- 生态系统的能量流动的概念和过程及特点和应用
- 共859题
科研人员研究了某种定居型蜘蛛(肉食性动物)的能量流动过程,并构建了如图所示模型,下列相关叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、蜘蛛是肉食性动物,所以在生态系统中至少属于第三营养级,A错误;
B、图中摄食能=同化能+排粪能,因此能计算出同化能为477.4KJ•m2•a-1,B正确;
C、遗体残骸中的能量都属于蜘蛛同化能的一部分,而排粪能属于上一营养极的能量,C错误;
D、图中生长能为 87.7kJ,则下一个营养级的同化量不可能大于87.7kJ•m-2•a-1,D错误.
故选:B.
如图是特定条件下的不同概念的关系模型,则该模型X、Y、Z分别可以代表( )
正确答案
解析
解:A、碳循环过程,X表示大气CO2、Y表示生产者、Z表示分解者,A错误;
B、内环境的成分之间血浆和组织液物质交换是双向的,X表示血浆、Y是组织液、Z是淋巴,B正确;
C、激素分泌调节:下丘脑作用于垂体,垂体作用于甲状腺,甲状腺激素抑制下丘脑和垂体的生命活动,所以Z是下丘脑,X是垂体,Y是甲状腺,C错误;
D、细胞免疫过程中,T细胞分泌淋巴因子,淋巴因子可以增强T细胞的作用,而相应T细胞可以与靶细胞结合,D错误.
故选:B.
“稻鱼共生系统”中,磐粤净过冲撞稻秧导致稻飞虱等害虫落入水中并食之,同时使清晨水稻叶片上的露水坠入水中,减少稻瘟病原孢子产生和菌丝体生长;鲤鱼的游动,又可引起水浑浊,抑制水中杂草的生长;稻叶在给鲤鱼提供食物的同时,还为鲤鱼生长创造良好环境.请回答下列有关问题:
(1)生态系统的结构包括______;该生态系统的主要成分是______;该生态系统中的鲤鱼与稻飞虱的关系为______.
(2)该生态系统的群落在垂直方向上的结构特点是______:若某一外来物种入侵该系统,则会导致该生态系统的______锐减,______稳定性降低.
(3)科学家通过研究该生态系统中生物间的捕食关系,构建了一个捕食者,猎物模型,如图1所示(图中箭头所指方向代表曲线变化趋势),仅从模型分析,最可能代表猎物和捕食者K值的数据分别是______和______;其曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在的______调节.
(4)某一简单的生态系统只有一条具有三个营养级的食物链,如图2是该生态系统中某动物取食过程中能量的损失情况,其中字母表示能量值,a是流经该生态系统的总能量,该生态系统中,第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率是______.(用相应的字母表示),分析此图中净生产量k,该部分能量也就是用于______.
正确答案
解:(1)生态系统的结构包括生态系统的成分和食物链、食物网;该生态系统的主要成分是生产者,即水稻和杂草等;鲤鱼以稻飞虱为食,稻叶又给鲤鱼和稻飞虱提供食物,所以稻飞虱与鲤鱼的种间关系是捕食与竞争.
(2)该生态系统的群落在垂直方向上具有分层现象;若某一外来物种入侵该系统,形成竞争关系,会导致该生态系统的生物多样性锐减,抵抗力稳定性降低.
(3)因为当生态系统处于稳定状态时,生物的数量围绕K值上下波动,故猎物的K值应为N2,捕食者的K值应为P2.从该曲线中可以看出,捕食者数量随着猎物的数量变化而变化,在时间上二者的变化是不同步的,二者数量处于波动状态,这是一种负反馈调节.
(3)相邻两个营养级之间能量传递效率=下一营养级同化的能量÷上一营养级同化的能量×100%.第一营养级同化量为a,第二营养级同化量为i,第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为.此图中净生产量k为同化量-呼吸量=用于自身生长、发育和繁殖的能量.
故答案为:
(1)生态系统的成分和食物链、食物网 水稻和杂草 捕食和竞争
(2)分层 生物多样性 抵抗力
(3)N2 P2 (负)反馈
(4) 自身生长、发育和繁殖的能量
解析
解:(1)生态系统的结构包括生态系统的成分和食物链、食物网;该生态系统的主要成分是生产者,即水稻和杂草等;鲤鱼以稻飞虱为食,稻叶又给鲤鱼和稻飞虱提供食物,所以稻飞虱与鲤鱼的种间关系是捕食与竞争.
