生态系统的能量流动金字塔模型

◆安徽省铜陵市实验高级中学 汪正强

安徽省铜陵市第二中学 谷菊贵

一、创作背景

生态系统的能量流动是生态系统的三大功能之一，包括能量的输入、传递、转化和散失过程。本制作主要介绍如何构建物理模型及利用该模型来解释能量流动的特点、能量流动的去向及能量散失等情况，借助构建出的模型正确地理解、解决相关的生态学问题。

二、作品构造

1.亚克力板圆环三块。第一块直径20 cm，环长3 cm，厚5 cm。第二块直径13.9 cm，环长3 cm，厚5 cm。第三块直径7.8 cm，厚5 cm，中间开一个小孔，孔径为1.1 cm。

图1 亚克力板圆环

2.将设计好的若干海报裁剪好后，分别粘贴于亚克力板的上、下面和侧面。

3.高15 cm、直径为1 cm的圆柱形小棒一根。

图2 海报

三、模型的构建与应用效果

1.模型主体包括大、中、小三块亚克力板。大号构件正、反面均为圆环；中、小号构件正面是圆环，反面是圆盘。将中号圆盘面朝上放入最大的圆环中，将最小的圆盘朝上放入中号圆环中。通过观察发现，除了最高营养级以外，一个营养级同化的能量，若限量不限时分析，可以划分为三个去向：呼吸散失、流向下一营养级、流向分解者。

图3 模型主体的组成部分

2.将构件从上到下依次叠放，摆成金字塔形。很容易观察到，生态系统的能量沿食物链单向流动，即次级消费者同化的能量直接来自初级消费者，初级消费者同化的能量直接来自生产者，所有营养级的能量直接或间接来源于第一营养级。换言之，输入到一个生态系统的总能量即为生产者固定的太阳能总量。……