9问食物链
2017-12-13新疆
新疆 姜 维
9问食物链
新疆 姜 维
营养级是生物群落中的各种生物之间进行物质和能量传递的级次,是生物在食物链中的相对位置。在不同的食物链中,同一种生物的营养级可以是不同的。
食物链以及相关的能量流动问题在高考试题中经常考查,这部分内容相对比较简单,在高考复习中,往往由于师生的重视度不够,而出现不应该的失分现象。追究其原因,是对食物链相关的知识理解不到位有关。关于食物链常遇到的问题如下:
问题1.什么是食物链
在分析食物链时,经常会遇到的典型问题。
【例题1】请分析下面属于食物链的是 ( )
A.青虫→山雀→雀鹰
B.种子→鼠→猫头鹰
C.草←羊←狼
D.阳光→水稻→昆虫→鸟
E.昆虫→蛙→蛇→鹰→细菌
F.馒头→人;苹果→人
G.哺乳类→跳蚤→原生动物→细菌→过滤性病毒
H.树叶碎片→虾→鱼→食鱼的鸟类
【答案】B、G、H
【分析】首先明确食物链的概念:不同生物间通过食物关系而形成的链锁式单向联系称为食物链。一条完整的食物链是由生产者、消费者共同构造的;源头开始于生产者光合作用固定太阳能;食物链是能量流动的渠道;由捕食关系而建立的营养结构,一般为链状,许多食物链构成食物网。A错误,这是一个不完整的食物链,缺少第一营养级。一条食物链必须有植物或自养型或将无机物转化为有机物的生物,作为第一营养级。B正确,这是一条完整的食物链。种子是植物体的器官,是生物体的一部分。C错误,食物链反映的是生产者与消费者之间捕捉与被捕捉关系,是主要的种间关系,箭头表示的是有机物流动的方向,即能量流动的方向。D错误,这不是一条食物链。食物链上各环节都是生物,阳光是非生物的能量,不是食物链组成成分。E错误,其一,这条链缺少生产者(第一营养级),其二,鹰→细菌这一环节,分解者(细菌)一般不作为捕食食物链的环节。F错误,馒头是种子或果实等器官加工的食品,已经不是生物,不存在着种间的关系,因此其不是食物链。G正确,这是一条寄生食物链。H正确,被一些大型的食草动物捕食时留下的碎食物(是活细胞构成),可以看成是“生物”,这属于碎食食物链。如果“碎食物”留在自然界的时间长了,其内的细胞死亡,“碎食物”被腐生生物利用,属于腐食食物链。
捕食食物链的正确写法模型:生产者→初级消费者→次级消费者……。注意起始点是生产者。
问题2.人吃苹果,是食物链;人吃馒头不是食物链?
食物链是由捕食建立的生物间的关系,属于种间关系。馒头是经过多次加工后的食品,不是生物。人吃馒头不是捕食关系。苹果是植物的果实,是植物体的一部分,具有生命活性,人吃苹果是捕食关系。
问题3.生产者一定是第一营养级,第一营养级必须是生产者。第一营养级一定是植物?
该表述过于绝对。捕蝇草、猪笼草是绿色植物,可以进行光合作用,但他们还可以捕杀昆虫。从这个角度分析,它们是第一营养级,也是第三营养级。
分解者(如细菌、蘑菇、蚯蚓等)可以将无机环境的有机物转变为生物体自身的有机物,这些有机物又可以被下个营养级利用,这些分解者作为一条食物链的开始,成为第一营养级。例如蘑菇可以将非生命的物质(有机物)转变为蘑菇的成分(有机物),又可以被人或者动物利用,成为食物链的开始。
营光合作用的细菌,可以实现将无机物转化为有机物,其也是生产者,是第一营养级。
问题4.分解者不占据营养级,食物链结尾的不能是分解者,分解者一定是微生物?
分解者利用自然界存在的非生物的物质和其中的能量,满足其新陈代谢的物质和能量的需求,是生态系统不可或缺的成分,一般与其他的消费者和生产者没有发生直接的食物联系,但是他们不能脱离生物群落的联系,有许多分解者与其他的生产者和消费者是有联系的,如蘑菇是分解者,是人和动物的食物,据此可以判断蘑菇是第一营养级;一些在动物消化腔(道)的微生物可以被该动物分解消化成为动物各种有机物的营养的来源。
蚯蚓利用泥土中的腐殖质,是生态系统的分解者;土壤中的分解者(细菌等)、生产者(藻类等)、消费者(原生动物等)也要进入蚯蚓的消化道中,被其消化利用。这样蚯蚓可以是第一营养级(利用腐殖质),也可以看做是第二营养级(利用藻类),还可以是第三营养级(利用草履虫等)。
分解者不一定是微生物,蚯蚓、蜣螂、秃鹫、鲤鱼等可以营腐生生活的动物,都可以是生态系统的分解者。
问题5.动物的粪便内的能量会流入到下个营养级?
