Question

8．如圖所示，圖甲表示草原生態(tài)系統(tǒng)的能量流和部分物質(zhì)流，圖乙表示某種群遷入該生態(tài)統(tǒng)一段時間內(nèi)種群增長倍率和時間的關系，圖丙是能量流動示意圖，圖丁是有關的食物網(wǎng)．請回答下列問題：

（1）由圖甲分析，無機環(huán)境中的物質(zhì)和能量主要是通過生產(chǎn)者的光合作用進入生物群落，；生態(tài)系統(tǒng)能量不循環(huán)流動的原因是生物代謝產(chǎn)生的熱能不能被生物體用于合成有機物（或散失的熱能不能被生物再利用）；物質(zhì)可以反復利用的主要原因是生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的
生產(chǎn)者、消費者和分解者 經(jīng)過呼吸作用將有機物分解為無機物，無機物可被生物群落重新利用．
（2）由圖乙可知，種群密度在第40年時，達到種群的環(huán)境容納量（K值）．種群密度在第10--30年時期內(nèi)，種內(nèi)斗爭變化趨勢是逐漸增強．
（3）若此草原向森林群落演替，在這一演替過程中，顯著提高了群落利用陽光等環(huán)境資源的能力；同時也使生態(tài)系抵抗力統(tǒng)穩(wěn)定性逐漸增強．
（4）若該生態(tài)系統(tǒng)一年固定碳量為12×10¹⁹千克，1千克葡萄糖儲存1.6×10⁴KJ能量，生產(chǎn)者一年細胞呼吸作用消耗葡萄糖8×10²⁰千克，那么一年該生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者用于生長發(fā)育繁殖的能量為16×10²⁴KJ．
（5）圖丙中A表示初級消費者的同化量．初級消費者到次級消費者的能量傳遞效率是3%．
（6）假設鷹從各條食物鏈中獲得的能量是均等的，若鷹體內(nèi)有機物增加15g，至少需要消耗植物875 g．

Answer 1

分析 1、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的特點：
 單向流動：生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的能量只能從第一營養(yǎng)級流向第二營養(yǎng)級，再依次流向下一個營養(yǎng)級，不能逆向流動，也不能循環(huán)流動．
 逐級遞減：能量在沿食物鏈流動的過程中，逐級減少，能量在相鄰兩個營養(yǎng)級間的傳遞效率是10%-20%；可用能量金字塔表示．在一個生態(tài)系統(tǒng)中，營養(yǎng)級越多，能量流動過程中消耗的能量越多
2、生態(tài)系統(tǒng)之所以能維持相對穩(wěn)定，是由于生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力．生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的．基礎是負反饋．物種數(shù)目越多，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越復雜，自我調(diào)節(jié)能力越大．

解答 解：（1）生產(chǎn)者主要是綠色植物（最基本、最關鍵的成分），綠色植物通過光合作用將光能轉(zhuǎn)化成化學能，固定在光合作用制造的有機物中，能量輸入到生態(tài)系統(tǒng)的第一營養(yǎng)級，成為生態(tài)系統(tǒng)能量流動的起點．圖中“”表示能量流動；由于散失的熱能不能被生物再利用，因此生態(tài)系統(tǒng)能量不能循環(huán)流動．由于生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的 生產(chǎn)者、消費者和分解者經(jīng)過呼吸作用將有機物分解為無機物，無機物可被生物群落重新利用，因此物質(zhì)可以反復利用．
（2）由圖乙可知，種群密度在第40年時，λ=$\frac{當年某種群的個體數(shù)}{一年前該種群的個體數(shù)}$=1，說明種群數(shù)量幾乎沒有變化，可知種群數(shù)量達到種群的環(huán)境容納量（K值）．種群密度在第40年前，λ＞1，當年該種群的個體數(shù)量大于一年前該種群個體數(shù)量，說明該種群數(shù)量有所增加；當種群密度在第10～30年時期內(nèi)，由于種內(nèi)斗爭逐漸增強，λ呈現(xiàn)逐漸降低趨勢．
（3）草原向森林群落演替過程中，顯著提高了群落利用陽光等環(huán)境資源；同時也使生態(tài)系抵抗力統(tǒng)穩(wěn)定性逐漸增強．
（4）生態(tài)系統(tǒng)一年固定碳量為12×10¹⁹千克，相當于18×10²⁰千克葡萄糖，由于生產(chǎn)者的同化能=其呼吸作用消耗的能量+用于生長、發(fā)育和繁殖的能量，所以一年該生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者用于生長發(fā)育繁殖的葡萄糖量為18×10²⁰-8×10²⁰=10×10²⁰千克葡萄糖，相當于16×10²⁴KJ的能量．
（5）據(jù)圖丙分析，初級消費者的攝入能=其同化能+其糞便能，所以A表示初級消費者的同化量．初級消費者到次級消費者的能量傳遞效率為（2.44×10⁷-1.9×10⁶）÷（1.09×10⁹-3.0×10⁸）×100%=3%．
（6）圖丁中，鷹從各條食物鏈中獲得的能量是均等的，若鷹體內(nèi)有機物增加15g，計算至少需要消耗植物的能量傳遞效率應該按20%，所以至少需要消耗植物的量為15×$\frac{1}{3}$÷20%÷20%+15×$\frac{1}{3}$÷20%÷20%+15×$\frac{1}{3}$÷20%÷20%÷20%=875g．
故答案為：
（1）生產(chǎn)者的光合作用  生物代謝產(chǎn)生的熱能不能被生物體用于合成有機物（或散失的熱能不能被生物再利用）    生產(chǎn)者、消費者和分解者
（2）第40    逐漸增強
（3）陽光等環(huán)境資源
（4）16×10²⁴KJ
（5）初級消費者的同化量       3%
（6）875

點評 本題考查了物質(zhì)循環(huán)和能量流動的規(guī)律和應用、種群數(shù)量變化規(guī)律等相關內(nèi)容，意在考查考生理解所學知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力．