Question

如圖1甲為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡(jiǎn)圖，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，m₁、m₂代表不同的能量形式．圖乙表示能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的變化示意圖，其中a～g表示能量值．請(qǐng)據(jù)圖作答：

（1）圖1甲中，m₁、m₂表示的能量形式分別為

 

、

 

．通常情況下，位于營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅳ的生物體個(gè)數(shù)量一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于Ⅲ，主要原因是

 

．
（2）圖1乙中，若A表示圖甲中營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅱ所攝入的全部能量，則B表示

 

，C表示

 

．
（3）由圖1乙可以總結(jié)出生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的主要特點(diǎn)是

 

（4）若圖1甲中營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一種生物甲、乙、丙，構(gòu)成的食物關(guān)系如圖2．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AkJ，至少需要消耗甲的能量為

 

kJ（用所給字母表示）．

Answer 1

分析：生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)和能量的流動(dòng)沿著食物鏈和食物網(wǎng)的方向會(huì)逐級(jí)遞減．據(jù)此分析解答．

解答：解：（1）能量：是生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)力，是一切生命活動(dòng)的基礎(chǔ) 在生態(tài)系統(tǒng)中能量開(kāi)始于太陽(yáng)輻射能的固定，結(jié)束于生物體的完全分解，能量流動(dòng)的過(guò)程稱為能流，在生態(tài)系統(tǒng)中只有綠色植物才能進(jìn)行光合作用固定太陽(yáng)能．因此圖甲中m1表示流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，這部分能量是太陽(yáng)能或生產(chǎn)者固定的能量，m2表示從該生態(tài)系統(tǒng)散失的能量，即熱能或呼吸作用散失的熱量．能量在傳遞過(guò)程中是逐級(jí)遞減的，因此營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高的生物，可利用的能量越少，所以個(gè)體數(shù)量往往也越少．
（2）圖乙中，若A表示圖甲中營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅱ所攝入的全部能量，則B表示Ⅱ同化作用固定的能量，C表示Ⅱ用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量（或儲(chǔ)存能量）．
（3）生物的呼吸作用后一部分能量用于維持本身的各種生理活動(dòng)；一部分能理轉(zhuǎn)化為熱能散發(fā)到無(wú)機(jī)環(huán)境中（空氣中）；一部分能量就貯存于本身的細(xì)胞中，而只有這一部分能量才是傳遞給下一級(jí)的．因此生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的主要特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減．
（4）假設(shè)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(jù)題干中的條件可知：a×X×20%+a×（1-X）×20%×20%=A，因此a=25A/（1+4X）．故甲能量中比例為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 25A/（1+4X）kJ（用所給字母表示）．
故答案為：（1）太陽(yáng)能；熱能或呼吸作用散失的熱量；營(yíng)養(yǎng)級(jí)高、可利用能量少；
（2）Ⅱ同化作用固定的能量；Ⅱ用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量（或儲(chǔ)存能量）；
（3）單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減；
（4）25A/（1+4X）

點(diǎn)評(píng)：解此題的關(guān)鍵是理解能量是沿著食物鏈流動(dòng)逐級(jí)遞減的以及食物鏈．