Question

13．如圖甲為某湖泊生態(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．圖乙表示能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營養(yǎng)級的變化示意圖，其中a～g表示能量值的多少．請據(jù)圖作答：

（1）圖甲中，m1、m2表示的能量形式分別為太陽能（或生產(chǎn)者同化固定的能量）、熱能（或呼吸作用散失的熱量）．通常情況下，位于營養(yǎng)級Ⅳ的生物個(gè)體數(shù)量一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于Ⅲ，主要原因營養(yǎng)級高，可利用能量少（或營養(yǎng)級高的物種，往往體型較大）．
（2）圖乙中，若A表示圖甲中營養(yǎng)級Ⅱ所攝入的全部能量，則B表示Ⅱ同化固定的能量，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，由營養(yǎng)級Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是$\frac{y}$×100% （用圖中所給字母的表達(dá)式表示）．
（3）由圖乙可以總結(jié)出生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的主要特點(diǎn)是單向流動(dòng)，逐級遞減．
（4）有一食物網(wǎng)如圖丙所示，設(shè)E種群干物質(zhì)量為5.8×10⁹  kJ，B種群干物質(zhì)量為1.3×10⁸  kJ，則A種群干物質(zhì)量的值至少是4.5×10⁷kJ．

Answer 1

分析 本題審清題意和分析圖解為解題關(guān)鍵．圖甲中I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表第一、第二、第三、第四營養(yǎng)級，m1為輸入該群落的能量，并被生產(chǎn)者固定，一般為太陽能；m2為各營養(yǎng)級輸出的能量，屬于呼吸作用散失的熱能．圖乙中散失的能量一般為呼吸作用散失和分解者分解作用散失的能量．圖丙曲線為捕食關(guān)系的曲線，根據(jù)曲線特點(diǎn)“被捕食者為先增加者先減少，捕食者為后增加者后減少”可以判斷，圖中捕食關(guān)系為乙→丙→甲．

解答 解：（1）據(jù)此分析解答，在生態(tài)系統(tǒng)中只有綠色植物才能進(jìn)行光合作用固定太陽能，因此圖甲中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(gè)體數(shù)量往往也越少．
（2）圖乙中，若A表示圖甲中營養(yǎng)級Ⅱ所攝入的全部能量，則B表示Ⅱ同化作用固定的能量，C表示Ⅱ用于生長、發(fā)育和繁殖的能量（或儲存能量）．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同化固定的總能量為b，因此營養(yǎng)級Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是$\frac{y}$×100%．
（3）生物的呼吸作用后一部分能量用于維持本身的各種生理活動(dòng)；一部分能量轉(zhuǎn)化為熱能散發(fā)到無機(jī)環(huán)境中；一部分能量就貯存于本身的細(xì)胞中，而只有這一部分能量才是傳遞給下一級的，因此生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的主要特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級遞減．
（4）由于能量寓于物質(zhì)之中，所以計(jì)算干物質(zhì)量的值也就是計(jì)算能量的量值；其次，由于E種群的干物質(zhì)的最終去向有B和A，所以要使A種群所得干物質(zhì)的量最少，只有在E種群以最低的傳遞效率傳給B（這時(shí)E種群剩余干物質(zhì)最少），E剩余部分再以最低的傳遞效率傳給A時(shí)才可能發(fā)生．B種群干物質(zhì)量為1.3×108kJ，從理論上講，至多消耗E種群干物質(zhì)為1.3×10⁸kJ/10%=1.3×10⁹kJ，由于A與E相隔一個(gè)營養(yǎng)級，因而A種群干物質(zhì)量的值至少為（5.8-1.3）×10⁹kJ×10%×10%=4.5×10⁷kJ．
故答案為：
  （1）太陽能（或生產(chǎn)者同化固定的能量）      熱能（或呼吸作用散失的熱量）      營養(yǎng)級高，可利用能量少（或營養(yǎng)級高的物種，往往體型較大）
（2）Ⅱ同化固定的能量Ⅱ用于生長、發(fā)育和繁殖的能量      $\frac{y}$×100%
（3）單向流動(dòng)，逐級遞減           
（4）4.5×10⁷kJ

點(diǎn)評 本題考查了生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)、生態(tài)系統(tǒng)成分、以及對捕食關(guān)系曲線的理解，意在考查考生分析問題和解決問題的能力．