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所属章节:第2节 生态系统的能量流动
【简答题】下图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,m1、m2代表不同的能量形式。图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图,其中a~g表示能量值。请据图作答:
(1)图甲中,m1、m2表示的能量形式分别为____、____。通常情况下,位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于Ⅲ,主要原因是_______________。
(2)图乙中,若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量,则B表示____,C表示____。若图甲中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y,则营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是____(用图中所给字母表示)。
(3)由图乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是_______________。
(4)若图甲中营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙,构成的食物关系如图。其中,甲能量中比例为X的部分直接提供给丙,则要使丙能量增加A kJ,至少需要消耗甲的能量为____kJ(用所给字母表示)
【答案】:
(1)太阳能(或生产者同化固定的能量) 热能(或呼吸作用散失的热量) 营养级高,可利用能量少
(2)营养级Ⅱ同化固定的能量 营养级Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量 b/y×100%
(3)单向流动,逐级递减
(4)25A/(1+4X)
【解析】:
(1)m1表示流入该生态系统的总能量,这部分能量是太阳能或生产者同化固定的能量,m2表示从该生态系统散失的能量,即热能或呼吸作用散失的热量。由于能量在传递过程中是逐级递减的,因此营养级越高的生物,可利用能量越少,所以个体数量往往也越少。
(2)若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量,则B表示Ⅱ同化固定的能量,C表示Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量。若图甲中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y,而图乙中营养级Ⅱ同化固定的总能量为b,因此营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是b/y×100%。
(3)生态系统能量流动的主要特点是单向流动,逐级递减。
(4)假设至少需要消耗甲的能量为a,则丙从甲→丙途径获得的能量为a×X×20%,丙从甲→乙→丙途径获得的能量为a×(1-X)×20%×20%,根据题干中的条件可知:a×X×20%+a×(1-X)×20%×20%=A,因此a=25A/(1+4X)。