生态系统能量流动

《生态系统能量流动》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、生态系统能量流动例谈生态系统“能量流动”知识中的几个特殊问题“能量流动”是生态系统的重要功能之一。在高中生物知识中，能量流动与物质循环的关系、能量流动的特点、能量传递的效率等知识共同构成了以“生态系统的能量流动”为中心的知识体系。然而在“能量流动”知识中，仍存在一些易被忽视或不常见的问题，如“能量值”的表示方式、最值的计算、能量流动与生态系统稳态的关系等。本就此结合教材谈一谈对这些问题的认识，望能对教与学有所帮助。一、能量流动的几种“最值”计算由于一般情况下能量在两个相邻营养级之间的传递效率是10%~20%。故在能量流动的相关问题中，若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10

2、%，最高效率为20%。所以，在已知较高营养级生物的能量求消耗较低营养级生物的能量时，若求“最多”值，则说明较低营养级生物的能量按“最低”效率传递，若求“最（至）少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最高”效率传递。反之，已知较低营养级生物的能量求传递给较高营养级生物的能量时，若求“最多”值，则说明较低营养级生物的能量按“最高”效率传递，若求“最少”值，则说明较低营养级生物的能量按“最低”效率传递。这一关系可用下图表示。1以生物的同化量（实际获取量）为标准的“最值”计算例1下图为某生态系统食物网简图，若E生物种群总能量为，B生物种群总能量为，从理论上计算，A贮存的总能量最少为（）ABD解析：

3、由图可知D为生产者，要使A获得的能量最少，则必须保证三个条，即：一是能量途径最少；二是能量传递效率最低（按10%算）；三是食物链要最长。故从理论上讲，与A贮存的总能量最少相关的食物链不可能是D→A，也不可能是D→A、D→E→→A同时存在，只能是D→E→→A。为此，E的能量在传递给A的途径中，只有确保：①E在传递给B时用去的能量最多；②E的总能量减去传递给B的后再传给时效率最低；③在传递给A时效率最低，结果才能使A获得的能量最少。所以据此计算得A贮存的总能量最少为故答案选B项。2以生物的积累量为标准的“最值”计算例2已知某营养级生物同化的能量为1000，其中9%通过呼吸作用以热能的形式散失，

4、则其下一营养级生物获得的能量最多为（）A200B400D10解析：本题具有较大的迷惑性，极易错选A项。由于该营养级的能量9%通过呼吸作用以热能的形式散失，故积累的能量只有%，因而其最多也只有%（即%×1000＝0）的能量传递给下一营养级。因此答案选项。二、能量值的几种不同表示方式及相关计算“能量值”除了用“焦耳”等能量单位表示外，在许多生物资料中，其还可用生物量、数量、面积、体积单位等形式表示，因而使能量流动关系有了更加丰富的内涵，但是不管用何种单位形式表示，通常情况下能量的传递效率都遵循“10%~20%”的规律，下面结合一些例子分别加以阐述。1能量（单位）表示法及计算以能量（单位）&ap

5、;#0;≈#0;“焦耳”表示能量值的多少是“能量流动”知识中最常见的形式。在以“焦耳”为单位的能量传递过程中，各营养级的能量数值呈现出典型的“金字塔”形，不可能出现倒置。11以生物体同化量的总量为特征的计算如例112以ATP为特征的计算这种形式的能量计算是建立在物质氧化分解的基础上的，它常涉及利用呼吸作用或光合作用的反应式。例3：在能量金字塔中，如果生产者在光合作用过程中产生240l的氧气，其全部用于初级消费者分解血糖，则其释放并贮存在ATP中的能量最多有（）可被三级消费者捕获？ABD解析：依据有氧呼吸反应式，可知240l的氧气能分解40l的葡萄糖，又由于每摩尔葡萄糖彻底氧化分解产生

6、的能量有1161转移到ATP中，故初级消费者产生的ATP中的能量最多有“”被三级消费者捕获。答案选项。2生物量（质量单位）表示法及计算例4：如果一个人食物有1/2自绿色植物，1/4自小型肉食动物，1/4自羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加1千克体重，约消耗植物（）A10千克B28千克100千克D280千克解析：解答本题时，首先应画出食物网，然后依据食物网和题干信息解答。①通过“植物→人”这条链计算出消耗植物的量为0÷10%＝千克；②通过“植物→植食动物→小型肉食动物→人”这条链计算出消耗植物的量为02÷10%÷10%÷10%＝20千克；③通过“植物→羊→人”这条链计算出植物的量为0

7、2÷10%÷10%＝2千克。故要消耗植物的总量为280千克。答案选D项。3数量（生物体数目）表示法及计算例：在一片草原上，假如一年中，至少有70000只昆虫生活才可养活一只食虫鸟，而食虫鸟若按10%的能量传递率将能量传给鹰，则理论上每年大约需要3000只食虫鸟才能维持一只鹰的生存，那么如果鹰只靠捕食食虫鸟生活，则每年至少需要（）只昆虫才能保证一只鹰的生存？ABD无法统计解析：生物体的数量通常能够反映出生物体能量的多少，一