例谈营养级的判断方法

在生态系统的食物网中，一个营养级是指处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。例如，生产者属于第一营养级；植食性动物属于第二营养级。本文通过例题来列举营养级的判断方法。

1．根据定义判断

例1：在生态系统中，以植食性动物为食的动物属于

A．第二营养级  B．第三营养级  

C．三级消费者  D．初级消费者

解析：植食性动物为初级消费者，以其为食的动物属于次级消费者，所以应为第三营养级。

答案：B

2．根据能量流动的特点判断

例2：调查得知某河流生态系统的营养结构共有4个营养级（以a、b、c、d表示）。经测定，一年中流经这4个营养级的能量分别为：

营养级	a	b	c	d
能量（J·m-2）	141．10×105	15．91×105	0．88×105	871．27×105

 该生态系统中初级消费者是

A．a  B．b  C．c  D．d

分析：生态系统中能量流动的特点是单向流动逐级递减，上一营养级和下一营养级之间的传递效率效率10%～20%，依此特点判断食物链。由表可知，a为第二营养级，即是初级消费者。

答案：A

3．根据数量判断

例3：一片树林中，树、昆虫、食虫鸟的个体数量比例关系如下图所示。下列选项能正确表示树、昆虫、食虫鸟之间能量关系的是（选项方框面积表示能量大小）

解析：题目给出的是树、昆虫、食虫鸟三者的生物个体数量金字塔，要求从选项中选出树、昆虫和食虫鸟三者的能量金字塔。根据生态系统能量流动逐级递减的情况，我们很容易确定选项C是三者之间的能量关系。本题要求考生正确区别生物个体数量金字塔与能量金字塔之间的关系。

答案：C

4．根据生物量判断

例4：右图表示某生态系统中，四种生物所同化的有机物的量占该生态系统有机物总量的比例，则这四种生物之间的食物关系最可能是

解析：由捕食关系构成的食物链中，能量传递效率为10%～20%。这一规律可以转化为同化有机物的传递量来进行比较；据图可以看出甲占85%，说明甲是生产者，位于第一营养级；乙与丙之间接近，因而可判定两者属于同一营养级（第二营养级，是初级消费者）；丁最少，说明丁位于第三营养级，是次级消费者。

答案：A

说明：生物金字塔根据用不同的量表示可以分为能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔。能量金字塔反映的是能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特征，所以能量金字塔都是正置的；生物数量金字塔是以每个营养级的生物个体数量为依据绘制的金字塔，由于生物个体数目在食物链中一般随营养级升高而逐级递减的，所以数量金字塔一般为正金字塔形，有时也会出现倒置的，例如上面例3；生物量（现存生物有机物的总质量）沿食物链升高逐级递减，所以生物量金字塔一般为正金字塔形，但有时也会有倒置的情况。例如，海洋生态系统中，生产者（浮游植物）的个体很小，生活史很短，根据某一时刻调查的生物量，常低于浮游动物的生物量。这样生物量金字塔就会出现倒置。当然，这并不是说在生产者环节流过的能量要比在消费者环节流过的少，而是由于浮游植物个体小，代谢快，生命短，某一时刻的现存量反而要比浮游动物少，但一年中的总能量还是较浮游植物多。

5．根据面积判断

例5：“棉花→棉蚜→棉蚜蝇→瓢虫→麻雀→鹰”这条食物链中，如果一只食蚜蝇要有5m²的生活范围才能满足自身的能量需求，则一只鹰的生活范围至少是

A．5×10³ m²  B．5×10⁴ m²   

C．5³² m²    D．5⁴ m²

解析：根据能量传递效率的特点进行类比推理，可以得出，某一营养级的一个个体生活所需的最小范围，应该是上一营养级的一个个体生活所需最小范围的5倍，由此可以得出，一只瓢虫一只麻雀和一只鹰所需的最小生活范围依次是5²m²、5³ m²、5⁴ m²。

答案：D

说明：上述无论是根据生物个体数量、生物量还是根据面积来判断营养级，实际上都可以归结为根据能量传递规律来判断。

6．根据生物富集作用判断

例6: 某水域有A、B、C、D、E五种生物，它们体内的DDT浓度见表，由此可知，这五种生物之间构成的食物链是(　　)

种群	A	B	C	D	E
DDT浓度(ppm)	0．005	2．0	1．8	25．5	0．04

分析：生物富集作用又叫生物浓缩，是指生物体通过对环境中某些元素或难以分解的化合物的积累，使这些物质在生物体内的浓度超过环境中浓度的现象。有害物质在食物链中由于捕食关系沿着食物链而传递存在富集作用，富集作用与能量流动正好相反，能量在沿食物链向下流动逐级递减，而农药或重金属则沿食物链中营养级越高，该物质浓度越高。

五种生物种群中DDT的浓度，从小到大依次为A—E—C—B—D，其中C与B的浓度虽然不同，但相差很小，所以可以确定C、B属于同一营养级。据此，可以写出这五种生物种群构成的食物链。

答案：C。

例7：对下图的有关叙述中，正确的是（    ）

A．图中只有两条捕食链

B．狐和鸟之间既捕食又竞争

C．细菌占有第二、三、四五营养级

D．体内含重金属最多的生物是草

分析：由于食物链（捕食链）中没有分解者，所以分解者不占营养级。一个食物网中，同种生物可能占有不同的营养级，例如图中的狐同时占有第三和第四营养级。由于狐的营养级最高，由于生物富集作用，所以狐体内所含重金属最多。

答案：A

例8：回答下列与生态学有关的问题：

（2）某相对稳定的水域生态系统中主要有甲、乙、丙、丁、戊5个种群，各种群生物体内某重金属的含量如下表。已知水中的该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。假设在这5个种群构成的食物网中，消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食。

种群	甲	乙	丙	丁	戊
重金属含量（μg/Kg鲜重）	0．0037	0．0037	0．035	0．035	0．34

 据表中数据绘出该生态系统的食物网。 

解析：重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外，营养级越高重金属含量越多，可推测甲乙是最低营养级，丙丁是第二营养级，戊是第三营养级，由于消费者只能以其前一个营养级的所有物种，所以可以得到食物。

答案：