“能量流動”圖解能直觀地呈現(xiàn)能量流動的過程和特點，便于訓練學生的思維能力。經(jīng)過對多年高考試題的分析，筆者認為此類圖解題大致可以分為枝狀圖、錐體圖兩個類型，下面作歸類分析。

 

一、枝狀圖類 

 

例1  下圖是某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動的定量分析圖解。圖中A、B、C代表三個營養(yǎng)級，數(shù)字均為實際測得的能量數(shù)，單位為百萬千焦。已知該生態(tài)系統(tǒng)受到的太陽輻射為118872百萬千焦，但其中118761百萬千焦的能量未被利用。

 

    

 

請回答：

 

（1）請將流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量數(shù)填寫在圖中的方框A的括號內(nèi)，這部分能量是                     所固定的太陽能。

 

（2）能量從第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)級的轉(zhuǎn)化效率為                           ，從第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的轉(zhuǎn)化效率為                 。

 

（3）次級消費者通過異化作用消耗的能量占其同化作用所得到能量的百分比是      。

 

（4）由圖可知，下個營養(yǎng)級不能得到上個營養(yǎng)級的全部能量，原因有：

 

①各營養(yǎng)級生物體內(nèi)的大量能量被                          ；

 

②其次是上個營養(yǎng)級的部分能量                           ；

 

③還有少數(shù)能量被利用                           。

 

答案：（1）A—111    生產(chǎn)者  （2）13．5%    20%  （3）60%  （4）①呼吸作用消耗 ②未被下個營養(yǎng)級利用    ③分解者
    解析:（1）流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者所固定的太陽能，118872－118761=111(百萬千焦)或為3．0+15．0+41．5+51．5=111百萬千焦。

 

（2）能量的轉(zhuǎn)化效率也就是能量的利用率，等于后一營養(yǎng)級所同化的能量與前一營養(yǎng)級總和之比，A→B為15．0/111×100%=13．5% ，B→C為3．0/15．0×100%=20% 。

 

（3）次級消費者通過異化作用消耗的能量占其同化作用所得到能量的百分比是：1．8/3．0×100%=60% 。

 

（4）能量在傳遞過程中逐級遞減的原因：主要原因是各營養(yǎng)級生物都會因呼吸作用而消耗體內(nèi)的大量能量，并且各個營養(yǎng)級的生物總有一部分生物未被下一個營養(yǎng)級的生物所利用，還有少量的能量隨著殘枝、敗葉或遺體等直接傳遞給分解者。

 

【技巧點撥】

 

（1）流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量是該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者固定的太陽能總量，而并非照射到生產(chǎn)著身上的能量。生態(tài)系統(tǒng)中能量的轉(zhuǎn)變過程為：太陽能→生物體中的化學能→一部分以熱能的形式散失，另一部分用于生物體的各項生命活動。

 

（2）能量是以有機物為載體沿食物鏈流動的。食物被某營養(yǎng)級捕食并不代表其中能量被該營養(yǎng)級全部獲得。某營養(yǎng)級生物的食物攝入量=本營養(yǎng)級同化量（即輸入量）+糞便量。

 

（3）能量傳遞效率=某營養(yǎng)級從上—營養(yǎng)級同化的能量÷上一營養(yǎng)級的同化總能量。計算傳遞效率要特別注意理解同化量之比的實質(zhì)。在人工生態(tài)系統(tǒng)中，分子上的能量數(shù)值不包括人工輸入（即有機物輸入）的能量，而分母上的能量值應為其從上一營養(yǎng)級同化的能量值和有機物輸入的值之和。

 

二、錐體圖類

 

例2  下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)的能量錐體圖，Ｐ為生產(chǎn)者，Ｑ1為初級消費者，Ｑ2為次級消費者。Ｂ圖是將Ａ圖中的各營養(yǎng)級所含有的生物進行分類剖析，圖中a、a1、a2表示上一年留下來的能量（假設(shè)它不被下一營養(yǎng)級利用），e、e1、e2表示呼吸消耗量。據(jù)圖回答。

 

 

（1）如設(shè)種群Ｑ1、Ｑ2的個體數(shù)為Ｎ1、Ｎ2，平均每個個體所占的能量為Ｗ1、Ｗ2，那么，Ｎ1、與Ｎ2、Ｗ2之間的關(guān)系是　　　　　　　　　　　　　　　　。

 

（2）每年流入這個生態(tài)系統(tǒng)的總能量是　　　　　　　　（用Ｂ圖中的英文字母表示）。

 

（3）Ｂ圖中的b1和d1表示　　　　　　　　　　　。

 

（4）若Ｐ和Ｑ1同化作用固定能量的總量分別為480J/（cm2．a(chǎn)）和72 J/（cm2．a(chǎn)），生物體內(nèi)貯存的能量分別為200J/（cm2．a(chǎn)）和24J/（cm2．a(chǎn)）。那么，能量從Ｐ傳遞到Ｑ1的效率為　　　　　　　　。

 

答案：（1）Ｗ1．Ｎ1＞Ｗ2．Ｎ2 （2）P的b＋c＋d＋e （3）未被Ｑ2利用的能量；流向分解者的能量（4）15％

 

解析：（1）某一營養(yǎng)級的個體數(shù)量（N）與個體平均重量（M）的乘積稱為生物量，生物的重量與能量具有著對應關(guān)系，而流經(jīng)各營養(yǎng)級的能量逐級遞減的，故營養(yǎng)級越高，生物量越低。

 

（2）每年流入生態(tài)系統(tǒng)的總能量即生產(chǎn)者在當年所固定的全部的太陽能，不包括上一年留下來的能量a。

 

（3）對種群Ｑ1而言，c1表示流入下一個營養(yǎng)的能量，可見b1和d1表示的是流向分解者的能量。

 

（4）能量的傳遞效率=某營養(yǎng)級的同化量/上一營養(yǎng)級的同化量×100%，能量從Ｐ傳遞到Ｑ1的效率為：72/480=15%。

 

【技巧點撥】

 

（1）除第一營養(yǎng)級（生產(chǎn)者）外，自然生態(tài)系統(tǒng)流入各營養(yǎng)級的能量等于本營養(yǎng)級從上一營養(yǎng)級同化的能量。注意生產(chǎn)者的能量來自太陽能，分解者的能量來自生產(chǎn)者和消費者。     （2）流入每一營養(yǎng)級的能量去向可以構(gòu)建兩種圖解模型：①定量不定時模型：流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量，在足夠長的時間內(nèi)的去路有三條：自身呼吸散熱消耗；流入下一營養(yǎng)級；被分解者分解利用。注意最高營養(yǎng)級能量去路只有2個方面，少了傳遞給下一營養(yǎng)級這一去路。②定量定時模型：流入某一營養(yǎng)級的一定量的能量，在一定時間內(nèi)的去路可有四條：自身呼吸散熱消耗；流入下一營養(yǎng)級；被分解者分解利用；未被自身呼吸消耗，也未被下一營養(yǎng)級和分解者利用，即“未利用”或“貯存輸出”。如果是以年為單位研究，第4部分的能量將保留給下一年或輸出被人類利用。同樣最高營養(yǎng)級能量去路少了傳遞給下一營養(yǎng)級這一去路。

 

 

作者簡介：周偉，生物奧賽主教練。主要從事生物教學與奧賽培訓研究，近年來在《生物學教學》、《中學生物教學》、《吉首大學學報》、《新高考》、《考試報》、《素質(zhì)教育報》、《中學生理化報》、《中學生學習報》、《當代中學生報》等報刊上發(fā)表文逾100篇。

本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.portlandfoamroofing.com/gaozhong/113666.html

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