宋立偉

各類(lèi)試題中，部分學(xué)生因?qū)ι鷳B(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)相關(guān)知識(shí)理解不到位，造成失分，本文以典型試題為例對(duì)教材知識(shí)進(jìn)行分析總結(jié)，以期對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)有所幫助.

一、流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量

地球上幾乎所有的生態(tài)系統(tǒng)所需要的能量都來(lái)自太陽(yáng)能，若不考慮能進(jìn)行化學(xué)能合成作用的生產(chǎn)者，則生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者通過(guò)光合作用所固定的太陽(yáng)能即為流人生態(tài)系統(tǒng)的總能量，大多數(shù)習(xí)題也不考慮這一點(diǎn).若考慮化學(xué)能合成作用，則流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能和化學(xué)能，此外，類(lèi)似人工魚(yú)塘式的人工生態(tài)系統(tǒng)，流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量還包括有機(jī)物餌料中的化學(xué)能.

例1 下列有關(guān)流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量，說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）.

A.若為自然生態(tài)系統(tǒng)，則流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能

B.若為人工魚(yú)塘式的生態(tài)系統(tǒng)，則流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能及有機(jī)物飼料中的化學(xué)能

C.生態(tài)系統(tǒng)所接收的太陽(yáng)能就是流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量

D.照射到生產(chǎn)者上的太陽(yáng)能無(wú)法全部被同定

答案：C.

二、能量流動(dòng)的過(guò)程

輸入每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，可以有2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)去向，如圖1所示，定時(shí)定量分析某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)未利用的能量這一去向.值得注意的，一是消費(fèi)者的攝人量=同化量+糞便中的能量;二是消費(fèi)者糞便中的能量屬于上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向分解者的能量;三是最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量沒(méi)有流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的這一去向，

例2 一切生命活動(dòng)都伴隨著能量的變化.圖2為能量流經(jīng)桑樹(shù)和蠶的能量流動(dòng)圖解，下列說(shuō)法正確的是（

）.

A.桑樹(shù)的同化量可以用C來(lái)表示

B.蠶沙（糞）中的能量屬于桑樹(shù)同化量流向分解者的能量

C.D表示蠶的攝入量

D.能量由桑樹(shù)到蠶的傳遞效率可以用D/C表示

答案：B.

三、能量流動(dòng)的特點(diǎn)及能量傳遞效率

生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)具有單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減兩個(gè)明顯的特點(diǎn)，相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間能量的傳遞效率約為10% - 20%.營(yíng)養(yǎng)級(jí)越多，能量流動(dòng)過(guò)程中消耗的能量就越多，因此，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)一般不超過(guò)5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，值得注意的是，10% - 20%的傳遞效率并不適用于所有的生態(tài)系統(tǒng).

例3 下列關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的敘述，錯(cuò)誤的是（

）.

A.能量流動(dòng)是單向的，不循環(huán)的

B.光合作用、呼吸作用中能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程是生態(tài)系統(tǒng)中能量轉(zhuǎn)化的重要形式

C.一只狼捕食了一只兔子，則這只兔子中約有10% - 20%的能量流人狼的體內(nèi)

D.食物鏈越長(zhǎng)，最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的能量越少

答案：C.

例4如圖3為某農(nóng)場(chǎng)中的能量流動(dòng)簡(jiǎn)圖，其中a2和b3分別為第二、第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)從上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量，d1和d2為攝入飼料的能量.下列相關(guān)敘述，正確的是（

）.

A.流經(jīng)該農(nóng)場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量為a1+ a2+ a3

B.第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量的去向與第一、第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)一樣

C.圖3中第二、第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)糞便中的能量分別屬于a3 +d1、b2+d2

D.該農(nóng)場(chǎng)中第一和第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率為（a2+d1）/（a1+a2+a3）×100%

答案：C.

四、生態(tài)金字塔

生態(tài)金字塔是指各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的某種數(shù)量關(guān)系，可采用生物量單位、能量單位和個(gè)體數(shù)量單位，采用這些單位所構(gòu)成的生態(tài)金字塔分別稱(chēng)為生物量金字塔、能量金字塔和數(shù)量金字塔.值得注意的是，能量金字塔是正金字塔，而在一些特殊情況下，生物量金字塔和數(shù)量金字塔可能出現(xiàn)倒置的情形.

例5（2021，浙江6月選考，7）下列關(guān)于生態(tài)金字塔的敘述，正確的是（

）.

A.生態(tài)金字塔顯示了各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的數(shù)量關(guān)系

B.生態(tài)金字塔中每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物均屬于同一食物鏈

C.生態(tài)金字塔中的營(yíng)養(yǎng)級(jí)均按其所占的數(shù)值大小依次排列

D.生態(tài)金字塔可分別以個(gè)體數(shù)量、生產(chǎn)量和能量為指標(biāo)繪制

答案：A.

例6（2019，新課標(biāo)卷Ⅱ，6）如果食物鏈上各營(yíng)養(yǎng)級(jí)均以生物個(gè)體的數(shù)量來(lái)表示，并以食物鏈起點(diǎn)的生物個(gè)體數(shù)作底層來(lái)繪制數(shù)量金字塔，則只有兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的夏季草原生態(tài)系統(tǒng)（假設(shè)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)是牧草，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)是羊）和森林生態(tài)系統(tǒng)（假設(shè)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)是喬木，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)是昆蟲(chóng)）數(shù)量金字塔的形狀最可能是（

）.

A.前者為金字塔形，后者為倒金字塔形

B.前者為倒金字塔形，后者為金字塔形

C.前者為金字塔形，后者為金字塔形

D.前者為倒金字塔形，后者為倒金字塔形

答案：A.

五、研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義

研究能量流動(dòng)的實(shí)踐意義時(shí)，要注意區(qū)分能量傳遞效率和能量利用的區(qū)別，能量傳遞效率是指相鄰的兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間能量的傳遞.能量利用率一般指流人最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)（或人類(lèi)）的能量占生產(chǎn)者固定總能量的比值.一般來(lái)說(shuō)，食物鏈越短，能量利用率越高，有時(shí)也考慮分解者的參與，使?fàn)I養(yǎng)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，以實(shí)現(xiàn)能量的多級(jí)利用，從而提高能量利用率.

例7（多選）關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的原理在實(shí)踐中的應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是（

）.

A.立體農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式充分利用空間和資源，增大流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量

B.除去田間雜草，有利于實(shí)現(xiàn)該生態(tài)系統(tǒng)中能量的多級(jí)利用，提高能量的傳遞效率

C.增施農(nóng)家肥能提高產(chǎn)量，是因?yàn)榇龠M(jìn)了該系統(tǒng)物質(zhì)和能量的循環(huán)利用

D.合理確定草場(chǎng)載畜量可以使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟?lèi)最有益的部分

答案：BC.

基金項(xiàng)目 本文是黑龍江省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度專(zhuān)項(xiàng)課題“線(xiàn)上線(xiàn)下教學(xué)融合難點(diǎn)與突破路徑研究”（課題項(xiàng)目編號(hào)：JYB1421126）的研究成果.

（收稿日期：2022 -02 -20）