(2)该生态系统的群落在垂直方向上具有分层现象;若某一外来物种入侵该系统,形成竞争关系,会导致该生态系统的生物多样性锐减,抵抗力稳定性降低.
(3)因为当生态系统处于稳定状态时,生物的数量围绕K值上下波动,故猎物的K值应为N2,捕食者的K值应为P2.从该曲线中可以看出,捕食者数量随着猎物的数量变化而变化,在时间上二者的变化是不同步的,二者数量处于波动状态,这是一种负反馈调节.
(3)相邻两个营养级之间能量传递效率=下一营养级同化的能量÷上一营养级同化的能量×100%.第一营养级同化量为a,第二营养级同化量为i,第一营养级与第二营养级之间的能量传递效率为.此图中净生产量k为同化量-呼吸量=用于自身生长、发育和繁殖的能量.
故答案为:
(1)生态系统的成分和食物链、食物网 水稻和杂草 捕食和竞争
(2)分层 生物多样性 抵抗力
(3)N2 P2 (负)反馈
(4) 自身生长、发育和繁殖的能量
如图为某生态系统中3种生物的CO2消耗速率的曲线图,请据图回答:
(1)如图中,a曲线代表的生物可能属于______(生态系统成分),c曲线代表的生物可能属于______(生态系统成分),除了图中所能代表的生态系统成分外,完整的生态系统成分还缺少______.
(2)能量流动是生态系统中能量的输入、______、______和散失过程,具有______、______两个明显的特点.
(3)如图是麻风树林中两个营养级的能量流动图解,已知麻风树林的总同化量为a,其中字母代表能量,则下列叙述正确的是______(多选)
A.c是第二营养级用于生长发育和生殖的能量
B.从麻风树流入下一营养级的能量传递效率为
C.d是指呼吸作用消耗的能量
D.该图中不包括非生物的物质和能量.
正确答案
解:(1)生态系统的组成成分有非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者四部分.图1中,a曲线代表的生物是自养型生物,可能属于生产者;c曲线代表的生物是异养型生物,可能属于消费者;除了图中所能代表的生态系统成分外,完整的生态系统成分还缺非生物的物质和能量、分解者.
(2)生态系统的三大功能包括能量流动、物质循环和信息传递.能量流动是生态系统中能量的输入、传递、利用和散失过程,具有单向流动,逐级递减两个明显的特点.
(3)根据题意和图示分析可知:该图只包括两个营养级,麻风树是第一营养级,则a′只能代表第二营养级的摄入量,b代表第二营养级的同化量,其中d代表用于呼吸作用消耗的能量,c是指第二营养级用于生长、发育和生殖的能量,e则是流入分解者的能量;该图解中包括了生产者、消费者和分解者,没有非生物的物质和能量.
A、被消费者同化的能量是b,所以从麻风树流入下一营养级的能量传递效率为,A错误;
B、c是第二营养级用于生长发育和繁殖的能量,B正确;
C、d是指呼吸作用消耗的能量,C正确;
D、该图解中包括了生产者、消费者和分解者,没有非生物的物质和能量,D正确.
故选:BCD.
故答案为:
(1)生产者 消费者 非生物的物质和能量、分解者
(2)传递 利用 单向流动 逐级递减
(3)BCD
解析
解:(1)生态系统的组成成分有非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者四部分.图1中,a曲线代表的生物是自养型生物,可能属于生产者;c曲线代表的生物是异养型生物,可能属于消费者;除了图中所能代表的生态系统成分外,完整的生态系统成分还缺非生物的物质和能量、分解者.
(2)生态系统的三大功能包括能量流动、物质循环和信息传递.能量流动是生态系统中能量的输入、传递、利用和散失过程,具有单向流动,逐级递减两个明显的特点.
(3)根据题意和图示分析可知:该图只包括两个营养级,麻风树是第一营养级,则a′只能代表第二营养级的摄入量,b代表第二营养级的同化量,其中d代表用于呼吸作用消耗的能量,c是指第二营养级用于生长、发育和生殖的能量,e则是流入分解者的能量;该图解中包括了生产者、消费者和分解者,没有非生物的物质和能量.
