿色植物转化为鹰的食物链中各营养级的生物量。即：
10 kg的小鸟需要昆虫的生物量=10（0.252）=80 kg；80 kg的昆虫需要绿色植物的生物量=80（1001000）=800 kg。
因此，从绿色植物昆虫小鸟鹰的生物量依次为800 kg80 kg10 kg2 kg，则鹰转化绿色植物的百分比为2/800100%=0.25%。
答案：C
规律：要计算能量传递效率，可先依据各营养级的生物量计算出各营养级的传递效率，并推算出不同营养级的生物量，最后计算出所需计算转化效率的较高营养级（本题中的鹰）的生物量（或能量）占较低营养级（本题中的植物）的比率即可。
