生态系统的能量流动是生态系统的重要功能之一,是高中教材生态学部分的核心内容,属于高考考查的重点,也是学生学习的难点,倍受命题者青睐。然而在对能量流动的概念、过程及特点的理解等问题上,广大师生普遍反映比较困惑,存在不少认知偏差甚至命题上的失当。结合多年的教学研究,就其中几个典型认知误区进行阐述,希望对教与学都能有所帮助。
1、误区之一:把摄入的总能量当成该营养级同化的总能量
简析:要理清它们之间的关系,必须对食物链中各环节能量流动的来龙去脉进行仔细的梳理和深刻的分析。首先,要了解某营养级生物(消费者)粪便所含物质的来源。粪便一般是人或动物的食物残渣排泄物。食物残渣在大肠内,其中一部分水分和电解质等被大肠黏膜吸收,经过细菌的发酵和腐败作用,即变成粪便排出体外。粪便含有食物中不消化的纤维素,消化道脱落的上皮细胞、黏膜碎片和大量细菌,还有未被吸收的消化道分泌物,如黏液、胆色素、黏蛋白和消化液等。对照同化作用的概念,不难发现,这其中来自于食物而未被消化吸收部分的能量,并没有被这一级消费者所同化,实质上还属于上一营养级流向分解者的一个能量分支,而不是本级消费者流向分解者的能量。可见摄入的总能量并没有全部被该消费者所同化,当然也就不能看成是该营养级同化的总能量。
同时提醒,粪便中还有少部分能量不是来自于食物残渣,如前面提到的消化道脱落的上皮细胞等排泄物中的能量,因此,不能统一地把粪便中的能量就全部归于上一营养级的生物。关于它们之间的关系大致可以这样来概括:摄食的能量=同化的能量+粪便中的部分能量,以便学生理解。
2、误区之二:把同化效率等同于能量传递效率
有这样一道判断题:“一只兔子吃了10kg草,这些草中的能量只有10%~20%转移到兔子体内。”对此题干中存在的错误,许多学生视而不见,只重视了“10%~20%'区间范围,而忽视了对“10%~20%”本身含义的理解和它的适用范围。
简析:能量传递效率又叫做林德曼效率,是指n+1营养级所获得的能量占n营养级获得能量之比或相邻营养级间的同化能量之比。而同化效率指植物吸收的日光能中被光合作用所固定的能量比例,或被动物摄食的能量中被同化了的能量比例。同化效率=被植物固定的能量,植物吸收的日光能或=被动物消化吸收的能量/动物摄食的能量。显
1、误区之一:把摄入的总能量当成该营养级同化的总能量
简析:要理清它们之间的关系,必须对食物链中各环节能量流动的来龙去脉进行仔细的梳理和深刻的分析。首先,要了解某营养级生物(消费者)粪便所含物质的来源。粪便一般是人或动物的食物残渣排泄物。食物残渣在大肠内,其中一部分水分和电解质等被大肠黏膜吸收,经过细菌的发酵和腐败作用,即变成粪便排出体外。粪便含有食物中不消化的纤维素,消化道脱落的上皮细胞、黏膜碎片和大量细菌,还有未被吸收的消化道分泌物,如黏液、胆色素、黏蛋白和消化液等。对照同化作用的概念,不难发现,这其中来自于食物而未被消化吸收部分的能量,并没有被这一级消费者所同化,实质上还属于上一营养级流向分解者的一个能量分支,而不是本级消费者流向分解者的能量。可见摄入的总能量并没有全部被该消费者所同化,当然也就不能看成是该营养级同化的总能量。
同时提醒,粪便中还有少部分能量不是来自于食物残渣,如前面提到的消化道脱落的上皮细胞等排泄物中的能量,因此,不能统一地把粪便中的能量就全部归于上一营养级的生物。关于它们之间的关系大致可以这样来概括:摄食的能量=同化的能量+粪便中的部分能量,以便学生理解。
2、误区之二:把同化效率等同于能量传递效率
有这样一道判断题:“一只兔子吃了10kg草,这些草中的能量只有10%~20%转移到兔子体内。”对此题干中存在的错误,许多学生视而不见,只重视了“10%~20%'区间范围,而忽视了对“10%~20%”本身含义的理解和它的适用范围。
简析:能量传递效率又叫做林德曼效率,是指n+1营养级所获得的能量占n营养级获得能量之比或相邻营养级间的同化能量之比。而同化效率指植物吸收的日光能中被光合作用所固定的能量比例,或被动物摄食的能量中被同化了的能量比例。同化效率=被植物固定的能量,植物吸收的日光能或=被动物消化吸收的能量/动物摄食的能量。显
