生态系统能量流动与稳定性考点几个易错问题透析，本文主要内容关键词为：几个论文,考点论文,稳定性论文,生态系统论文,能量论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
生态系统能量流动与稳定性是高中生态学知识中两个重要的考点，在历年高考中都有不同题型出现，是高考中的命题热点。本文就该知识点专题复习中学生容易出错的几个问题进行例题分析，以加深学生对该考点知识的理解。
一、生态系统能量流动的分析方法
1.定时不定量分析：流入某一营养级的一定量能量在足够长的时间内的去路可有三条：①自身呼吸消耗，占绝大部分；②流入下一营养级；③被分解者分解利用。但这一定量的能量不管如何传递，最终都以热能的形式从生物群落中散失（符合能量守恒定律），生产者源源不断地固定太阳能，以保证生态系统能正常存在。
2.定量定时分析：流入某一营养级的一定量能量在一定的时间内的去路可有四条：①自身呼吸消耗，占绝大部分；②流入下一营养级；③被分解者分解利用；④未利用，即未被自身呼吸消耗，也没有被下一营养级和分解者利用的。如果以年为单位，④中的能量将被保留到下一年。
例1 1942年，生态学家林德曼对一个天然湖泊——赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，得出了图1所示的数据［能量单位是
（焦／每平方厘米·年）］，据图分析下列说法不正确的是()。
图1
A.流经生态系统的总能量是464.4
B.图中“未利用”的能量是指未被自身呼吸消耗，也未被后一营养级和分解者利用的能量
C.此生态系统中能量从第一营养级传递到第二营养级传递效率是13.52%
D.图中的2.1是指植食性动物遗体残骸中蕴含的能量
分析 本题考查学生对生态系统能量流动的识图分析能力。生产者固定的太阳能是流经该生态系统的总能量，未利用的能量是指所存在的生物体体内储存的能量及残骸、遗体、粪便中未被分解者利用的能量，由于每一营养级都有能量被呼吸消耗，并且上一营养级都有未被下一营养级利用的个体。所以，能量流动是逐级递减的，由于食物链的方向是单一的，故能量流动的方向也是单一的。图中的“2.1”是指植食性动物的遗体、残骸中被分解者利用的能量和被下一营养级摄入但没有同化的能量。本题答案D。
二、生态系统能量的传递效率
由于能量在营养级中的生物体中绝大多数以呼吸形式散失，所以生态系统中的能量传递效率在相邻两个营养级之间是10%～20%，且为单向、逐级递减。在练习中，发现学生对于教材中的能量传递效率存在以下混乱之处，现加以分析。
1.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
分析 生态系统的能量流动是指从一个营养级流向下一个营养级，每个营养级所拥有的能量应是处于这个营养级的个体的能量乘以这个营养级的总个体数。本题答案C。
例3 图2所示是某温带草原生态系统食物网简图，流入兔体内的能量至少占绿色植物总能量的()。
A.10%B.20%
C.10%～20%D.无法确定
图2
分析 第二营养级的生物个体包括兔、鼠、食草籽鸟、食草昆虫四种动物，它们共同拥有的能量占绿色植物的10%，流入兔体内的能量不会达到绿色植物总能量的10%。本题答案D。
2.相邻营养级间的能量传递不包括流向分解者部分
分析 大象同化的能量=大象摄取的能量-大象粪便的能量，所以，蜣螂以大象粪便为食，蜣螂没有获得大象同化的能量。本题答案A。
3.提高能量利用率不等同于提高能量传递效率
例5 在社会主义新农村建设中，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3所示）。下列有关叙述正确的是()。
图3
①在农作物→家禽、家畜→人这条食物链中，家禽、家畜含有的能量越多，人获得的能量越多
②在农作物→家禽、家畜→人这条食物链中，家禽、家畜含有的能量越多，人获得的能量越少
