Question

生态学家对某水生生态系统的营养结构和能量流动情况调查后，得到了甲图所示的食物网和如表中的能量数据，乙图为能量金字塔简图（I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，m₁、m₂代表不同的能量形式）．请分析回答．

生物类群	同化的能量（102千焦/m2/年）
浮游植物	8100
浮游动物	600
双翅目幼虫	120
摇蚊幼虫	900
太阳鱼	210
鲈鱼	30

（1）该生态系统中，处于第二营养级的生物是

 

；乙图中m₁表示的能量形式为

 

．
（2）浮游植物同化的能量，除了一部分流向下一营养级外，其他去向还包括

 

．
（3）该生态系统中，能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为

 

．
（4）如果去除该生态系统中的浮游动物和双翅目幼虫，从理论上讲，鲈鱼获得的能量将

 

．
（5）该地区为了发展经济，开办了一个采矿场，土壤、植被和水体都遭到严重破坏．科研人员尝试利用植物修复技术治理重金属污染，其实质是将某种特定的植物种植在被重金属污染的土壤上，植物收获后进行妥善处理，就可将重金属移出土壤．目前，科学家正尝试应用生物工程技术培育符合植物修复技术要求的转基因植物．①土壤中的重金属可通过逐级富集，从而危及人类的健康．②科学家从土壤微生物中筛选出目的基因后，可采用PCR技术对目的基因进行扩增，该反应体系包括模板DNA、耐高温的、dCTP、dATP、dGTP、dTTP以及酶促反应所需的离子等．③将含有目的基因的植物细胞培养成植株需要应用植物组织培养技术，该技术的理论依据是

 

，在培养过程中，细胞必须经过

 

过程才能形成胚状体或丛芽，最终形成完整的植株．

Answer 1

考点：生态系统的结构,生态系统的功能,植物培养的条件及过程

专题：

分析：从图甲中分析可知，该食物网中共有3条食物链，分别是：浮游植物→摇蚊幼虫→太阳鱼→鲈鱼、浮游植物→浮游动物→太阳鱼→鲈鱼、浮游植物→浮游动物→双翅目幼虫→太阳鱼→鲈鱼．生态系统中能量的来源：①生产者的能量主要来自太阳能②其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量．
能量去路：①自身呼吸消耗；②流向下一营养级；③残体、粪便等被分解者分解；④未被利用的能量．
消费者同化能量=呼吸消耗+分解者分解利用+下一营养级同化+未被利用．
从图乙中分析可知，Ⅰ表示的是生产者，其构成的食物链是Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ．
植物细胞工程：1．理论基础（原理）：细胞全能性；2．植物组织培养技术过程：离体的植物器官、组织或细胞

脱分化

愈伤组织

再分化

胚状体→试管苗→植物体．

解答： 解：（1）从图中分析可知，该食物网中共有3条食物链．分别是：浮游植物→摇蚊幼虫→太阳鱼→鲈鱼、浮游植物→浮游动物→太阳鱼→鲈鱼、浮游植物→浮游动物→双翅目幼虫→太阳鱼→鲈鱼．第二营养级的生物是浮游动物、摇蚊幼虫．m₁表示的能量为第一营养级的能量，第一营养级的能量是8100×10²千焦/m²/年．
（2）浮游植物是生产者，其同化的能量是生产者所固定的太阳能．能量去路：①自身呼吸消耗；②流向下一营养级；③残体、粪便等被分解者分解；④未被利用的能量．因此浮游植物同化的能量，除了一部分流向下一营养级外，还有的去向有自身呼吸释放、流向分解者、未被利用．
（3）第一营养级生物是浮游植物，其同化的能量是8100×10²千焦/m²/年，第二营养级的生物是浮游动物和摇蚊幼虫，其同化的能量是（600+900）×10²千焦/m²/年，因此第一营养级和第二营养级之间的传递效率为=

(600+900)×102千焦/m2/年

8100×102千焦/m2/年

=18.52%．
（4）如果去除该生态系统中的浮游动物和双翅目幼虫，则鲈鱼的营养级由原先的第四、第五营养级变成只占第四营养级，则此时传递到鲈鱼的总能量增多，故鲈鱼产量将增加，但生物种类减少，营养结构变得简单了，生态系统的稳定性下降．
（5）植物组织培养技术过程：离体的植物器官、组织或细胞

脱分化

愈伤组织

再分化

胚状体→试管苗→植物体．其理论基础是植物的全能性．
故答案为：
（1）浮游动物、摇蚊幼虫   8100×10²千焦/m²/年
（2）自身呼吸释放、流向分解者、未被利用
（3）18.52%
（4）增加
（5）植物细胞的全能性   脱分化和再分化

点评：这是一道综合性较强的习题，主要考查学生对生态系统成分和功能的了解以及对植细胞工程的了解，解题时一定要注意每个营养级生物不止一个．