Question

3．非洲某草原生態(tài)系統(tǒng)有如下食物網(wǎng)

（1）圖1所含的生態(tài)系統(tǒng)的成分有生產(chǎn)者和消費(fèi)者；生態(tài)系統(tǒng)輸出的能量形式是熱能．
（2）已知在人類干預(yù)作用前，這個(gè)草原生態(tài)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，此時(shí)這塊草原的生產(chǎn)者固定太陽能為300萬千焦．按10%的傳遞效率進(jìn)行能量流動(dòng)，設(shè)一種生物被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)各種生物平均攝食，此時(shí)獅群獲得的能量正好維持一個(gè)種群的生存．這時(shí)獅群獲得的能量是1.11萬千焦．
（3）后來由于人類活動(dòng)的干擾，鼠類大量繁殖，種群密度大增．此時(shí)鼠類攝取的能量占本營(yíng)養(yǎng)級(jí)的2/3．其仍按10%能量流動(dòng)，其他生物量被下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)各種生物平均攝食，計(jì)算人類干預(yù)后，獅群能夠獲得的能量為0.57萬千焦．如果獅群維持原有的種群數(shù)量繼續(xù)生存，獅子的捕食區(qū)域的面積應(yīng)是原來的2倍．如果草原的面積有限，則預(yù)測(cè)獅子種群的密度會(huì)下降．
（4）在圖2所示的食物網(wǎng)中，a表示動(dòng)物性食物所占的比例，若使鳥體重增加x，至少需要生產(chǎn)者的量為y，那么x與y的關(guān)系式可表示為y=20ax+5x．

Answer 1

分析 生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括組成成分和營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，組成成分又包括非生物的物質(zhì)和能量，生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)是指食物鏈和食物網(wǎng)．生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減．據(jù)此分析作答．

解答 解：（1）圖1為食物網(wǎng)，所含的生態(tài)系統(tǒng)的成分有生產(chǎn)者和消費(fèi)者．生態(tài)系統(tǒng)輸出的能量形式是熱能．
（2）根據(jù)題意可知，獅群獲得的能量為300×$\frac{1}{3}$×10%×$\frac{1}{2}$×10%+300×$\frac{1}{3}$×10%×$\frac{1}{2}$×10%+（300×$\frac{1}{3}$×10%×$\frac{1}{2}$×10%×10%+300×$\frac{1}{3}$×10%×$\frac{1}{2}$×10%×10%）+300×$\frac{1}{3}$×10%×10%×10%×10%=1.11萬千焦．
（3）人類干預(yù)后，獅群能夠獲得的能量為300×$\frac{2}{3}$×10%×10%×10%×10%+300×$\frac{1}{6}$×10%×$\frac{1}{2}$×10%+300×$\frac{1}{6}$×10%×$\frac{1}{2}$×10%+（300×$\frac{1}{6}$×10%×$\frac{1}{2}$×10%×10%+300×$\frac{1}{3}$×10%×$\frac{1}{2}$×10%×10%）=0.57萬千焦．如果獅群維持原有的種群數(shù)量繼續(xù)生存，獅子的捕食區(qū)域的面積應(yīng)是原來的約2倍．如果草原的面積有限，則環(huán)境阻力增大，預(yù)測(cè)獅子種群的密度會(huì)下降．
（4）圖2有2條食物鏈，a表示動(dòng)物性食物所占的比例，若使鳥體重增加x，至少需要生產(chǎn)者的量為y，么x與y的關(guān)系式可表示為y=ax÷20%÷20%+（1-a）x÷20%=20ax+5x．
故答案為：
（1）生產(chǎn)者和消費(fèi)者   熱能  
（2）1.11  
（3）0.57   2   下降  
（4）y=20ax+5x

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖示主要考查生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的計(jì)算，意在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)能量流動(dòng)的相關(guān)知識(shí)的理解與運(yùn)用，關(guān)鍵是能量流動(dòng)的計(jì)算．