Question

4．如圖1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．圖乙為能量流經該生態(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．請據圖作答：

（1）圖1甲中，m1、m2表示的能量形式分別為太陽能、熱能（或呼吸作用散失的熱能）．通常情況下，位于營養(yǎng)級Ⅳ的生物個體數量會遠遠少于Ⅲ，主要原因是營養(yǎng)級越高，可利用的能量越少．在圖1甲Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ營養(yǎng)級中碳流動的形式是以含碳有機物的形式流動．
（2）圖1乙中，若A表示圖1甲中營養(yǎng)級Ⅱ所攝入的全部能量，則B表示II所同化固定的能量，C表示II用于生長、發(fā)育和繁殖的能量．若圖1甲中營養(yǎng)級Ⅰ所固定的太陽能總量為y，則營養(yǎng)級Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是b/y×100%（用圖中所給字母表示）．
（3）由圖1乙可以總結出生態(tài)系統(tǒng)能量流動的主要特點單向流動、逐級遞減．
（4）若圖1甲中營養(yǎng)級Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一種生物甲、乙、丙，構成的食物關系如圖2所示．其中，甲能量中比例為X的部分直接提供給丙，則要使丙能量增加A kJ，至少需要消耗甲的能量為$\frac{25A}{（1+4x）}$kJ（用所給字母表示）．

Answer 1

分析 據圖分析：1、圖甲中，Ⅰ表示生產者，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示初級消費者、次級消費者、三級消費者，m₁、m₂代表太陽能和呼吸作用散失的能量．
2、圖乙中，B表示同化能，D表示呼吸作用散失的能量，C表示用于生長、發(fā)育和繁殖的能量，E表示分解者利用的能量，F表示流入下一營養(yǎng)級的能量．
3、圖丙中，該食物網共有兩條食物鏈，分別是甲→丙，甲→乙→丙．

解答 解：（1）生態(tài)系統(tǒng)的結構包括生態(tài)系統(tǒng)的成分和營養(yǎng)結構（食物鏈和食物網）；在能量金字塔中，處于第一營養(yǎng)級的生物是生產者，m₁表示進入該生態(tài)系統(tǒng)的能量光能，m₂是指在生態(tài)系統(tǒng)食物鏈各營養(yǎng)級散失的能量熱能；通常情況下，營養(yǎng)級越高，可利用的能量越少，故位于營養(yǎng)級Ⅳ的生物個體數量會遠遠少于Ⅲ．在生態(tài)系統(tǒng)的生物群落內部能量流動的載體是含碳有機物．
（2）每一營養(yǎng)級的同化量=攝入量-糞便量，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，第Ⅱ營養(yǎng)級同化的能量，一部分在第Ⅱ營養(yǎng)級的呼吸作用中以熱能的形式散失了，另一部分用于第Ⅱ營養(yǎng)級的生長、發(fā)育和繁殖等生命活動，儲存在生物的有機物中；能量傳遞效率=（Ⅱ營養(yǎng)級同化量÷Ⅰ營養(yǎng)級同化量）×100%=$\frac{y}$×100%．
（3）能量在食物鏈各營養(yǎng)級間是單向流動、逐級遞減．
（4）假設至少需要消耗甲的能量為a，則丙從甲→丙途徑獲得的能量為a×X×20%，丙從甲→乙→丙途徑獲得的能量為a×（1-X）×20%×20%，根據題干中的條件可知：a×X×20%+a×（1-X）×20%×20%=A，因此a=$\frac{25A}{（1+4X）}$．
故答案為：
（1）太陽能   熱能（或呼吸作用散失的熱能）   營養(yǎng)級越高，可利用的能量越少      以含碳有機物的形式流動
（2）II所同化固定的能量    II用于生長、發(fā)育和繁殖的能量   b/y×100%
（3）單向流動、逐級遞減
（4）$\frac{25A}{（1+4X）}$

點評 本題考查生態(tài)系統(tǒng)的能量流動、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，重點是掌握能量流動的計算，把握知識間的內在聯系，形成知識的網絡結構的能力．