兔吃草,草中可利用的部分被兔消化吸收,草中的有机物及所含能量流入兔的体内,有一部分没有被消化吸收的以粪便的形式排放到自然界。粪便中存在有机物,这部分的有机物是植物同化量的一部分,虽然被兔捕食,但是并没有进入兔的体内,以后有可能进入分解者的体内或者留在无机环境中。即动物的粪便中的能量没有进入该动物的营养级中。
【例题2】大象是植食性动物,有一种蜣螂专以象粪为食。设一大象在某段时间所同化的能量为107kJ,则这部分能量中可流入蜣螂体内的约为 ( )
A.0 kJ B.106kJ
C.2×106kJ D.106~2×106kJ
【答案】A
【解析】大象属于初级消费者,其粪便中所含有的能量不能计入它所同化的能量,而应属于植物同化能量的一部分,即分解者不能通过大象的粪便获得大象所同化的能量。
问题6.一只狼吃了一只兔子,兔子能量的10%~20%流入到狼的体内?
能量传递效率描述的是营养级与营养级的关系,在生态系统的食物网中,一个营养级是指处于食物链某一环节上的所有生物的总和。例如,生产者作为第一营养级,是所有的绿色植物的总和,而不是一种植物或一个植物。由一个营养级到下一个营养级的能量传递效率是10%~20%,一个营养级包含有多个物种,多个种群,传递效率是在营养级之间的传递效率,而不是生物个体间的传递效率。
【例题3】下列有关食物链的说法中,正确的是 ( )
A.在生态系统中,生物种类越复杂,个体数量越庞大,食物链就越多
B.沿着食物链的方向,动物个体越来越大
C.在食物链中,根据动物的食性,每种动物只能归属于某一特定的营养级
D.陆地生态系统的食物链中,营养级越高的生物,占有的碳元素越多
【答案】A
【分析】A项,在生态系统中,生物种类越复杂,个体数量越庞大,生物间的关系就越复杂,食物链就越多,如热带雨林和热带海洋生态系统的营养结构明显比荒漠生态系统和冻原生态系统复杂得多。B项,沿着食物链的方向,动物个体不一定越来越大,例如牧草到牛到狼。C项,只能说 “在特定的食物链中,根据动物的食性,每种动物只能归属于某一特定的营养级”,在一个生态系统中,同一种生物可以属于不同的食物链,而在不同的食物链中某种动物所属的营养级可能不同。D项,在生态系统中,营养级越高的生物,具有的生物量就会越少,占有的碳元素一般越少,这里指的是一个营养级,而不是对单个个体而言。
问题7.食物网构成一个群落?
群落是指具有直接或间接关系的多种生物种群的有规律的组合,具有复杂的种间关系。群落由三个功能群构成,即生产者、分解者、消费者。食物链一般由植物和动物构成。食物网可以反映生物间的捕食关系,也可以反应竞争、寄生等部分种间关系,但是有许多关系无法显示,如互利共生等。
问题8.食物链是可以循环的?
高中阶段涉及的食物链一般是捕食食物链。捕食关系是构成食物链的主体。食物链是链状的,开放的,不能循环的。
特殊的生物链,如蚊子可以吸取植物的汁液,也可以吸取人的血液,都属于寄生的关系;人可以捕杀青蛙,青蛙可以捕食蚊子。这样就形成了一个循环链:
但这些现象是个例,不是普遍现象。
问题9.寄生者在食物链中的位置?
寄生者是特殊的消费者,根据食性可看作是草食动物或肉食动物,可以是第二营养级、第三营养级等。某些寄生植物如桑寄生、槲寄生等,由于能自己制造有机物,所以属于生产者;而另一些植物如菟丝子等寄生植物完全依靠吸取其他的绿色植物为营养来源,是消费者,属于第二营养级。
寄生生物与寄主在一起生活,后者给前者提供营养物质和居住场所;捕食通常指一种动物(称捕食者)以另一种动物(称猎物)为食的现象;广义捕食则包括动物以植物为食的现象(植食)以及茅膏菜、捕蝇草、瓶子草、猪笼草和狸藻等少数植物捕捉昆虫将其消化以吸取含氮物质的情况。捕食专指种间交互作用,同种动物间相食另称同种相残。在植食现象中,动物可仅食植物的非致命部分,导致植物的机体或者器官部分损伤,食后植物仍存活;但动物捕食动物时通常必置猎物于死地,这也是捕食与寄生现象的重要区别,因为寄生生物通常不伤害寄主的生命,往往利用一些特殊的结构,获取寄主的营养液(如动物血液、植物汁液)等。如蚜虫属于寄生,菜粉蝶的幼虫采食属于捕食。
新疆生产建设兵团第八师石河子121团第一中学)