巧用能量流动特点解决疑难问题
山东莘县实验初级中学 邱金红
生物课上。老师讲到生态系统中有关能量流动的问题:
能量的来源:输入生态系统的能量是照射进生态系统的太阳能。但是,只有生产者将太阳能固定下来,变成贮存在有机物中的化学能是,才能沿着食物链流动。
能量流动的基本规律:能量流动在食物链上的流动特点是:单向性(即只能从一个营养级流向下一个营养级,而不会倒流)、递减性。
能量流动的可调节性:能量流动关系可以调整,调整的目的是使能量流动到对人类有益的部分。
听到这儿,小明提出了一个问题:“既然能量在沿着食物链的传递过程中,具有递减性,是不是说食物链的最后营养级的个体得到的能量最少?可是在草、兔和老虎组成的食物链中,一只老虎含有的能量怎么也比一棵草含有的能量多吧?”
小丽性子急,马上反驳:“我们不应该这么理解,一棵草的能量在沿食物链的传递过程中是逐渐递减的,可是后一营养级的生物为了满足自身的能量和物质需要,它就会取食较多的前一营养级的生物,兔子会吃很多的草,虎也会取食很多的兔子来获得能量。”
小刚干脆来了个总结:“所以,在生物圈中,生产者的数量最多,越是营养级别高的生物,数量越少!”
小伟喜欢钻研物理,这会感到糊涂:“物理学上说能量是守恒的,可是在这里怎么递减呢?”
一石激起千层浪,同学们顿时议论起来,不一会,分为两组,以小刚为首的一组坚持:“在食物链中能量递减,不守恒,物理学上的解释是针对动能、势能的转化的,不包括这种贮存在有机物中的化学能。”以小丽为首的一组则坚持“能量守恒,应该包括任何形式的能。”可是,这该如何解释呢?
老师出示了一幅生态系统中的能量流动示意图,为同学们解决了疑问:
“在能量流动过程,一部分能量会在呼吸作用中以热能的形式散失;一部分用于生物体的生长、发育和繁殖,当后一营养级的生物取食时就会流入后一营养级的生物体内;还有一部分会存留在生物体的遗体中,被分解者利用。所以在食物链上传递的能量会越来越少,但是在整个无机环境中,能量的总数却不会变,它只不过是从一种形式转化为另一种形式,即能量守恒。”
接着,老师为同学们出示了如下三道练习题。试一试,你会做吗?
1、在食物链“藻类→水蚤→鲱鱼→人类”中,含能量最多的环节是( )
A、藻类 B、水蚤 C、鲱鱼 D、人类
2、在草原生态系统中,下列哪条食物链的加强有利于增加鹰的数量( )
A、草类→鼠→鹰 B、草类→鼠→蛇→鹰
C、草类→蝗虫→青蛙→蛇→鹰 D、草类→食草昆虫→蜘蛛→青蛙→蛇→鹰
3、通常肉类食物的价格要比粮食和蔬菜高。从生态学的观点来看,这是由于( )
A、动物性食品营养价值高 B、饲养动物麻烦,花工多,投资大
C、食物链延长,能量流失多,动物性食品成本高 D、植物栽培比较容易
【参考答案】
1、A 2、A 3、C
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