Question

6．圖1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2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表示能量值的多少．請(qǐng)據(jù)圖作答：

（1）從生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來(lái)看，圖3中未表示出的成分有分解者、非生物的物質(zhì)和能量．圖1中，m₁、m₂表示的能量形式分別為太陽(yáng)能、熱能
（2）圖2中，若A表示圖1中營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅱ所攝入的全部能量，則B表示營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅱ所同化的能量，C表示用于生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖的能量．若圖1中營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅰ所固定的太陽(yáng)能總量為y，由營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是$\frac{y}$（用圖中所給字母的表達(dá)式表示）．
（3）由圖2可以總結(jié)出生態(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）若圖1中營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一種生物甲、乙、丙，構(gòu)成食物關(guān)系如圖3．其中，甲能量中比例為a的部分直接提供給丙，則要使丙能量增加X(jué)kJ，至少需要消耗甲的能量$\frac{25X}{（4a+1）}$kJ（用所給字母的表達(dá)式表示）．

Answer 1

分析 由分析可知圖1，在能量金字塔中，處于第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物是生產(chǎn)者Ⅰ，m₁表示進(jìn)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(yíng)養(yǎng)級(jí)散失的能量熱能；能量在食物鏈各營(yíng)養(yǎng)級(jí)間是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減，則營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，可利用能量越少．
分析圖2，每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量=攝入量-糞便量，若A表示圖甲中營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅱ所攝入的全部能量，則B表示第Ⅱ營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量，一部分在第Ⅱ營(yíng)養(yǎng)級(jí)的呼吸作用中以熱能的形式散失了，另一部分用于第Ⅱ營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng)，儲(chǔ)存在生物的有機(jī)物中．
分析圖3，食物鏈兩條：甲→丙、甲→乙→丙，由高營(yíng)養(yǎng)級(jí)求低營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量，至能量按照20%%的能量傳遞率計(jì)算．

解答 解：（1）圖3是食物網(wǎng)，只有生產(chǎn)者和消費(fèi)者兩種成分，圖中未表示出的成分有分解者、非生物的物質(zhì)和能量．圖1中，m₁表示進(jìn)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(yíng)養(yǎng)級(jí)散失的能量熱能．
（2）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同化的能量，C表示Ⅱ用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量．若圖甲中營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅰ所固定的太陽(yáng)能總量為y，而圖乙中營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅱ同化的總能量為b，因此營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是$\frac{y}$×100%．
（3）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b，則丙從甲→丙途徑獲得的能量為b×a×20%，丙從甲→乙→丙途徑獲得的能量為b×（1-a）×20%×20%，根據(jù)題干中的條件可知：b×a×20%+b×（1-a）×20%×20%=X因此b=$\frac{25X}{（4a+1）}$kJ
故答案為：
（1）分解者     非生物的物質(zhì)和能量    太陽(yáng)能   熱能
（2）營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅱ所同化的能量    用于生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖的能量    $\frac{y}$
（3）單向傳遞，逐級(jí)遞減
（4）$\frac{25X}{（4a+1）}$

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖示主要考查生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)的相關(guān)知識(shí)，意在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)的分析、理解和運(yùn)用．