高考复习中关于生态系统中生产量和生物量的解析

高考复习中关于生态系统中生产量和生物量的解析

嵊泗中学於琼维

摘要：2012年浙江省普通高考考试说明生物部分新增加了一个知识点：生态系统中的生产量和生物量（Ⅰ）。本文从高三复习的角度，尽量用简单的、使学生容易理解的语句，对生态系统中的生产量和生物量的概念进行解释说明，并用具体的实例来解说相关的概念，然后对高三练习过程中的几道例题进行详细解析，希望对以后的高三复习有所帮助。

关键词：初级生产量次级生产量生物量

本届高三在高二学习生态系统中的生产量和生物量这部份内容时，由于这部份内容在以前不作要求，相应的练习又少，又因为接近期末，会考复习时间紧等原因，教师在教这部份内容时，没有特别的重视和强化，使学生对这部分知识点印象及浅。2012年浙江省普通高考考试说明生物部分新增加了这部份内容，使教师和学生对这部份内容都重视起来。可教师发现，由于以往的种种原因，在高三复习这部份内容时产生了很大的困难。教师像上新课那样把这部份内容重新上一遍之后，发现效果还是不理想，学生在练习中碰到相关的题目时错误率极大，分析原因后发现学生对教材上的生产量和生物量的概念理解不了。本文从高三复习的角度，尽量用简单的、使学生容易理解的语句，对生态系统中的生产量和生物量的概念进行解释说明，并用具体的实例来解说相关的概念，然后对高三练习过程中的几道例题进行详细解析。

一、生产量和生物量的概念

1、初级生产量（Primary Production）

1.1教材上的概念

初级生产量是指绿色植物通过光合作用所制造的有机物质或所固定的能量。

在初级生产量中，有一部分是被植物的呼吸（R）消耗掉了，剩下的才用于植物的生长和繁殖，这就是净初级生产量（NP），而把包括呼吸消耗在内的全部生产量称为总初级生产量（GP）。三者之间的关系是：GP=NP+R。

初级生产量（干重）的单位通常是用g/(m2*a)或J/( m2*a)(a代表年)表示。

1.2对概念的简单理解

初级生产量即为总初级生产量，是指绿色植物总光合作用量（在一年内总光合作用所产生的有机物的量）。净初级生产量是指绿色植物的净光合作用量。

2、次级生产量（secondary production）

2.1 教材上的概念

生态系统中第二次的有机物质的生产，叫次级生产量。

凡是异养生物（包括各种分解者）都属于次级生产者。次级生产量的计量单位与初级生产量（干重）相同，也用g/(m2*a) 或J/( m2*a)表示。此概念学生理解起来较为困难，但是教材上还有一幅插图，看图理解比概念容易：

由图可得次级生产量=同化量-呼吸消耗量。

2.2对概念的简单理解

所有异养生物（包括消费者和分解者）积累的用于自身生长和繁殖的有机物（干重）的总量。用公式表示为：P=C-FU-R，（式中，P为次级生产量，C代表动物从外界摄取的能量，FU代表以粪、尿形式损失的能量，R代表呼吸过程中损失的能量。）

3、生物量（biomass）

3.1教材上的概念

净生产量在某一调查时刻前的积累量。生物量（干重）的单位通常是用g/m2或J/m2表示。

此概念学生理解也较困难，而对于教材上：显然：如果GP-R＞0，则生物量增加；如果GP-R＜0，则生物量减少；GP-R=0，则生物量不变。就更难理解了。

3.2 对概念的简单理解

生态系统中某一时刻生命物质（有机物）的总量，用单位面积（体积）内的干重表示。

有时也用鲜重来反应其变化趋势。

具体实例：早上8点，一片草原所有植物现有的有机物总量（设为A）即为该片草原所有植物的生物量，早上10点，植物进行了两小时的光合作用和呼吸作用，在这两小时内光合作用的总生产量即为总初级生产量（设为B），两小时的呼吸消耗量设为C，则净初级生产量（设为E）=B-C，那么早上10点时该草原的生物量为A+E，所以若GP（总初级生产量）-R（呼吸消耗量）＞0，即E=B-C＞0，则A+E＞A，即生物量增加；若GP-R＜0，即E＜0，则A+E＜A，即生物量减少；若GP-R=0，即E=0，则A+E=A，即生物量不变。以这个例子讲解，学生对植物的总初级生产量、净初级生产量、生物量的概念就非常清楚，遇到问题也能迎刃而解了。

另外教材上还提到了生物量的概念和计量单位同样也可以应用于动物。即生态系统中某一时刻的所有动物有机物的积累量，就是动物的生物量。

具体实例：早上8点，一群动物的有机物的积累总量，就是动物的生物量。经过2个小时，动物摄入了一定的食物，从中获得了（同化）一定的有机物，其中除去动物消耗的有机物，剩下的（即积累的）有机物就是动物的次级生产量。与植物一样，若2小时内动物的次级生产量大于0，则10点生物量较8点时的多，即生物量增加；若2小时内动物的次级生产量小于0，则生物量减少；若2小时内动物的初级生产量等于0，则生物量不变。以这个例子讲解，学生对动物的次级生产量、生物量的概念就非常清楚，解决相关题目轻而易举。

二、相关例题

例题1：（金华十校2012年高考模拟）合理密植是我国传统农业生产中常用的方法。科学家对三种作物的产量和种植密度的关系进行研究，得到如下结果。有关叙述正确的是（）

A．上述作物在不同密度下收获的产量属于次级生产量

B．萝卜种植的适宜密度为6左右

C．提高氮元素供应量可不断增加玉米的种植密度

D．密度大于4时欧防风草根的总产量和生长不受密度影响

解析：A：次级生产量应用于异养生物，不适用植物；另外作物在不同密度下收获的产量，属于植物积累的有机物，为植物的净初级生产量。所以A错误。

B、C、D的解释与本文内容无关，所以省略。

答案：B

例题2：（绍兴2012年高三教学质量调测）在夏季测量某温带落叶林中的一个淡水池塘的净初级生产量，结果如图所示，下列说法错误的是（）

A．曲线中随水深增加，净初级生产量下降，可能原因

是光照强度下降

B．若该池塘生态系统长期处于C 点所示的状态，则可

处于稳定状态

C．净初级生产量用于植物的生长繁殖，A 处的植物长

势最好

D．生产者的生物量就是净初级生产量在某一调查时刻前的积累量

解析：植物净初级生产量的概念：指绿色植物的净光合作用量。

A：随着水深增加，光照强度变弱，导致净初级生产量下降，A正确

B：生态系统长期处于C点，净初级生产量为0，即有机物长期没有积累，所以不可能处于稳定状态，B错误

C：净初级生产量：植物光合作用有机物的积累量，用于自身的生长繁殖。所以净光合生产量越大，植物用于自身生长繁殖的有机物就越多，长势越好。C正确。

D：生物量：净生产量在某一调查时刻前的积累量。植物（生产者）的净生产量就是净初级生产量。D正确。

答案：B

例题3：（嘉兴市2012届高三下学期教学质量检查）下表是人工饲养的肉用太白鸡生长过程中体重的变化情况，据表分析正确的是（）

A. 每周体重测量值即为生物量

B. 周增重可反映周次级生产量的变化

C. 饲养周期内净增的有机物总量与呼吸量之和即为次级生产量

D. 生物量一直在增加，尽量延长饲养时间可提高效益

解析：A：生物量、初级生产量、次级生产量都指干重，即有机物的量。每周体重测量值为