A、被消费者同化的能量是b,所以从麻风树流入下一营养级的能量传递效率为,A错误;
B、c是第二营养级用于生长发育和繁殖的能量,B正确;
C、d是指呼吸作用消耗的能量,C正确;
D、该图解中包括了生产者、消费者和分解者,没有非生物的物质和能量,D正确.
故选:BCD.
故答案为:
(1)生产者 消费者 非生物的物质和能量、分解者
(2)传递 利用 单向流动 逐级递减
(3)BCD
草原生态系统进行着能量流动、物质循环和信息传递.请回答:
(1)对某草原生态系统中一个由草、田鼠和黄鼬三个环节组成的食物链进行了能量流动分析,得到下表相关数据cal•hm-2•a-1.NP(净同化量)=GP(总同化量)-R(呼吸量).
由上表可知第______环节代表田鼠,该食物链中,第一营养级到第二营养级的能量传递效率为______,该数据不在正常能量传递效率范围内,主要原因______.从生物多样性的价值来看,草地对水土的保持、调节气候等方面的作用属于生物多样性的______价值:
(2)碳在草原生物群落与无机环境之间的循环主要以______的形式进行,碳元素在生物群落中主要以______形式存在.与能量流动相比,碳循环的特点是______.
(3)当草原返青时,“绿色”为田鼠等食草动物提供可采食的信息,田鼠能根据黄鼬的气味躲避猎捕.这说明信息能调节生物间的______关系,以维持生态系统的稳定.
(4)草原管理上,采用轮牧或限制放牧量,这主要是提高______力稳定性.
正确答案
解:(1)表格中可以看出,Ⅲ的总同化量最多,为第一营养级草;Ⅰ的总同化量最少,为第三营养级黄鼬,因此Ⅱ环节代表田鼠.第一营养级到第二营养级的能量传递效率=1.76×105/5.93×107×100%=0.3%.而正常能量传递效率范围为10%~20%,可能是草的大部分能量未被田鼠利用.草地对水土的保持、调节气候等方面的作用属于生物多样性的间接价值.
(2)碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行,碳元素在生物群落中主要以含碳有机物形式存在.与能量流动相比,碳循环的特点是具有全球性,并且可以在无机环境和生物群落之间循环往复.
(3)当草原返青时,“绿色”为田鼠等食草动物提供可采食的信息,田鼠能根据黄鼬的气味躲避猎捕.这说明信息能调节生物间的种间关系,以维持生态系统的稳定.
(4)草原管理上,采用轮牧或限制放牧量,这主要是提高抵抗力稳定性.
故答案为:
(1)Ⅱ0.3%Ⅲ未被Ⅱ利用的能量多 间接
(2)CO2 有机物 碳可以被生物群落反复利用(碳在无机环境和生物群落之间循环往复).具有全球性
(3)种间
(4)抵抗
解析
解:(1)表格中可以看出,Ⅲ的总同化量最多,为第一营养级草;Ⅰ的总同化量最少,为第三营养级黄鼬,因此Ⅱ环节代表田鼠.第一营养级到第二营养级的能量传递效率=1.76×105/5.93×107×100%=0.3%.而正常能量传递效率范围为10%~20%,可能是草的大部分能量未被田鼠利用.草地对水土的保持、调节气候等方面的作用属于生物多样性的间接价值.
(2)碳在生物群落与无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行,碳元素在生物群落中主要以含碳有机物形式存在.与能量流动相比,碳循环的特点是具有全球性,并且可以在无机环境和生物群落之间循环往复.
(3)当草原返青时,“绿色”为田鼠等食草动物提供可采食的信息,田鼠能根据黄鼬的气味躲避猎捕.这说明信息能调节生物间的种间关系,以维持生态系统的稳定.
(4)草原管理上,采用轮牧或限制放牧量,这主要是提高抵抗力稳定性.
故答案为:
(1)Ⅱ0.3%Ⅲ未被Ⅱ利用的能量多 间接
(2)CO2 有机物 碳可以被生物群落反复利用(碳在无机环境和生物群落之间循环往复).具有全球性
(3)种间
(4)抵抗
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