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1、生态系统能量流动中的疑难问题分析山西省运城中学 崔玉生生态系统的能量流动是高中生物教材中的重难点内容,在课标中被划分为最高的“应用水平”层次，在历年高考中更是层出不穷。现将同窗们在学习和解题中的疑难困惑做一归纳分析,但愿对同窗们的备考能有所协助。1、消费者粪便被分解者分解与否属于这一营养级的能量流向了分解者?消费者的粪便一般是所捕食的食物在肠胃中被消化吸取后的剩余物,有的原样未动,有的被分解为小分子后没有被吸取,这些物质并没有被这一级消费者所同化，还不属于这一级消费者的能量,这其中所含的能量就相称于没有被吃掉的剩余部分,仍然属于上一营养级,其被分解者分解实质上属于上一营养级的能量流向分解者，而
2、不是本级消费者流向分解者。例:一只羊在一年内吃100 kg的草，排出20 kg的粪,长了10kg的肉(不考虑其她散失)，下列有关说法不对的的是 ( )该羊一年的同化量是80g .0kg的肉中的能量是一年里未运用的能量C20的粪中的能量属于羊同化的能量D.该羊一年的呼吸量是7 k分析本题考察学生对生态系统能量流动过程的理解能力。羊摄入的能量是0k,粪便中的能量(20kg）未被羊吸取运用，故羊同化的能量是00-20=80kg；这只羊在一年内,没有死亡，也没有被别的动物捕食,同化的能量除了用于呼吸之外，所有储存在羊体内（0g）而未被运用,故羊的呼吸量是8010=70kg。本题答案为C。2、生产者固定
3、的总能量与否一定多于消费者和分解者同化的总能量?在一种自然生态系统中,生产者固定的总能量一定高于消费者和分解者同化的总能量,否则这个生态系统就无法维持下去，生态系统就会崩溃。但如果是一种人工生态系统，就不一定了。例如人工鱼塘,消费者获取的能量更多的来自于投放的饵料,生产者很少，其固定的能量也比较有限,生产者固定的总能量就低于消费者和分解者同化的总能量；都市生态系统中消费者也占有绝对的统治地位,生产者和分解者都比较少,生产者固定的总能量往往要比消费者和分解者同化的总能量少。例2:建立人工湿地公园是解决都市水污染的一种有效途径，下图是人工湿地解决都市污水的示意图。则下列有关说法不对的的是( )A.
4、流经该生态系统的总能量等于该系统生产者所固定的所有太阳能B多种挺水植物在湿地边沿高下分布不同,属于群落的垂直构造C.细菌、真菌分解污水中的有机物时，会导致水中溶氧量下降D.人工湿地净化污水时，体现了该湿地生态系统的抵御力稳定性分析本题考察学生对生态系统知识的综合应用能力。流经该生态系统的总能量，除了生产者所固定的太阳能，还涉及污水中有机物中的化学能,故A错误；多种生物在垂直方向上的分层现象即为群落垂直构造，故B对的；分解者彻底分解有机物靠有氧呼吸,消耗大量的氧气,故C对的;湿地通过自我调节能力净化污水,稳定性并没有遭到破坏，体现了抵御力稳定性，故D对的。本题答案为A。3、如何运用能量传递效率进
5、行有关计算?能量传递效率（下一营养级的同化量上一营养级的同化量)1%,在相邻的两个营养级之间能量传递效率为020。生态系统中的能量传递效率是特指两个相邻的营养级之间的传递效率，不是生物个体之间的。在食物链中，已知较低营养级的能量,不懂得传递效率，计算较高营养级生物获得能量的最大(小）值时，可按照最大(小）传递效率20%（10）计算;已知较高营养级生物的能量，不懂得传递效率,若需计算较低营养级应具有的能量的最小（大)值时,按能量传递效率的最大(小）值20(10%)进行计算。在食物网中，应先根据题意写出相应的食物网，拟定各营养级之间的传递效率，然后按照从不同食物链获得的比例分别进行计算,再将各条食
