“生態系統中能量流動”兩大難點知識的解題策略

【摘 要】《生態系統中的能量流動》這章書比較難，在近幾年高考中，全國新課標卷對這個版塊考查頻率高。一般結合圖形來考查，相對比較抽象。文中就這一版塊的內容中比較典型的兩大重難點知識考查方向及答題技巧進行梳理，希望能對學生的備考有所幫助。

【關鍵詞】生態系統 能量流動 同化量 營養級 傳遞效率

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2015）05B-0112-02

《生態系統中的能量流動》這章書在高中生物中算是比較難的一個章節，在高考中的考查層次為 II 級，而且在近幾年高考中，全國新課標卷對這個版塊知識的考查頻率比較高。經常會結合圖形來進行考查，相對比較抽象，所以很多考生往往會束手無策。現在筆者就這一版塊內容中比較典型的兩大難點知識考查方向及答題技巧進行梳理，希望能對學生的備考有所幫助。

一、難點考向一：對能量流動圖解的考查

人教版必修三94頁和95頁中的5-6，5-7，5-8這三幅圖，往往成為這部分內容的考查熱點。雖然課本的圖形較為簡單，但是三幅圖知識點之間的關系有點散亂，導致很多學生在做題時無從下手。對此，筆者將課本里的這三幅圖的信息進行整合，形成以下匯總圖（圖1）。學生做這一類型題目題時如把它套上去用，便可做到以不變應萬變，輕松作答。

對圖1的幾點補充說明：

1.若為生產者，則無a和b ，其同化量主要是指通過光合作用固定下來的太陽能。

2.對于食物鏈中最高營養級的生物，則無f。

3.某一動物中糞便b的能量，屬于上一營養級的同化量。一般學生對這一提法很是難以理解，筆者在上課時就舉了生活中的一個實例“小孩吃玉米后排出的糞便中有玉米粒，那這部分玉米粒中的能量屬于誰的同化量？”“當然是玉米！”學生幡然醒悟。

4.關于未利用h，在必修三95頁中是這樣解釋：“未被自身呼吸作用消耗，也未被后一營養級和分解者利用的能量。”實際上，在很多題目的考查中均未提及，也未利用這一部分，是不是出題者的疏忽呢？其實不然。“未利用”應分兩者種情況考慮。如果一定的能量在有限的研究時間內，當研究結束時，是有一部分能量未被利用。就好比課本95頁圖5-8，研究的是一年（有限時間）中流入賽達伯格湖的能量的去向，在研究結束后，這些能量還有一部分儲存在各個營養級中。因此，有些題目往往會以“現存生物量”來表示未利用的量。即在“定量定時”的研究中，會出現“未利用”這一提法。但是如果追蹤的時間無限延長，這些一年內“未利用”的能量最終也會以各種形式被利用。所以，如果題目提到同化的能量的“最終去向”的時候，則沒有了“未利用”。即在“定量不定時”的研究情況下，沒有“未利用”這一去向。

其實，只要掌握好圖1，在答題時，便可以根據題目所給的空格數來正確選擇所要答的內容。如問某一營養級（非最高營養級）同化量的去向時，若只有兩空，則填d和e ；若只有三空，則填d，f和g ；若有四空，則填d，f ，g和h 。所以，在做到這類題時，筆者都會引導學生在大腦中把圖1的內容進行勾勒出來，這樣便可輕松作答。現在以兩道例題為例，利用圖1進行解答。

例題1 已知圖2表示能量流經某生態系統的某個營養級的變化圖，其中a-g為能量的多少，若A表示第二營養級的攝入總量，則B表示 ，C表示 。

〖解析〗結合圖1進行分析可知，A為攝入量，則B為同化量，c為糞便量，D為呼吸量，C為用于該營養級生長、發育和繁殖的能量，F為流向下一營養級的能量，f為流向分解者的量。值得注意的是，c與f都是指流向分解者的能量，但c是以第二營養級的糞便的形式流向分解者，這部分能量屬于生產者的同化量；而f則是以第二營養級的尸體的形式流向分解者，這部分能量屬于第二營養級的同化量。所以答案為：第二營養級的同化量；用于第二營養級生長、發育和繁殖的能量。

例題2某草原生態系統生產者固定的總能量是18000kg·hm-2，經測定得知生產者總現存生物量為11200 kg·hm-2 ，生產者呼吸消耗及流向分解者的量是4800 kg·hm-2 ，則第二營養級同化的生物量是 。

