Question

13．某生態(tài)學(xué)家對某水生生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和能量流動情況調(diào)查后，得到了甲圖所示的食物網(wǎng)和乙表中的能量數(shù)據(jù)，請分析回答：

生物類群	同化的能量（102千焦/m2/年）
浮游植物	8100
浮游動物	600
雙翅目幼蟲	120
搖蚊 幼蟲	900
太陽魚	210
鱸魚	30

（1）該生態(tài)系統(tǒng)中有食物鏈3條，雙翅目幼蟲和太陽魚的種間關(guān)系是捕食和競爭．
（2）浮游植物同化的能量，除了一部分流向下一營養(yǎng)級外，還有的去向是：自身呼吸作用以熱能形式散失、流向分解者以及未被利用．
（3）能量在第一營養(yǎng)級和第二營養(yǎng)級之間的傳遞效率為18.52%．
（4）如果去除該生態(tài)系統(tǒng)中的浮游動物和雙翅目幼蟲，則該生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性將下降．
（5）若太陽魚只捕食浮游動物和雙翅目幼蟲（能量傳遞效率為10%），且捕食的雙翅目昆蟲和浮游動物比例由4：1變?yōu)?：4，則太陽魚的數(shù)量將增多（增多，減少），太陽魚的數(shù)量是原來的$\frac{41}{14}$（用分?jǐn)?shù)表示即可）．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示為該生態(tài)系統(tǒng)中食物網(wǎng)示意圖，其中浮游植物為生產(chǎn)者，其余生物均為消費(fèi)者．該生態(tài)系統(tǒng)含有3條食物鏈，即浮游植物→搖蚊幼蟲→太陽魚→鱸魚、浮游植物→浮游動物→太陽魚→鱸魚、浮游植物→浮游動物→雙翅目幼蟲→太陽魚→鱸魚．

解答 解：（1）該食物網(wǎng)中共有3條食物鏈，即浮游植物→搖蚊幼蟲→太陽魚→鱸魚、浮游植物→浮游動物→太陽魚→鱸魚、浮游植物→浮游動物→雙翅目幼蟲→太陽魚→鱸魚．從“浮游植物→浮游動物→雙翅目幼蟲→太陽魚→鱸魚”這條食物鏈中可看出雙翅目幼蟲和太陽魚的關(guān)系是捕食，從“浮游植物→浮游動物→太陽魚→鱸魚”、“浮游植物→浮游動物→雙翅目幼蟲→太陽魚→鱸魚”這兩條食物鏈可以看出雙翅目幼蟲和太陽魚都以浮游動物為食，因此雙翅目幼蟲和太陽魚又存競爭關(guān)系．總的來說，雙翅目幼蟲和太陽魚的關(guān)系是競爭和捕食．
（2）浮游植物是生產(chǎn)者，其所同化的能量的去路包括：①自身呼吸消耗；②流向下一營養(yǎng)級；③殘?bào)w、糞便等被分解者分解；④未被利用的能量．
（3）第一營養(yǎng)級生物是浮游植物，其同化的能量是8100×10²千焦/m²/年，第二營養(yǎng)級的生物是浮游動物和搖蚊幼蟲，其同化的能量是（600+900）×10²千焦/m²/年，因此第一營養(yǎng)級和第二營養(yǎng)級之間的傳遞效率為=$\frac{600+900}{8100}×100%$≈18.52%．
（4）如果去除該生態(tài)系統(tǒng)中的浮游動物和雙翅目幼蟲，則鱸魚的營養(yǎng)級由原先的第四、第五營養(yǎng)級變成只占第四營養(yǎng)級，則此時傳遞到鱸魚的總能量增多，故鱸魚產(chǎn)量將增加，但生物種類減少，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)變得簡單了，生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降．
（5）若太陽魚只捕食浮游動物和雙翅目幼蟲（能量傳遞效率為10%），且捕食的雙翅目昆蟲和浮游動物比例為4：1時，太陽魚獲得的能量為X，則需要消耗浮游植物的量為X×$\frac{4}{5}$÷10%÷10%÷10%+X×$\frac{1}{5}$÷10%÷10%=$\frac{4100}{5}$X；若捕食的雙翅目昆蟲和浮游動物比例由4：1變?yōu)?：4時，太陽魚獲得的能量為Y，則需要消耗浮游植物的量為Y×$\frac{4}{5}$÷10%÷10%+Y×$\frac{1}{5}$÷10%÷10%÷10%=$\frac{1400}{5}$Y；由于生產(chǎn)者的量是固定的，則$\frac{4100}{5}$X=$\frac{1400}{5}$Y，Y：X=$\frac{41}{14}$，可見太陽魚的數(shù)量將增多．
故答案為：
（1）3  捕食和競爭
（2）呼吸    分解者
（3）18.52%
（4）下降
（5）增多  $\frac{41}{14}$

點(diǎn)評 本題結(jié)合圖表，考查生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，要求考生識記生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，掌握各組成成分的功能；掌握生態(tài)系統(tǒng)中你能量流動的特點(diǎn)及傳遞效率，并能根據(jù)表中數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算．