Question

【題目】非洲某草原生態(tài)系統(tǒng)有如下食物網(wǎng)：

(1)當(dāng)這個草原生態(tài)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時，輸入系統(tǒng)的能量________________輸出系統(tǒng)的能量；生態(tài)系統(tǒng)輸出的能量形式是________________。

(2)已知在人類干預(yù)作用前，這個草原生態(tài)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，此時這塊草原的生產(chǎn)者固定的太陽能為300萬千焦。按10%的傳遞效率進(jìn)行能量流動，設(shè)一種生物被下一個營養(yǎng)級各種生物平均攝食，此時獅群獲得的能量正好維持一個種群的生存。這時獅群獲得的能量是________萬千焦。

(3)后來由于人類活動的干擾，鼠類大量繁殖，種群密度大增。此時鼠類攝取的能量占本營養(yǎng)級的2/3。其仍按10%能量流動，其他生物量被下一個營養(yǎng)級各種生物平均攝食，計算人類干預(yù)后，獅群能夠獲得的能量為________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________倍。如果草原的面積有限，則預(yù)測獅子種群的密度將會________。

Answer 1

【答案】等于或大于熱能1.110.572下降

【解析】

1.草原生態(tài)系統(tǒng)中太陽能通過生產(chǎn)者的光合作用輸入該系統(tǒng)，通過各營養(yǎng)級及分解者的呼吸作用，以熱能形式輸出該系統(tǒng)。2.分析食物網(wǎng)中食物鏈：草→羚羊→獅子，草→羚羊→野狗→獅子，草→斑馬→野狗→獅子，草→斑馬→獅子，草→鼠→蛇→食蛇動物→獅子。

3.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括組成成分和營養(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、消費者和分解者，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)是指食物鏈和食物網(wǎng)．

（1）當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時，由于各營養(yǎng)級都有未被利用的能量，故能量的輸入等于或大于輸出；生態(tài)系統(tǒng)輸出的能量形式是熱能。

(2)獅子共通過5條食物鏈獲得能量。如果一種生物被下一個營養(yǎng)級各種生物平均攝食，按10%的傳遞效率進(jìn)行能量流動，獅群獲得的能量＝300×1/3×10%×1/2×10%+300×1/3×10%×1/2×10%+（300×1/3×10%×1/2×10%×10%+300×1/3×10%×1/2×10%×10%）+300×1/3×10%×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300×2/3×10%×10%×10%×10%+300×1/6×10%×1/2×10%+300×1/6×10%×1/2×10%+（300×1/6×10%×1/2×10%×10%+300×1/3×10%×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)測獅子種群的密度會下降．