生态系统能量流动中的几个常见误区.doc

生态系统能量流动中的几个常见误区高泽芹（云南省会泽县茚旺高级中学 邮编：654200）摘要：生态系统的能量流动是生态系统的重要功能之一，也是高中生物生态学部分的核心考点。就能量流动的概念、过程、特点的理解及相关计算问题，通常是教师讲解及学生学习的难点。本文就捕食食物链中能量流动考点中常见误区进行归纳整理，旨在减少学生的认知偏差，提高解决能量流动中相关实际问题的能力。关键词：能量流动 误区 理解 计算误区1：把某一营养级生物粪便中的能量当作此营养级的同化量简析：每个营养级产生的粪便均未被该营养级消化吸收，也不能流向下一营养级，其中所含能量只能流向分解者，粪便所含能量属于上一营养级同化量的一部分。例如，螳螂以象粪为食，象粪不属于大象的同化量。故螳螂分解象粪过程中并未获得大象的同化量。误区2：把某营养级摄入的总能量当成该营养级同化的总能量例1：假如某初级消费者摄入能量为a，其粪便中的能量为b，通过呼吸消耗的能量为c，用于生长、发育及繁殖的能量为d，则流入次级消费者的能量最多为：简析：以第二营养级为例，能量的来源和去路图解如下：由此可见：（1）粪便量不属于该营养级的同化量，而属于上一营养级且最终流入分解者的同化量。（2）各营养级同化量Pg=摄入量-粪便量，即Pg=a-b（3）用于生长、发育及繁殖的能量（净同化量）Pn=同化量Pg-呼吸消耗量R，即d=a-b-c，按能量传递的最高效率为20计算，则流入次级消费者的能量最多应为（a-b）20。误区3：在同一条食物链中，相邻两个营养级间的传递效率一定处于10-20之间简析：在某些特定的生态系统，例如海洋生态系统中，生产者主要由一些浮游藻类构成。由于这些生物寿命较短，可能出现大量个体未被下一营养级捕食，没有参与能量流动就已死亡。所以，第一到第二营养级的能量传递效率可能低于10。误区4：认为生态系统的总能量一定等与生产者固定的太阳能简析：按照生态系统的类型划分为自然生态系统及人工生态系统。对自然生态系统而言，摄入的总能量是生产者通过光合作用或化能合成作用所固定的太阳能总量。而人工生态系统如农田，果园，鱼塘等，除生产者固定的太阳能总量外，还应考虑到人为额外投入的有机物，如秧苗、幼体及饵料中的能量。误区5：计算能量传递效率一定是相邻两营养级总同化量之比。简析：对于人工生态系统而言，除生产者固定的太阳能之外，往往还存在人为输入的有机物。在进行相邻两个营养级能量传递效率的计算时，作为下一营养级同化量，只能由上一营养级同化获得，而要除去人为额外输入的能量。例2：如图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值（单位为103KJ/(m2y)。则该生态系统中生产者固定的总能量是 ，由植食性动物到肉食性动物的能量传递效率为 。简析：每个营养级同化能量的去向：题中生产者、植食动物及肉食动物的能量去向均有四个方面，但生产者的能量仅来源于自身光合作用，而两类动物所获得的能量除来自上一营养级外，还有人工喂养。从高营养级向低营养级推算可知： 肉食动物从植食动物中获得的总同化量为：（0.05+0.25+5.1+2.1-5）103=2.5103KJ/m2；植食动物获得的总同化量为：（4+9+0.5+2.5）103=1.6104KJ/m2；植食动物从生产者获得的同化量为：（4+9+0.5+2.5-2）103=1.4104KJ/m2；生产者固定的总同化量是：（3+23+70+14）103=1.1105KJ/m2；由生产者到植食动物的能量传递效率为：（1.4104/1.1105）100=12.73；由植食动物到肉食动物的能量传递效率为：（2.5103/1.6104）100=15.6；答案：1.1105KJ/m2 15.6误区6：“能量传递效率”是指两个生物个体之间的传递效率简析：1020是指相邻两个营养级之间的传递效率，而并非两个生物个体之间的传递效率。生态系统中每个营养级均包含了许多不同种类的生物个体。当一只狼捕食一只兔子时，狼获得了该兔子绝大部分的物质及能量。误区7：有关能量传递计算的最值问题（1） 知低营养级求高营养级：获能最多：选最短食物链，按20计算获能最少：选最长食物链，按10计算（2） 知高营养级求低营养级：需最多能量：选最长食物链，按10计算需最少能量：选最短食物链，按20计算注意：在求需低营养级的最值时，要注意营养级的食物来源有没有具体比例分配。若有，则需按照分配的实际情况进行计算。误区8：生态系统中输出的能量仅是最高营养级生物的呼吸量简析：生态系统中输出的能量是指各营养级全部生物呼吸散失能量的总和，而不能理解为仅仅是最高营养级生物呼吸散失的能量。且各营养级呼吸产生的能量并非完全散失，而是大部分以热能形式散失，但仍有少部分能量转移储存于ATP中。只有当ATP水解时，储存的能量才释放出来，用于生物体各项生命活动。参考文献：1张德超.精析“生态系统的能量流动”J.