Question

17．圖甲是某草原生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)模式圖，圖中A、B、C、D表示生態(tài)系統(tǒng)的成分，①②③為特定的生理過程，圖乙表示該系統(tǒng)中部分生物間的食物關(guān)系．請據(jù)圖分析回答：

（1）圖乙中的生物對應(yīng)圖甲中的B、D（用字母表示）．在①、③過程中碳主要以CO₂形式進(jìn)行循環(huán)．碳不能（能/不能）在本生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)自給自足．
（2）圖乙中，若鼠和昆蟲糞便中的能量為M，呼吸作用消耗的能量為R，用于自身生長、發(fā)育和繁殖等生命活動的能量為N，則圖中第二營養(yǎng)級的同化量可表示為N+R．
（3）圖乙中，若蛇的食物有$\frac{4}{5}$來自鼠，$\frac{1}{5}$來自蛙，能量傳遞效率為10%．則從理論上講，蛇每增加1kJ能量，需消耗植物280kJ，假如蛇的食物中，鼠的比例變?yōu)?\frac{2}{5}$，消耗相同的植物，蛇同化的能量是原來的$\frac{7}{16}$．
（4）該生態(tài)系統(tǒng)中每種生物在生長發(fā)育過程中不斷地與其他生物進(jìn)行著信息交流，其作用在于調(diào)節(jié)種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定．
（5）該草原曾發(fā)生過火災(zāi)，但此后又慢慢恢復(fù)，該過程屬于次生演替演替，從生態(tài)系統(tǒng)的角度分析，這體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖甲：根據(jù)A與D之間的雙箭頭和指向A的箭頭最多，可知A是二氧化碳庫，D是生產(chǎn)者，由B、C、D的箭頭關(guān)系可知，B是消費(fèi)者，C是分解者．
圖乙：該食物網(wǎng)中有兩條食物鏈：植物→鼠→蛇；植物→昆蟲→蛙→蛇．
能量流動過程中能量關(guān)系：
攝入量=同化量+糞便量；
同化量=用于生長、發(fā)育繁殖的能量+呼吸散失的能量；
生長、發(fā)育、繁殖的能量=流入下一營養(yǎng)級能量+流入分解者的能量．

解答 解：（1）圖乙中的生物成分為生產(chǎn)者和消費(fèi)者，故對應(yīng)圖甲中的B、D；①是光合作用，③是呼吸作用，在①、③過程中碳以二氧化碳的形式進(jìn)行循環(huán)．碳循環(huán)具有全球性，所以不能在本生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)自給自足．
（2）圖乙中第二營養(yǎng)級的同化量包括呼吸作用消耗的能量R和用于生長、發(fā)育和繁殖的能量N，所以第二營養(yǎng)級的同化量可表示為N+R．
（3）由高營養(yǎng)級求低營養(yǎng)級，消耗需要考慮能量傳遞效率為10%，則在植物→鼠→蛇這條食物鏈中蛇需消耗植物=（1×$\frac{4}{5}$）÷10%÷10%=80kJ，在植物→昆蟲→蛙→蛇這條食物鏈中蛇需消耗植物=（1×$\frac{1}{5}$）÷10%÷10%÷10%=200kJ，因此蛇每增加1kJ需要消耗植物280kJ．同理，假如蛇的食物中，鼠的比例變?yōu)?\frac{2}{5}$，則蛇每增加1kg體重，在植物→鼠→蛇這條食物鏈中蛇需消耗植物=（1×$\frac{2}{5}$）÷10%÷10%=40kg，在植物→昆蟲→蛙→蛇這條食物鏈中蛇需消耗植物=（1×$\frac{3}{5}$）÷10%÷10%÷10%=600kg，則因此蛇每增加1kg體重至少消耗植物640kg．則消耗相同的植物，蛇同化的能量是原來的$\frac{280}{640}$=$\frac{7}{16}$．
（4）在生態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)中生物之間存在著復(fù)雜的種間關(guān)系，如捕食、競爭等，通過這種關(guān)系，可調(diào)節(jié)種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定．
（6）該草原雖說發(fā)生火災(zāi)，但土壤中仍存有植物的根系、繁殖體等，故一段時間后，會發(fā)生次生演替；生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的大小，取決于該生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度或食物鏈?zhǔn)澄锞W(wǎng)的復(fù)雜程度．
故答案為：
（1）B、D    CO₂   不能  
（2）N+R  
（3）280     $\frac{7}{16}$
（4）調(diào)節(jié)種間關(guān)系，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定  
（5）次生演替     自我調(diào)節(jié)

點(diǎn)評 本題考查生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、演替、穩(wěn)定性等相關(guān)知識，意在考查考生能運(yùn)用所學(xué)知識與觀點(diǎn)，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷的能力．