6、物链中的值相加即可。例3:某种植玉米的农场，存在如下图所示的食物网,如果将人的食物1/4来自玉米，调节为3/4来自玉米，则理论上，该农场供养的人数将至少是调节前的多少倍( )A.1 B.2 C3 D.4分析本题考察学生对生态系统能量流动特点的综合应用能力。假设一种人的体重为50 kg,根据较高营养级的生物量,计算较低营养级应具有生物量的最小值,需要按照最大传递效率0%进行计算。在人的食物来源调节之前，供养一种人需要的玉米量为：50142%534%00201000；在人的食物来源调节之后，供养一种人需要的玉米量为：0420+51/42%5010=500;故在玉米产量相似的状况下，无论一种人的体重
7、为多少,食物来源调节之后该农场供养的人数将至少是调节前的:1050=2倍。本题答案为。 4、生态学中的金字塔有哪些?各有什么特点?除教材中简介的能量金字塔外,生态学中尚有数量金字塔和生物量金字塔。数量金字塔是以单位空间内各营养级的个体为指标制作的金字塔。一般来说,每个营养级所涉及的生物个体数目,随营养级的上升而递减。但由于只考虑了各营养级个体的数目而没有考虑个体大小,有时会形成倒置的金字塔，如一棵大树上生活着成千上万的昆虫。生物量金字塔是以单位空间内各营养级的生物量干重为指标制作的金字塔,它也也许会浮现倒置的现象，例如在海洋生态系统中,由于浮游植物个体小，代谢快,生命短，某一时刻的生物量常低于
8、浮游动物的生物量。在自然生态系统所有金字塔中,只有能量金字塔遵循“十分之一定律”，可以保持正常金字塔的形状，精确反映出各个营养级关系的规律性变化。因此,能量金字塔应用最为广泛。例4:在一片树林中,具有食物链:树昆虫食虫鸟,下列四副图中能分别表达三者之间能量、数量和生物量关系的是( ）A B C D分析本题考察学生对生态系统能量流动特点的识图分析能力。在一片森林中,树制造的有机物为昆虫的食物来源，昆虫再被食虫鸟捕食，在树昆虫鸟这条食物链上，能量传递是单向的,由于每个营养级均有损耗，因此能量是逐级递减的，为图示；一棵大树上可以生活成千上万只昆虫,因此三者之间的数量关系为图示；生物量在该食物链中与能
9、量相似,也同样逐级递减。本题答案为D。、生态农业是提高了能量传递效率还是能量运用率?能量的传递效率是以”营养级”为研究对象,能量的运用率一般是流入人类的能量占生产者固定能量的比值，是以“人”为研究对象。生态农业的特点是丰富了农业生态系统的食物链,使物质和能量得到多级运用。但是，在每两个营养级之间的能量传递时,能量传递效率并没有发生明显变化，只是将本来作为废弃物的物质又作为生产原料,用来生产新的农产品而已。这样就会使这些农作物体内储存的能量通过多种途径和方式更多的流向对人类有益的地方,提高了总体能量运用率。例5：某地通过新建沼气池和植树造林,构建了新型农业生态系统，如图所示。下列有关论述对的的是
10、( )在农作物家禽、家畜人这条食物链中,家禽、家畜具有的能量越多，人获得的能量就越多 该生态系统的建立,实现了物质和能量的多级循环运用 该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率 该生态系统的建立,提高了人对生产者固定能量的运用率A. C .分析本题考察学生对生态系统能量流动知识的应用能力。上一种营养级能量多(或个体多），下一种营养级获得的总能量也相应增长，故对的;生态农业是运用生物种群间的互相依存、互相制约关系,实现物质和能量的多级充足运用，物质可以循环运用,但能量不可，故错误；生态农业产生的废物少，污染小,提高了能量的运用率，但是生态系统的能量传递效率(10%)不会因此变化，故错误对的。本题答案为C。
