- 生态系统的能量流动的概念和过程及特点和应用
- 共859题
如图1为某湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，m1、m2代表不同的能量形式．如图2为能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中a～g表示能量值．请据图作答：
（1）图1中，m1、m2表示的能量形式分别为______．
通常情况下，位于营养级Ⅳ的生物个体数量会远远少于Ⅲ，主要原因是______．
（2）图2中，若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示______，C表示______．若图甲中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y，则营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是______（用图中所给字母表示）．
（3）由图2可以总结出生态系统能量流动的主要特点是______．
（4）若图1中营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙，构成的食物关系如图3所示．其中，甲能量中比例为X的部分直接提供给丙，则要使丙能量增加A kJ，至少需要消耗甲的能量为______kJ（用所给字母表示）．
正确答案
解：（1）m1表示流入该生态系统的总能量，这部分能量是太阳能或生产者固定的能量，m2表示从该生态系统散失的能量，即热能或呼吸作用散失的热量．能量在传递过程中 是逐级递减的，因此营养级越高的生物，可利用的能量越少，所以个体数量往往也越少．
（2）若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示Ⅱ同化的能量，C表示Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量．若图甲中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y，而图乙中营养级Ⅱ同化的总能量为b，因此营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是b/y×100%．
（3）生态系统能量流动的主要特点是单向流动、逐级递减．
（4）假设至少需要消耗甲的能量为a，则丙从甲→丙途径获得的能量为a×X×20%，丙从甲→乙→丙途径获得的能量为a×（1-X）×20%×20%，根据题干中的条件可知：a×X×20%+a×（1-X）×20%×20%=A，因此a=25A/（1+4X）．
故答案为：（1）太阳能（或生产者固定的能量）、热能（或呼吸作用散失的热量） 营养级越高，可利用的能量少
（2）Ⅱ同化的能量Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量 b/y×100%
（3）单向流动、逐级递减 （4）25A/（1+4X）
解析
解：（1）m1表示流入该生态系统的总能量，这部分能量是太阳能或生产者固定的能量，m2表示从该生态系统散失的能量，即热能或呼吸作用散失的热量．能量在传递过程中 是逐级递减的，因此营养级越高的生物，可利用的能量越少，所以个体数量往往也越少．
（2）若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示Ⅱ同化的能量，C表示Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量．若图甲中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y，而图乙中营养级Ⅱ同化的总能量为b，因此营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是b/y×100%．
（3）生态系统能量流动的主要特点是单向流动、逐级递减．
（4）假设至少需要消耗甲的能量为a，则丙从甲→丙途径获得的能量为a×X×20%，丙从甲→乙→丙途径获得的能量为a×（1-X）×20%×20%，根据题干中的条件可知：a×X×20%+a×（1-X）×20%×20%=A，因此a=25A/（1+4X）．
故答案为：（1）太阳能（或生产者固定的能量）、热能（或呼吸作用散失的热量） 营养级越高，可利用的能量少
（2）Ⅱ同化的能量Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量 b/y×100%