③该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率
④该生态系统的建立，提高了能量利用效率
A.①③B.②④
C.①④D.①②③④
分析 生态农业利用生物种群间的相互依存、相互制约关系，实现物质的多级循环利用和能量的多级充分利用，产生的废物少，污染小，提高了能量的利用率，但是生态系统的能量传递效率(10%～20%)不会因此改变，所以，上一个营养级能量多（或个体多），下一个营养级获得的总能量也相应增加。本题答案C。
4.能量流动与生态系统稳定性关系
例6 在1957年，美国的生态学家H.T.Odum对佛罗里达州的银泉进行了生态系统营养级和能量流动情况的调查，表1是调查结果。表中的①、②、③、④分别是表示不同的营养级，⑤为分解者。GP表示生物同化作用所固定的能量，R表示生物呼吸消耗的能量，NP表示生物体贮存着的能量(NP=GP-R)，下列叙述中正确的是()。
(1)如果④同化的能量小于十分之一②同化的能量，该生态系统的稳定性会降低
(2)如果④同化的能量大于五分之一②同化的能量，该生态系统的稳定性会降低
(3)若该生态系统维持现在的能量输入、输出水平，该生态系统的能量会降低
(4)若该生态系统维持现在的能量输入、输出水平，该生态系统的能量会升高
A.(1)(2)B.(2)(3)
C.(2)(4)D.(1)(3)
分析 本题以生态系统为核心命题点，考查生态系统的结构、功能和稳定性等知识点，综合考查分析能力和推理能力。解决此题的关键是理解GP和NP的含义，当④同化的能量大于五分之一②同化的能量，说明能量传递效率高于20%，将影响生态系统的可持续发展，生态系统的稳定性就会遭到破坏；对于(3)和(4)问，一些学生一看到能量变化，就想到能量是逐级递减的，想当然的认为会降低，显然，这是误解。一个生态系统的总能量，一般指生物群落所贮存的能量的总和。判断该生态系统总能量是否增加，应该比较总输入和总消耗的数量。对本题目而言，该生态系统输入的总能量是生产者固定的总能量
输出的总能量是所有生物呼吸消耗的能量
，输入大于输出，总能量增加。本题答案C。
三、生态系统稳定性的恢复与恢复力稳定性
例7 图4中，两条虚线之间的部分表示生态系统功能正常的作用范围。y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小；x表示恢复到原状态所需的时间；曲线与正常范围之间所夹的面积可以作为总稳定性的定量指标(TS)。下列说法正确的是()。
图4
A.y值大小可作为生态系统恢复力稳定性的定量指标
B.在遭到干扰时，x、y值的大小与生物种类有关，与数量无关
C.对同一个生态系统来说，y值和x值之间呈负相关
D.TS值越小，这个生态系统的总稳定性越大
分析 本题是一次大型考试中考查生态系统稳定性题目，使许多学生都陷入了稳定性的恢复和生态系统的恢复力稳定性的知识陷阱中，认为y值表述抵抗力稳定性，x值代表恢复力稳定性，导致解题失误。对于该知识点，教材中列举了“被污染的水域恢复了原来稳定的状态”这一实例，是说明了生态系统具有“恢复力稳定性”还是“抵抗力稳定性”？按教材的理解，轻度污染后的恢复，说明了抵抗力稳定性的存在；若是重度污染导致生态系统的结构和功能遭到破坏后的恢复则说明生态系统“恢复力稳定性”的存在。可见，“恢复”是个过程，而“恢复力稳定性”是“能力”层面上的描述。“恢复”功能的存在对未破坏而仅仅是受到干扰的生态系统来说，只是说明了其有自动调节能力，或者说具有抵抗力稳定性；而对被破坏的生态系统来说，却是说明了其具有恢复力稳定性。本题中的y表示一个外来干扰使之偏离这一范围的大小，代表抵抗力稳定性的大小，y值越小，说明抵抗力稳定性越强，则恢复到原来水平所用的时间也就越短，即X值越小，所以y值和x值之间呈正相关，TS值越小，这个生态系统的总稳定性越大。本题答案D。