现任印度主席:【引用】流入某一营养级的能量是其摄入量还是同化量

对于“流入某一营养级的能量是其摄入量还是同化量”这一问题，现行的教材（人教版必修第二册）与新课标教材（人教版必修3·稳态与环境）有不同的说法。那么高考命题专家又是如何看待这一问题的呢？从过去几年全国各地的相关高考试题及参考答案中，我们还是可以找出高考命题专家们的意见。

 例1(1999上海高考第51题)：下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中A、B、C代表三个营养级,数字均为实际测得的能量数,单位为百万千焦。已知该生态系统受到的太阳辐射为118872百万千焦，但其中118761百万千焦的能量未被利用。请回答：

（1）请将流经该生态系统的总能量数填写在图中的方框内，这部分能量是              所固定的太阳能。

（2）能量从第一营养级到第二营养级的转化效率为       %，从第二营养级到第三营养级的转化效率为           %。

（3）次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得到能量的百分比是       

（4）由图可知，下个营养级不能得到上个营养级的全部能量，原因有：①各营养级生物体内的大量能量被                        ；②其次是上个营养级的部分能量           ；③还有少数能量被                       利用。

    参考答案：（1）A（111）；生产者；（2）13.5，20；（3）60％；（4）呼吸作用消耗，未被下个营养级利用，分解者。

       将本题（2）、（3）两个小题及其参考答案相参照，我们不难看出图中A、B、C的括号内的数据，即分别为这三个营养级的同化量，同时也是流入各该营养级的总能量。

    例2（2002年广东河南第41题）：下表是对某水生生态系统营养级和能量流动情况的调查结果，表中A、B、C、D分别表示不同的营养级，E为分解者。Pg表示生物同化作用固定能量的总量，Pn表示生物体贮存的能量（Pn＝Pg－R），R表示生物呼吸消耗的能量。（单位：102千焦/m2/年）

分析回答：

（1）能量流动是从A、B、C、D中的哪个营养级开始的?为什么?

（2）该生态系统中能量从第三营养级传递到第四营养级的效率是多少?

（3）从能量输入和输出角度看，该生态系统的总能量是否增加?为什么?

参考答案：（1）B营养级含能量最多，是生产者。（2）5．7%（3）增加。该生态系统输入的总能量大于所有生物消耗能量之和或答Pg（生产者的）＞R（所有生物的呼吸消耗）

本题的第二小题答案的得出就是拿第四营养级的Pg（0.9）除以第三营养级的Pg（15.9），然后再乘以100%，这也说明流入一个营养级的总能量就是该营养级的同化量。

   “两者的关系是同化作用为异化作用提供物质，异化作用为同化作用提供能量”一说不妥。同化和异化作用过程中都是既有物质代谢，也有能量代谢的。以植物为例，光合作用是同化作用，有氧呼吸是异化作用。光合作用把CO2和H2O转换成糖类等有机物和O2，同时把光能转换成有机物中稳定的化学能。有氧呼吸就是利用糖类等有机物,进行氧化分解,产生CO2 和H2O，同时释放出能量的过程。呼吸作用释放的能量一部分以热能的形式释放,一部分转移至AＴＰ中,供各项生命活动（如合成光合色素和光合作用的酶）利用：有氧呼吸的产物CO2 和H2O也可重新被光合作用利用。光合作用不仅为有氧呼吸提供了糖类等有机物，也把化学能贮藏在有机物中,由此可见：同化作用不仅为异化作用提供了物质,也提供了能量；异化作用不仅为同化作用提供了能量,也提供了物质。

   “粪是粪,便是便,两者不是等同的”一说不妥。就字面意义而言,作者认为“粪”指大便, “便”指小便,这种认识前半句正确，后半句有误。在日常生活中,坐便器、便池中的“便”都是包含大便和小便的意思；而便秘的“便”就特指“大便”。在生物学专业术语中，粪便的定义是这样的：食物残渣在大肠内，大部分水分被吸收，并经细菌的发酵和腐败作用而形成的物质。粪便可简称为粪，如脊髓的“排粪中枢”就是控制粪便排出的中枢。所以，“粪”就是粪便，特指大便；“便”包括大、小便。

   综上所述：笔者认为摄入量＝同化量+粪便量，这一关系是正确的，粪便量为粪量和便量这一表述不妥。

是“摄入量”还是“同化量”？  

1 教材的叙述[常正良  湖南省衡阳县第三中学（421200）]

    人教版高中《生物必修3（稳态与环境）》P.94指出：“构成植物体的有机物中的能量，一部分随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来；另一部分则被初级消费者摄入体内，能量就流入了第二营养级。”流入第二营养级的能量是初级消费者的摄入量吗?

2 消费者的摄入量就是同化量吗?

