例析“生態系統的能量流動”典型試題

宋立偉

各類試題中，部分學生因對生態系統的能量流動相關知識理解不到位，造成失分，本文以典型試題為例對教材知識進行分析總結，以期對學生學習有所幫助.

一、流經生態系統的總能量

地球上幾乎所有的生態系統所需要的能量都來自太陽能，若不考慮能進行化學能合成作用的生產者，則生態系統的生產者通過光合作用所固定的太陽能即為流人生態系統的總能量，大多數習題也不考慮這一點.若考慮化學能合成作用，則流經生態系統的總能量為生產者固定的太陽能和化學能，此外，類似人工魚塘式的人工生態系統，流經該生態系統的總能量還包括有機物餌料中的化學能.

例1 下列有關流經生態系統的總能量，說法錯誤的是（

）.

A.若為自然生態系統，則流經該生態系統的總能量為生產者固定的太陽能

B.若為人工魚塘式的生態系統，則流經該生態系統的總能量是生產者固定的太陽能及有機物飼料中的化學能

C.生態系統所接收的太陽能就是流經該生態系統的總能量

D.照射到生產者上的太陽能無法全部被同定

答案：C.

二、能量流動的過程

輸入每一個營養級的能量，可以有2個、3個、4個去向，如圖1所示，定時定量分析某生態系統的能量流動時，則會出現未利用的能量這一去向.值得注意的，一是消費者的攝人量=同化量+糞便中的能量;二是消費者糞便中的能量屬于上一營養級流向分解者的能量;三是最高營養級的同化量沒有流入下一營養級的這一去向，

例2 一切生命活動都伴隨著能量的變化.圖2為能量流經桑樹和蠶的能量流動圖解，下列說法正確的是（

）.

A.桑樹的同化量可以用C來表示

B.蠶沙（糞）中的能量屬于桑樹同化量流向分解者的能量

C.D表示蠶的攝入量

D.能量由桑樹到蠶的傳遞效率可以用D/C表示

答案：B.

三、能量流動的特點及能量傳遞效率

生態系統的能量流動具有單向流動、逐級遞減兩個明顯的特點，相鄰兩個營養級之間能量的傳遞效率約為10% - 20%.營養級越多，能量流動過程中消耗的能量就越多，因此，生態系統的能量流動一般不超過5個營養級，值得注意的是，10% - 20%的傳遞效率并不適用于所有的生態系統.

例3 下列關于生態系統能量流動的敘述，錯誤的是（

）.

A.能量流動是單向的，不循環的

B.光合作用、呼吸作用中能量的轉化過程是生態系統中能量轉化的重要形式

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

D.食物鏈越長，最高營養級獲得的能量越少

答案：C.

例4如圖3為某農場中的能量流動簡圖，其中a2和b3分別為第二、第三營養級從上一營養級同化的能量，d1和d2為攝入飼料的能量.下列相關敘述，正確的是（

）.

A.流經該農場生態系統的總能量為a1+ a2+ a3

B.第三營養級同化量的去向與第一、第二營養級一樣

C.圖3中第二、第三營養級糞便中的能量分別屬于a3 +d1、b2+d2

D.該農場中第一和第二營養級之間的能量傳遞效率為（a2+d1）/（a1+a2+a3）×100%

答案：C.

四、生態金字塔

生態金字塔是指各營養級之間的某種數量關系，可采用生物量單位、能量單位和個體數量單位，采用這些單位所構成的生態金字塔分別稱為生物量金字塔、能量金字塔和數量金字塔.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，生物量金字塔和數量金字塔可能出現倒置的情形.

例5（2021，浙江6月選考，7）下列關于生態金字塔的敘述，正確的是（

）.

A.生態金字塔顯示了各營養級之間的數量關系

B.生態金字塔中每個營養級的生物均屬于同一食物鏈

C.生態金字塔中的營養級均按其所占的數值大小依次排列

D.生態金字塔可分別以個體數量、生產量和能量為指標繪制

答案：A.

例6（2019，新課標卷Ⅱ，6）如果食物鏈上各營養級均以生物個體的數量來表示，并以食物鏈起點的生物個體數作底層來繪制數量金字塔，則只有兩個營養級的夏季草原生態系統（假設第一營養級是牧草，第二營養級是羊）和森林生態系統（假設第一營養級是喬木，第二營養級是昆蟲）數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、研究能量流動的實踐意義

研究能量流動的實踐意義時，要注意區分能量傳遞效率和能量利用的區別，能量傳遞效率是指相鄰的兩個營養級之間能量的傳遞.能量利用率一般指流人最高營養級（或人類）的能量占生產者固定總能量的比值.一般來說，食物鏈越短，能量利用率越高，有時也考慮分解者的參與，使營養結構更復雜，以實現能量的多級利用，從而提高能量利用率.

例7（多選）關于生態系統能量流動的原理在實踐中的應用的敘述，錯誤的是（

）.

A.立體農業生產方式充分利用空間和資源，增大流入該生態系統的總能量

B.除去田間雜草，有利于實現該生態系統中能量的多級利用，提高能量的傳遞效率

C.增施農家肥能提高產量，是因為促進了該系統物質和能量的循環利用

D.合理確定草場載畜量可以使能量持續高效地流向對人類最有益的部分

答案：BC.

基金項目 本文是黑龍江省教育科學“十四五”規劃2021年度專項課題“線上線下教學融合難點與突破路徑研究”（課題項目編號：JYB1421126）的研究成果.

（收稿日期：2022 -02 -20）