（3）单向流动、逐级递减 （4）25A/（1+4X）
如图1是某生态系统的能量流动图解，图中数值的单位为kJ/（m2．a）．图2是某岛屿居民与该岛上的植物、兔、鼠、鼬和鹰构成的食物网，某个时期，当地居民大量捕杀鼬，导致岛上鼠种群爆发，随后由鼠疫杆菌引起的鼠疫通过跳蚤使人感染．请回答问题：
（1）图l中第二、三营养级之间的能量传递效率约为______%（保留一位小数）．
（2）如果图1所示的生态系统是弃耕农田而重新构成的，则现有生物群落是______演替而成．
（3）图2所示食物网中，植物中的能量能通过______条食物链传递给鹰；鹰所处的营养级是______；兔和人的种间关系是______；鼠疫杆菌与人的种间关系是______．
（4）通常情况下，鼬对鼠种群数量的影响______（填“大于”、“小于”或“等于”）寄生在鼠身上的跳蚤对鼠种群数量的影响；大量捕杀鼬会导致鼠种内斗争______（填“增强”、“不变”或“减弱”）．
（5）生长在该岛上的蘑菇体内储存的能量______（填“能”或“不能”）传递给植物．
正确答案
解：（1）图l中第二、三营养级之间的能量传递效率约为380÷3370×100%=11.3%．
（2）弃耕农田上进行次生演替．
（3）由图可知，该食物网共有植物→兔→鹰、植物→兔→鼬→鹰、植物→鼠→鹰、植物→鼠→鼬→鹰4种食物链将植物固定的能量传递给鹰．鹰所处的营养级为第三营养级和第四营养级．图中植物→人、植物→兔→人2条食物链中人与兔之间存在着捕食和竞争关系．鼠疫杆菌是寄生于人体内而存活的．
（4）跳蚤寄生于鼠身上，对鼠有害，但不会引起鼠死亡；鼬对鼠的捕食会引起鼠个体的死亡，故通常情况下，鼬对鼠种群的影响更大．大量捕杀鼬后，鼠因缺少天敌而大量繁殖，导致鼠种群暴发，进而导致种内竞争加剧．
（5）蘑菇属于生态系统中的分解者，其分解动植物的遗体、粪便，释放的能量用于自身生长发育和以热能形式散失，能量是单向流动的，故不能传递给植物．
故答案为：（1）11.3 （2）次生
（3）4 第三和第四营养级 竞争与捕食 寄生
（4）大于 增强 （5）不能
解析
解：（1）图l中第二、三营养级之间的能量传递效率约为380÷3370×100%=11.3%．
（2）弃耕农田上进行次生演替．
（3）由图可知，该食物网共有植物→兔→鹰、植物→兔→鼬→鹰、植物→鼠→鹰、植物→鼠→鼬→鹰4种食物链将植物固定的能量传递给鹰．鹰所处的营养级为第三营养级和第四营养级．图中植物→人、植物→兔→人2条食物链中人与兔之间存在着捕食和竞争关系．鼠疫杆菌是寄生于人体内而存活的．
（4）跳蚤寄生于鼠身上，对鼠有害，但不会引起鼠死亡；鼬对鼠的捕食会引起鼠个体的死亡，故通常情况下，鼬对鼠种群的影响更大．大量捕杀鼬后，鼠因缺少天敌而大量繁殖，导致鼠种群暴发，进而导致种内竞争加剧．
（5）蘑菇属于生态系统中的分解者，其分解动植物的遗体、粪便，释放的能量用于自身生长发育和以热能形式散失，能量是单向流动的，故不能传递给植物．
故答案为：（1）11.3 （2）次生
（3）4 第三和第四营养级 竞争与捕食 寄生
（4）大于 增强 （5）不能
正确答案
解析
解：A、食物网中含5条食物链，如草→鼠→蛇→鹰、草→鼠→鹰、草→鼠→狐、草→兔→鹰、草→兔→狐，A正确．
B、外来物种入侵，会影响该草原生态系统营养结构，从而影响该区域生物多样性，B正确．
C、第二营养级获得的最高能量值是10000×20%=2000KJ，C正确．
D、碳元素以含碳有机物的形式沿着各条食物链的渠道流动，D错误．
故选：D．
流经某一生态系统的总能量是指（ ）
正确答案
解析
解：流经某一生态系统的总能量是指这个生态系统的生产者所固定的全部太阳能．
故选：C．
如图是生态系统的能量流动图解，N1～N6表示能量数值，下列有关叙述中错误的是（ ）
A流经该生态系统的总能量为N2，由初级消费者流向蜣螂的能量为N6
B能量由第一营养级传递给第二营养级的传递效率为
CN5将有两个去向，其中之一是用于初级消费者的生长、发育和繁殖
D能量在各营养级的流动离不开生态系统的物质循环和信息传递
正确答案
解析
解：A、蜣螂是分解者，利用初级消费者的粪便为食，该能量不属于初级消费者同化的能量；故A错误．
B、能量由第一营养级传递给第二营养级的传递效率为两个营养级的同化量之比，既5/2×100%；故B正确．
C、5初级消费者同化的能量将有两个去向，既用于初级消费者的生长、发育和繁殖和呼吸作用；故C正确．
D、能量在各营养级的流动离不开生态系统的物质循环和信息传递；故D正确．
故选：A．
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