〖解析〗題中“總現存生物量”即為“未利用”的量，只要結合前面的圖1，便可輕松作答。流入第二營養級的能量=18000-4800-11200=2000 kg·hm-2 ，所以答案為：2000 kg·hm-2 。

可見，萬變不離其宗。解答涉及能量流動的相關題目，只要理解和掌握圖1并熟悉運用，大多問題便可迎刃而解。

二、難點考向二：關于能量流動的相關計算

能量流動的相關計算也是本章內容的另一個難點知識。但只要掌握相關規律，這類題解答起來也不難。現以圖3所示的食物網為例，分析幾種不同情境下的計算規律。

1.在沒有明確傳遞效率和食物比例的情況下，某一營養級獲能最值的計算規律。

（1）求鳥獲能最大值時，應取最短食物鏈（即鳥只吃草）和最大傳遞效率（20%）來進行計算。若草同化量為A，則鳥獲能最多為20%A。

（2）求鳥獲能最少值時，應取最長食物鏈（即鳥只吃蟲）和最小傳遞效率（10%）來進行計算。若草同化量為A，則鳥獲能最少為A×10%×10%。

2.在明確傳遞效率和食物分配比例的情況下，某一營養級獲能的計算只能以題目給的信息來進行，且要將每條食物鏈的能量值分開計算，再相加即可。這種情況下不存在“最值”。

例題3 圖3所示的食物網中，草同化量為A，草的分配比例為1/2給蟲，1/2直接給鳥，且傳遞效率為10%，則在這種情況下鳥的總獲能量為：吃蟲所獲得的量（1/2）A×10%×10%+吃草所獲得的量（1/2 ）A×10%。 即鳥的總獲能量為 （1/2 ）A×10%×10%+（1/2 ）A×10%=（11/200）A。

3.若生產者同化的總能量不變，求消費者食物來源的比例改變之后，某一營養級獲能量的變化。

對這類題目，學生普遍感覺比較棘手，解決的關鍵在于，題目告知誰的比例，就從誰入手進行計算。且抓住一個關鍵紐帶——生產者所提供的總能量不變，再以此列出等式即可求出兩者的關系。

（1）若圖3所示的食物網中，草同化量為A，傳遞效率為10%。鳥的食物來源有一半來自蟲，一半來自草時，鳥獲能為M；若改變鳥食物比例，鳥1/3食物來自蟲，2/3來自草，則獲能為N。求N/M的值。

〖解析〗該題告知鳥的食物比例，應該從鳥開始著手進行計算。當鳥吃蟲比例為1/2時，鳥獲能為M，則吃蟲這條食物鏈的耗草量為 （1/2）M÷10%÷10%=50M，吃草這條食物鏈（1/2）M÷10%=5M，所以耗草總量為50M+5M=55M。當鳥吃蟲比例為1/3時，鳥獲能為N，則吃蟲這條食物鏈的耗草量為（1/3）N÷10%÷10%=（100/3）N，吃草這條食物鏈耗草量為（2/3）N÷10%=（20/3）N，所以耗草總量為（100/3）N +（20/3）N =40N。因為改變食物比例前后，草的總同化量不變，所以有55M=40N，故N/M=55/40=1.375，答案為1.375。

（2）若圖3所示的食物網中，草同化量為A，傳遞效率為10%。草的分配比例為1/2給蟲，1/2直接給鳥時，鳥獲能為P。若草的分配比例改變為1/3給蟲，2/3直接給鳥時，鳥獲能為Q。求Q/P的值。

〖解析〗該題告知草的分配食物比例，應該從草開始著手進行計算。當草的分配比例為1/2給蟲，1/2直接給鳥時，鳥獲得來自蟲的量為（1/2 ）A×10%×10%，來自鳥的能量為（1/2）A×10%，故總獲能為P=（1/2） A×10%×10%+（1/2）A×10%=（11/200）A。當草的分配比例為1/3給蟲，2/3直接給鳥時，鳥獲得來自蟲的能量為（1/3 ）A×10%×10%，來自草的能量為（2/3）A×10%，故總獲能為Q=（1/3）A×10%×10%+（2/3）A×10%=（21/300）A，故Q/P=（21/300）A÷（11/200）A =42/33=1.27，答案為1.27。

綜上所述，能量流動這一部分內容的考查雖然有一定的難度，但是只要掌握一定的方法、規律，做起題目來也會思路清晰，能以不變應萬變去應對各種角度的考查。

【作者簡介】韋雪英（1981- ）女，壯族，廣西橫縣人，南寧市橫縣中學教師，中學二級職稱。

（責編 盧建龍）