Question

11．图1是某草原生态系统部分营养结构，图2是由于开矿对该草原土壤造成了铜污染后，研究者研究了不同大气CO₂浓度及土壤铜污染对土壤脲酶活性的影响情况，请据图回答问题．

（1）若草固定的总能量为6.8×10⁹ kJ，食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3×10⁸ kJ，则人最多能获得能量2.46×10⁸kJ．若蛇取食鼠的比例由1/4调整到3/4，从理论上分析，改变取食比例后蛇体重每增加1kg，人比原来增重2kg（能量传递效率按20%计算）．
（2）由图2可以看出，土壤Cu污染会抑制（填“促进”或“抑制”）土壤脲酶活性，且随着土壤Cu污染程度的加重，这种作用会增强；CO₂浓度升高会促进（填“促进”或“抑制”）土壤脲酶活性，且随着土壤Cu污染程度的加重，这种作用会减弱
（3）对于某一特定生态系统的营养结构，如树→昆虫→鸟→鼬鼠与白鼬．如果用生物数量、能量分别作为绘制金字塔的指标，金字塔的形状可能会有很大的变化．上述两种能量金字塔金字塔对比，更能较好地反映生态系统内能量流动的本质，因为这种金字塔表达的是营养级之间的能量关系；而另一种金字塔反映的是生物个体之间的数量关系．因此，前者提供的状况更加客观全面．

Answer 1

分析 1、生态系统的物质循环和能量流动的渠道是食物链和食物网．生态系统中的能量流动从生产者固定太阳能开始．能量流动特点为单向，逐级递减．生态系统中，能量流动只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向后面的各个营养级，因此是单向不可逆转的．
2、分析题图，图1是食物网图，由图2可知：土壤Cu污染会抑制土壤脲酶活性，且随着土壤Cu污染程度的加重，这种作用会增强；CO₂浓度升高会促进土壤脲酶活性，且随着土壤Cu污染程度的加重，这种作用会减弱，据此答题．

解答 解：（1）若草固定的总能量为6.8×10⁹kJ，食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3×10⁸ kJ，则羊最多能获得的能量为（6.8×10⁹×20%-1.3×10^8）则人最多能获得的能量为（6.8×10⁹×20%-1.3×10⁸）×20%=2.46×10⁸（kJ）．
当蛇的$\frac{1}{4}$食物来自鼠时，则蛇质量每增加1kg需要消耗草$\frac{1}{4}$÷20%÷20%+$\frac{3}{4}$÷20%÷20%÷20%=100（kg）．当蛇的$\frac{3}{4}$食物来自鼠时，则蛇质量每增加1kg需要消耗草$\frac{1}{4}$÷20%÷20%÷20%+$\frac{3}{4}$÷20%÷20%=50（kg）．故若蛇取食鼠的比例由$\frac{1}{4}$调整到$\frac{3}{4}$可节省草100-50=50（kg），这部分能量传递到人，则人比原来增重50×20%×20%=2（kg）
（2）分析图2可知，正常大气CO₂组和高浓度CO₂组，在铜污染时土壤脲酶活性均低于未被铜污染时，且铜污染程度越重，土壤脲酶活性越低．比较无铜污染的土壤可知，高浓度CO₂组的土壤脲酶活性高于正常大气CO₂浓度组，说明CO₂浓度升高能促进土壤脲酶活性，当铜污染严重时，这种促进作用减弱．
（3）树→昆虫→鸟→鼬鼠与白鼬，其数量为树最少，昆虫最多，鸟少于昆虫多于鼬鼠和白鼬，但就能量金字塔而言，沿食物链应呈现“逐级递减”．相对于数量金字塔，由于能量金字塔表达的是各营养级间的“能量”关系，因此它更能较好地反映生态系统内能量流动的本质，其反映的状况更加客观、全面．
故答案为：
（1）2.46×10⁸　2
（2）抑制　增强　促进　减弱
（3）能量金字塔　　营养级．

点评 本题主要考查生态系统的结构及能量流动的计算，意在强化学生对相关知识的理解与掌握．有一定的难度．