熊兔子一天多少草?

左绍勋左绍勋最佳答案最佳答案

问大家一个问题,一只熊如果一天吃400g的草,3只熊一天就吃1200g,那么60只熊呢 ?(不要算错咯) 这是一个非常基础且重要的数学问题,关系到后面一系列的推导和计算。但是这个问题似乎没有标准答案,我看了网上好多人的回答,都是估算或者大概估计,并不准确并且缺乏逻辑。于是我就自己写个程序算了一下。 首先,我们来定义几个变量:

V是草的面积/长度/体积等等单位面积生物体所能提供的能量值,也就是每平方米能够提供多少热量给一只动物。这个数值的大小与物种、年龄、性别的生理状态有关,变化范围很大。我们这里假设每一只动物都差不多,所以可以用其中任何一只的数值来表示,比如一只羊每天可以吃0.5kg的草,它的能量价值就是283kcal/m^2;

F是每只动物的食量,也就是一天能吃多少干物质(风干后重量),假设条件同上,一只羊每天吃0.5kg的干物质,那就是1.4kg的鲜草;

P是每只动物每天排泄物的质量,因为动物消化过程会损耗一部分营养物质,这些被消化的食物没有被利用的部分就会形成粪便,作为废物排出体外,其中的能量也消耗掉了。根据能量守恒定律,这部分能量最终来自于饲料中的营养物质,所以P值应该小于等于F;

T是每千克干物质的含水率(这里干物质包括饲料和食物残渣),一般情况下,青绿多汁饲料的含水率在70%以上,粗纤维含量低的粗粮含水率低一些,但也很难低于40%。我们在这里忽略这个参数,认为它是一个定值,对于结果影响不大;

M是每天产生的粪便质量,由于前面已经假设了P不大于F,这里就不必再设定另一个值了;

W是动物体重,对于大型动物来说,一般不必考虑饥饿问题,整体摄入的能量大于消耗的能量,脂肪积累而使体重增加。而对于小型动物,特别是啮齿类动物,往往处于一种能量不平衡的状态,经常会出现营养过剩导致肥胖而引起的疾病。为了简化分析,我们这里假定所有动物都是处于平衡状态,体重不增不减,这样W就等于F;

最后,我们用公式E=V*t_f*(1-p)计算出总能量需求,t_f是食物中可利用能量的比例,一般来说,蛋白含量高能量密度大的食物,比如蛋白质,脂肪,糖类等,很容易达到98%以上,而粗纤维等膳食纤维含量高的食物则普遍偏低,大约只有1%左右。我们可以通过换算发现,如果食物中蛋白含量从10%提高到20%,那就可以把t_f提高一倍。 根据前面的假设,V, F, T, M, W都是已知数值,解这个一次方程就能得到E。

然后我们把能量分成两部分,一部分用来生长,一部分用来维持基础代谢。前者取决于食物的质量,后者则取决于很多因素,比如温度、湿度、运动量甚至是情绪波动都有关系。通常来说,哺乳动物的基础代谢值可以占到总体能量的三分之一甚至更大比例。 所以如果我们用E'表示用于生长部分的能量,用E"表示用于维持基础代谢的能量,那么就有 E'+E"=E 为了简化分析,我们这里假设各种生物体的E'和E"值是一样的,并设为一个常数N。 那最后结果就非常简单了,只要算出N的数值就行了。

这里需要指出的是,这种把能量分成两部分来计算的方法是一个近似值,可能不适用于某些特殊的动物或特殊的情况。但是对于大部分情况应该是适用的。 最后我们列出公式,并用已知数据算出一个大致的结果。 假设一只羊的F值为0.5Kg,M值为0.1Kg,W值为0.5Kg,V值为100Kcal/m^2,T值为0.1,那么 N约等于35Kcal/day/Kg体重 我们以牛为例进行计算,一头成年母牛平均重约400Kg,那么N=35Kcal/(daghm/Kg)=1500Kcal。 一头小牛大约重300Kg,那么N=300*(1500Kcal/400Kg)=1125Kcal 小猪和小鸡也是如此计算。 至于熊,如果是黑熊,体重约为400斤,相当于200Kg,那么N=200*(1500Kcal/(400Kg))=500Kcal 如果是棕熊,体重接近1000斤,那么N=1000*(1500Kcal//1000Kg)=1500Kcal。 如果是一只狼,大概是40Kg,那么N=40*(1500Kcal/(40Kg))=1500Kca l。

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