这个单元讲能量如何在生物之间流动,以及生物学家如何研究哪里有什么生物。你会学到:用正确的箭头画食物链,解释能量为什么在营养级之间损失,解读食物网(food web)的变化,用样本估算种群数量,以及比较生物量(biomass)与生物数量。
请到 Cambridge 官网查看最新的 IGCSE Biology 0610 课程大纲,确认你所考年份每个内容点的具体措辞。这里训练的推理习惯在各版本中都适用。我们的生物学习指南会显示生态在所有单元中的位置。
开始之前需要先懂什么?
你需要知道植物通过光合作用制造养分,动物通过进食获得能量。学过呼吸作用会有帮助,因为大部分损失的能量就去了那里:见气体交换与呼吸作用。你还需要简单的算术:百分比、平均数,以及乘以面积。
一道引导例题
稻田里有这样一条食物链:水稻、蚱蜢、青蛙、蛇。假设每平方米的水稻在一个季节里捕获 10 000 kJ 的能量(为练习而编的数字),其中蚱蜢得到 1 000 kJ。
第 1 步,箭头: 水稻 → 蚱蜢 → 青蛙 → 蛇。每个箭头的意思是“能量和养分传递给”。
第 2 步,传递的百分比: 1 000 ÷ 10 000 × 100 = 10%。
第 3 步,其余的去了哪里? 10 000 − 1 000 = 9 000 kJ 没有传给蚱蜢。一部分没有被吃掉,一部分通过水稻自身的呼吸作用以热的形式散失,还有一部分(如根)没有被取食。
这一个小例子就用到了三种技能:箭头含义、传递效率的百分比,以及解释损失。下面的课程会逐一训练。
课程应该按什么顺序学?
- 用正确的箭头含义构建食物链:其他课程都依赖正确读懂箭头。
- 解释营养级之间的能量损失:这里给出原因和百分比的算法。
- 解读食物网的变化,不要断言只有一种结果:措辞在这里最关键。
- 用明确的假设计算抽样估算:数据处理课,包含样方和标记重捕法。
- 比较生物量与生物数量:把能量流动与抽样联系起来。
这个单元有哪些常见陷阱?
- 箭头画成从捕食者指向食物。箭头表示能量的去向,从食物指向进食者。
- 写成能量被“用完”或“消灭”。能量是被转移的,大部分以热的形式离开。
- 写成移除一个物种必定导致另一个物种灭绝。食物网通常允许多种结果。
- 往上推算时,忘了样方面积或整个栖息地的面积。
- 题目问的是生物量,却用了个体数量。
怎样使用练习题?
学完课程后再做生态与能量流动练习,每个解释都既写观察也写理由。把每次失误记进错题记录,避免同样的错误再次出现。做食物链和食物网时,食物网与能量流动探索器可以让你检查箭头含义,并看到某个变化的多种合理影响。
如果你希望老师逐条检查你自己写的答案,我们的线上一对一生物补习正是围绕这样的工作设计的。