    吴  浩  同化量＝动物摄入量－动物粪便量。

    常正良  人教版现行旧版高中生物教材必修第二册P.106这样写到：“被植食性动物摄入体内的能量，有一小部分存在于动物排出的粪便中，其余大部分则被动物体所同化。这样，能量就从第一营养级流入了第二营养级。”

    滕  军[江苏灌南高级中学（222500）]  引文中“初级消费者摄入体内，能量就流入了第二营养级”，这句话说的不是全部能量。问题是，初级消费者的粪便部分算不算流向第二营养级的能量？

    生物圈  粪便的能量不属于同化的能量。

    宋正海[江苏省盱眙中学（211700）]  消费者的粪便是未被该营养级同化吸收的食物残渣，所具有的能量应属于上一营养级。

    贾文俊[陕西省凤县中学（721700）]  看一道例题：大象是植食性动物，有一种蜣螂则专以大象的粪便为食，设一头大象在某一段时间内所同化的能量为10⁸KJ，则这部分能量可流入到蜣螂体内的大约是多少？（A．5×10⁷ KJ        B.10⁸ KJ     C．0KJ    D.10⁸KJ---2×10⁸ KJ ）

    由于蜣螂在该生态系统中充当分解者，大象的粪便是消化后的食物残渣，其中的有机物并未被大象所同化，所以被大象所同化的能量没有流入到蜣螂的体内。答案：C。

3 能量传递效率的含义到底是什么？

3.1 是摄入量的比值

    一江秋水  人教版高中《生物必修3（稳态与环境）》P.95的“赛达伯格湖的能量流动图解”中的“62.8”，是指摄入量而不是同化量。《基础生态学》（孙儒泳）：林德曼效率=（n+1）营养级摄取的食物/n营养级摄取的食物。  
    鲁广智[山东省临沭县第一中学]  《普通生物学》(高等教育出版社，1998年)Ｐ.588写到：营养水平每上升一级所得能量就只有原来营养水平的10%。例如，按这一数字计算，人的体重每增加1kg，就需要供给10kg鱼，或100kg浮游动物，或1000kg浮游植物。其实林德曼的“十分之一定律”的本意是说：在一个具有稳态的生态系统里，作为食物链的各个相邻营养级之间所拥有的能量，大致维持在10∶1左右。也就是说，为了维持一个营养级生物的生存，前一个营养级生物的能量规模必须是后一个营养级的１０倍左右。 

3.2  是同化量的比值

    马锐贤[河南省实验中学（460002）]  流入下一营养级的能量，指的就是下一营养级的同化量。初级消费者以生产者的一部分为食（不可能将全部生产者捕食完），这就是初级消费者的摄入量，且此摄入量减去它的粪便量，就是初级消费者的同化量。此同化量就是流入初级消费者这一营养级的总能量。初级消费者的粪便量中的能量其实是生产者中的能量，而没有真正流入初级消费者体内。

    彭邦凤[湖北首恩施清江外国语学校（445000）]  由于每一个营养级所拥有的大部分能量并未能传递给下一个营养级，因而，一个营养级所同化的能量仅占上一个营养级所同化能量的10%—20%。但这并不表示说：一个营养级以上一个营养级为食时，获得的能量只占食物中拥有能量的10%，其实，每个营养级的生物从摄入的食物中获得的能量远远高于10%。 

    李玉春[河北省承德实验中学（067000)]  我认为是同化量，依据有两点：第一，人教版教师教学用书指出：“把植食性动物真正吃掉的那部分绿色植物叫做消耗量（C），把因上述种种原因而未被吃掉的那部分绿色植物叫做未利用物质（NU）。消耗量C中的大部分被初级消费者同化了，这部分就叫做同化量（A）；消耗量C中的小部分未被消费者同化，而是通过消费者消化系统和排泄系统排出体外，这部分则叫做粪尿量（FU）……能量在食物链内流动的过程中，损失掉的部分包括：生产者和各级消费者的呼吸量（R）以及各级消费者的未利用物质NU和粪尿量FU。NU和FU最终又被分解者所利用。”因此，流入消费者体内的能量为同化量，不包括粪尿量。第二，对人教版《生物必修3（稳态与环境）》提出的“能量就流入了第二营养级。”这句话,我认为它强调的是植物体内的能量去路，而不是重点说明初级消费者体内能量的来源和变化，因此没有说明摄入量=同化量+粪尿量，即强调的重点不同，但指的还是第二营养级同化的能量。

     段怡忠[山西省稷山县翟店中学 （043200）]  尿中的能量应为异化作用产生的热能，而异化作用过程消耗的物质是动物从上一营养级同化的物质。所以这部分能量应该是该营养级生物的同化量，而不同于粪便中所含的能量。