Question

【題目】如圖1為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡圖，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養(yǎng)級，m1、m2代表不同的能量形式。如圖2為能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營養(yǎng)級的變化示意圖，其中a~g表示能量值。請據(jù)圖作答：

（1）圖1中，m1、m2表示的能量形式分別為_________、_________。通常情況下，位于營養(yǎng)級Ⅳ的生物個體數(shù)量會遠遠少Ⅲ，主要原因是__________________。

（2）圖2中，若A表示圖甲中營養(yǎng)級II所攝入的全部能量，則B表示，C表示______________。若圖甲中營養(yǎng)級Ⅰ所固定的太陽能總量為y，則營養(yǎng)級Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是______ ______ (用圖中所給字母表示)。

（3）由圖2可以總結(jié)出生態(tài)系統(tǒng)能量流動的主要特點是________________________。

（4）若圖1中營養(yǎng)級Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一種生物甲、乙、丙，構成的食物關系如圖3所示。其中，甲能量中比例為X的部分直接提供給丙，則要使丙能量增加AkJ，至少需要消耗甲的能量為_______________kJ(用所給字母表示)。

Answer 1

【答案】太陽能(或生產(chǎn)者固定的能量) 熱能(或呼吸作用散失的熱量) 營養(yǎng)級越高，可利用的能量少 Ⅱ同化的能量 Ⅱ用于生長、發(fā)育和繁殖的能量 b/y×100% 單向流動、逐級遞減 25A/(1+4X)

【解析】

本題考查生態(tài)系統(tǒng)的能量流動等知識。分析圖1，在能量金字塔中，處于第一營養(yǎng)級的生物是生產(chǎn)者，m1表示進入該生態(tài)系統(tǒng)的能量光能，m2是指在生態(tài)系統(tǒng)食物鏈各營養(yǎng)級散失的能量熱能；能量在食物鏈各營養(yǎng)級間是單向流動、逐級遞減，則營養(yǎng)級越高，可利用能量少。
分析圖2，每一營養(yǎng)級的同化量=攝入量-糞便量，若A表示圖甲中營養(yǎng)級Ⅱ所攝入的全部能量，則B表示第Ⅱ營養(yǎng)級同化的能量，一部分在第Ⅱ營養(yǎng)級的呼吸作用中以熱能的形式散失了，另一部分用于第Ⅱ營養(yǎng)級的生長、發(fā)育和繁殖等生命活動，儲存在生物的有機物中。
分析圖3，食物鏈兩條：甲→丙、甲→乙→丙，由高營養(yǎng)級求低營養(yǎng)級能量，至少能量按照20%計算。

（1）m1表示流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，這部分能量是太陽能或生產(chǎn)者固定的能量，m2表示從該生態(tài)系統(tǒng)散失的能量，即熱能或呼吸作用散失的熱量。能量在傳遞過程中 是逐級遞減的，因此營養(yǎng)級越高的生物，可利用的能量越少，所以個體數(shù)量往往也越少。
（2）若A表示圖甲中營養(yǎng)級Ⅱ所攝入的全部能量，則B表示Ⅱ同化的能量，C表示Ⅱ用于生長、發(fā)育和繁殖的能量。若圖甲中營養(yǎng)級Ⅰ所固定的太陽能總量為y，而圖乙中營養(yǎng)級Ⅱ同化的總能量為b，因此營養(yǎng)級Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是b/y×100%。
（3）生態(tài)系統(tǒng)能量流動的主要特點是單向流動、逐級遞減。
（4）假設至少需要消耗甲的能量為a，則丙從甲→丙途徑獲得的能量為a×X×20%，丙從甲→乙→丙途徑獲得的能量為a×（1-X）×20%×20%，根據(jù)題干中的條件可知：a×X×20%+a×（1-X）×20%×20%=A，因此a=25A/（1+4X）。