例析“生态系统的能量流动”典型试题

宋立伟

各类试题中，部分学生因对生态系统的能量流动相关知识理解不到位，造成失分，本文以典型试题为例对教材知识进行分析总结，以期对学生学习有所帮助.

一、流经生态系统的总能量

地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳能，若不考虑能进行化学能合成作用的生产者，则生态系统的生产者通过光合作用所固定的太阳能即为流人生态系统的总能量，大多数习题也不考虑这一点.若考虑化学能合成作用，则流经生态系统的总能量为生产者固定的太阳能和化学能，此外，类似人工鱼塘式的人工生态系统，流经该生态系统的总能量还包括有机物饵料中的化学能.

例1 下列有关流经生态系统的总能量，说法错误的是（

）.

A.若为自然生态系统，则流经该生态系统的总能量为生产者固定的太阳能

B.若为人工鱼塘式的生态系统，则流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能及有机物饲料中的化学能

C.生态系统所接收的太阳能就是流经该生态系统的总能量

D.照射到生产者上的太阳能无法全部被同定

答案：C.

二、能量流动的过程

输入每一个营养级的能量，可以有2个、3个、4个去向，如图1所示，定时定量分析某生态系统的能量流动时，则会出现未利用的能量这一去向.值得注意的，一是消费者的摄人量=同化量+粪便中的能量;二是消费者粪便中的能量属于上一营养级流向分解者的能量;三是最高营养级的同化量没有流入下一营养级的这一去向，

例2 一切生命活动都伴随着能量的变化.图2为能量流经桑树和蚕的能量流动图解，下列说法正确的是（

）.

A.桑树的同化量可以用C来表示

B.蚕沙（粪）中的能量属于桑树同化量流向分解者的能量

C.D表示蠶的摄入量

D.能量由桑树到蚕的传递效率可以用D/C表示

答案：B.

三、能量流动的特点及能量传递效率

生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减两个明显的特点，相邻两个营养级之间能量的传递效率约为10% - 20%.营养级越多，能量流动过程中消耗的能量就越多，因此，生态系统的能量流动一般不超过5个营养级，值得注意的是，10% - 20%的传递效率并不适用于所有的生态系统.

例3 下列关于生态系统能量流动的叙述，错误的是（

）.

A.能量流动是单向的，不循环的

B.光合作用、呼吸作用中能量的转化过程是生态系统中能量转化的重要形式

C.一只狼捕食了一只兔子，则这只兔子中约有10% - 20%的能量流人狼的体内

D.食物链越长，最高营养级获得的能量越少

答案：C.

例4如图3为某农场中的能量流动简图，其中a2和b3分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量，d1和d2为摄入饲料的能量.下列相关叙述，正确的是（

）.

A.流经该农场生态系统的总能量为a1+ a2+ a3

B.第三营养级同化量的去向与第一、第二营养级一样

C.图3中第二、第三营养级粪便中的能量分别属于a3 +d1、b2+d2

D.该农场中第一和第二营养级之间的能量传递效率为（a2+d1）/（a1+a2+a3）×100%

答案：C.

四、生态金字塔

生态金字塔是指各营养级之间的某种数量关系，可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位，采用这些单位所构成的生态金字塔分别称为生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔.值得注意的是，能量金字塔是正金字塔，而在一些特殊情况下，生物量金字塔和数量金字塔可能出现倒置的情形.

例5（2021，浙江6月选考，7）下列关于生态金字塔的叙述，正确的是（

）.

A.生态金字塔显示了各营养级之间的数量关系

B.生态金字塔中每个营养级的生物均属于同一食物链

C.生态金字塔中的营养级均按其所占的数值大小依次排列

D.生态金字塔可分别以个体数量、生产量和能量为指标绘制

答案：A.

例6（2019，新课标卷Ⅱ，6）如果食物链上各营养级均以生物个体的数量来表示，并以食物链起点的生物个体数作底层来绘制数量金字塔，则只有两个营养级的夏季草原生态系统（假设第一营养级是牧草，第二营养级是羊）和森林生态系统（假设第一营养级是乔木，第二营养级是昆虫）数量金字塔的形状最可能是（

）.

A.前者为金字塔形，后者为倒金字塔形

B.前者为倒金字塔形，后者为金字塔形

C.前者为金字塔形，后者为金字塔形

D.前者为倒金字塔形，后者为倒金字塔形

答案：A.

五、研究能量流动的实践意义

研究能量流动的实践意义时，要注意区分能量传递效率和能量利用的区别，能量传递效率是指相邻的两个营养级之间能量的传递.能量利用率一般指流人最高营养级（或人类）的能量占生产者固定总能量的比值.一般来说，食物链越短，能量利用率越高，有时也考虑分解者的参与，使营养结构更复杂，以实现能量的多级利用，从而提高能量利用率.

例7（多选）关于生态系统能量流动的原理在实践中的应用的叙述，错误的是（

）.

A.立体农业生产方式充分利用空间和资源，增大流入该生态系统的总能量

B.除去田间杂草，有利于实现该生态系统中能量的多级利用，提高能量的传递效率

C.增施农家肥能提高产量，是因为促进了该系统物质和能量的循环利用

D.合理确定草场载畜量可以使能量持续高效地流向对人类最有益的部分

答案：BC.

基金项目 本文是黑龙江省教育科学“十四五”规划2021年度专项课题“线上线下教学融合难点与突破路径研究”（课题项目编号：JYB1421126）的研究成果.

（收稿日期：2022 -02 -20）