生态系统中能量“最少”与生物量“最少”

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摘要:本文阐述了生态系统中能量“最少”与生物量“最少”的区别，解决学生在做这方面的习题时，经常将能量“最少”与生物量“最少”混为一体，容易出错的问题。

关键词 : 生态系统；能量；生物量；区别；

生态系统的能量流动原理及应用是高考的重点，能量流动的特点及生活实践中的应用，尤其是流动特点是近年来高考的命题热点，试题量相对较大，多以图形（如曲线图）的题目出现。在几年的高考辅导中，发现不少学生在做这方面的习题时，经常将能量“最少”与生物量“最少”混为一体，因此，本人将这点内容，整理如下，愿同行们共同来探讨。

（一）生态系统的能量流动：生态系统中的能量流动是从绿色植物把太阳能固定在体内以后开始的。能量流动的途径是食物链和食物网。能量的变化情况是：

太阳光能生物体中的化学能热能

因此，生态系统中能量流动的起点是生产者；流入生态系统的总能量是全部生产者所固定下来的太阳能的总量；热能是能量流动的最终归宿；流入各级消费者的总能量是各级消费者在进行同化作用过程中所同化的物质中含有的能量总量。

（二）能量在两个相邻营养级之间的传递效率是

这里的同化量＝摄入量－粪便量，也就是说，摄入体内的能量，并不是该营养级生物的同化量，因为有一小部分能量存在于动物排出的粪便中，最终被分解者分解释放出来。能量传递效率大约为10% ~ 20%。也就是说，在输入到某一个营养级的能量中，大约只有10% ~ 20%的能量能够流动到后一个营养级，所以能量沿食物链流动时逐级递减，那么营养级越多，一个生态系统所消耗的能量就越多；但营养级之间比较，营养级越低，所消耗的能量越多，如在一个生态系统中，全部次级消费者所消耗的能量比全部初级消费者所消耗的能量少。

例1:某生态系统中有三个营养级，第一营养级的总能量为100，第三营养级占总能量的百分比是（）

A、48% ~ 50% B、10% ~ 20% C、5% ~ 10% D、1% ~ 4%

解析：根据能量在相邻两个营养级的传递效率为10 % ~ 20%，得第三营养级可以从第一营养级获取能量“最少”为10%×10%＝1%，“最多”为20%×20%＝4%。

例2:在一条食物链中，第二营养级的能量最多有多少流入到第五营养级（ ）

A、1／5B、1／125C、1／25D、1／625

解析：由第二营养级流到第五营养级经历了三次传递。若要使传递的能量最多，则按最大传递效率20%计算，流入第五营养级的能量为20%×20%×20%＝1／125。

(dg )生态系统中的生物量的“最少”

计算食物链中某一动物要增加一定体重所消耗的各营养级的最少量：因为能量传递效率最高为20%时，各营养级的生物量消耗最少，所以若该动物处在n营养级，要增加m kg，则消耗的（n－1）营养级的生物量应为m／20%，依此类推，算出消耗各营养级的最少量。同理，计算食物链中某一动物要增加一定体重所消耗的营养级的最大量时，能量传递效率按10%计算。

例1:如在“硅藻 小甲壳动物 小鱼 大鱼”食物链中，若大鱼增重1 g，最少需小甲壳动物多少克？相反，若消耗1000g硅藻，大鱼至少增生多少克？

解析：若大鱼增重1g，能量流动效率应取20%，即1÷20%÷20%＝25g；若消耗硅藻1000g，大鱼至少增重多少，能量流动效率应取10%，即1000×10%×10%×10%＝1g。

作者简介：徐清,（1964——）,男,广东花县人,中学一级教师,主要研究方向：高中生物教学。