种群数量和能量计算问题归
纳
标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
如何分析种群数量变化引发的“连锁反应”
由于生态系统中的各种生物之间总存在一定的营养关系，导致生态系统内的生物与生物之间始终存在着相互依存、相互制约的关系。如果某种群的个体数量发生变化，就会导致与其相关的其他种群个体数量发生变化，从而引发连锁反应。现将分析连锁反应导致的种群变化要点归纳如下：
1 单条食物链中生物数量变化引起的连锁反应
单条食物链中的生物，因只存在捕食与被捕食的关系，故其数量变化关系容易确认，即若食物方（被捕食者一方）减少则天敌方（捕食者一方）也减少；食物方增多，天敌方也会随之增多。同理，若天敌方增多，则食物方减少；天敌方减少，则食物方会增多。
例1 如果一个生态系统有4种生物，并构成一条食物链。在某一时间分别测得这4种生物（甲、乙、丙、丁）所含有机物的总量如图所示。在一段时间内，如果乙的种群数量增加，则会引起（）
A．甲、丁的种群数量增多，丙的种群数量下降
B．甲、丙、丁的种群数量均增加
C．甲、丁的种群数量下降，丙的种群数量增加
D．甲的种群数量下降，丙、丁种群数量增加
【解析】在生态系统中，营养级越低，所占有的能量越多；反之，营养级越高，所占有的能量越少。据此可以推出甲、乙、丙、丁4种生物构成的食物链为：丙→甲→乙→丁。由上述变化规律可知，乙种群数量的增加，则其前一营养级甲种群的数量必然下降，后一营养级丁种群的数量必然增加，而甲种群数量的下降又会导致丙种群数量增加。
【答案】D。
2 复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应
在一个复杂的食物网中，当某种群生物困某种原因而发生变化时，对另一种群生物数量的影响沿不同的线路分析会有不同的结果，因此，为了更准确地分析其连锁反应的结果，应遵循以下原则：
（1）生产者相对稳定，即生产者比消费者稳定得多，所以当某一种群数量发生变化时，一般不用考虑生产者数量的增加或减小。
（2）处于最高营养级的种群且食物有多种来源时，若其中一条食物链中断．则该种群的数量不会发生较大变化。
（3）分析时以中间环节少的作为分析依据，考虑方向和顺序时，应从高营养级到低营养级依次进行。
例2 试根据图2南极食物网图回答下列问题：
假设由于某种原因使大鱼全部死亡，鳞虾的数量会如何变化
【解析】本食物网中共有6条食物链，均从生产者浮游植物开始至虎鲸结束。当大鱼全部死亡时，中间这条食物链中断，虎鲸只能从两侧的食物链捕食，对左侧食物链来说，虎鲸较多地捕食须鲸，使须鲸数目减少，这里又以中间环节（须鲸）少为依据，所以分析时应以鳞虾一须鲸为准，故鳞虾数量增多。
【答案】增多。
生态系统中能量计算问题归纳
能量流动是生态系统的主要功能之一。关于能量流动的计算问题也是高中生物教材中的一个重点，笔者就此谈点自己在教学中的经验和体会，供同仁参考。
1 流经生态系统的总能量
流经生态系统的总能量是指生产者固定的太阳能的总量，这部分能量是生产者体内的能量、生产者呼吸消耗的能量、下一营养级摄取的能量以及未利用能量之和。
例1 如图所示是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中A、B、C代表了3个营养级，其中的数字均为实际测得的能量数，单位为GJ。已知该生态系统一年内接受到太阳辐射能为118 872 GJ，但其中118 761 GJ的能量未被利用。
请将流经该生态系统的总能量数填写在图的方框内。
【分析】流经该生态系统的总能量为118 872 GJ（太阳辐射能量）– 118 761 GJ（未被生产者固定能量）=111 GJ。另外还可以将其按流动途径相加，即：流经该生态系统的总能量=（分解者利用）+（流入下一营养级）+ （未利用）+ （呼吸消耗）=111 GJ。
2 能量的传递途径
能量是以物质的形式沿着食物链或食物网这一主要渠道向前传递的，流入某一营养级的能量就是本营养级同化的能量。
例2 大象是植食性动物，有一种蜣螂则专以象粪为食。设大象在某段时间所同化的能量为l07 kJ，则这部分能量中可流入到蜣螂体内的约为（）
A．0 kJ B．106 kJ C．2×106 kJ
D．106 Kj~2×106 kJ
【分析】被某一种营养级生物摄人体内的能量，一部分存在于该营养级生物排出的粪便中，另一部分能量被该营养级生物同化。此题中大象摄人体内的能量．一部分存在于象粪中，另一部分被大象同化，其中流人蜣螂体内的能量是存在于象粪中的一部分能量，并不是在这段时间内大象所同化能量的一部分，故大象所同化的能量并未流人蜣螂体内。因此答案为A。
3 能量的分流
每一营养级的生物获得的能量分配情况为：一部分被该营养级生物呼吸作用分解消耗，其中ATP用于生命括动，热能从生物群落中散失到大气中；另一部分进入下一营养级生物（最高营养级生物除外）；还有一部分动植物遗体、残枝落叶等被分解者利用。能量的传递效率（10%～20%）强调的是两个营养级之间的能量传递效率而不是个体之间的传递效率。
例3 当一只狐吃掉一只兔子，它获得了这只兔子的（）
A．仅是大部分能量B．仅是大部分物质
C．大部分物质和能量D．少部分物质和能量
【分析】学生很容易误选D。原因是没有辨清传递效率指的是两个相邻营养级之间的传递效率．而错误地认为是两个个体之间的能量传递。在狐和兔子之间，因为兔子大部分的营养物质被孤消化吸收，因此获得了兔子的大部分物质和能量。答案应选择C。