Question

10．图甲是某草原生态系统中碳循环模式图，图中A、B、C、D表示生态系统的成分，①②③为特定的生理过程，图乙表示该系统中部分生物间的食物关系．请据图分析回答：

（1）图乙中，若鼠和昆虫粪便中的能量为M，呼吸作用消耗的能量为R，用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量为N，则图中第二营养级的同化量可表示为N+R．
（2）图乙中的生物对应图甲中的B、D（用字母表示）．在①、③过程中碳主要以CO₂形式进行循环．
（3）图乙中，若蛇的食物有$\frac{4}{5}$来自鼠，$\frac{1}{5}$来自蛙，能量传递效率为10%．则从理论上讲，蛇每增加1kJ能量，需消耗植物280kJ，假如蛇的食物中，鼠的比例变为$\frac{2}{5}$，消耗相同的植物，蛇同化的能量是原来的$\frac{7}{16}$．
（4）该草原曾发生过火灾，但此后又慢慢恢复，从生态系统的角度分析，这体现了生态系统具有自我调节能力，这种能力的大小主要取决于营养结构的复杂程度（生物种类的多少、物种丰富度的高低）．

Answer 1

分析 图甲：根据A与D之间的双箭头和指向A的箭头最多，可知A是二氧化碳库，D是生产者，由B、C、D的箭头关系可知，B是消费者，C是分解者．
图乙：该食物网中有两条食物链：植物→鼠→蛇；植物→昆虫→蛙→蛇．
能量流动过程中能量关系：
摄入量=同化量+粪便量
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能量
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量

解答 解：（1）同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能量=N+R．
（2）图乙中的生物成分为生产者和消费者，故对应图甲中的B、D；①是光合作用，③是呼吸作用，在①、③过程中碳以二氧化碳的形式进行循环．
（3）由高营养级求低营养级，则在植物→鼠→蛇这条食物链中蛇需消耗植物=（1×$\frac{4}{5}$）÷10%÷10%=80kg，在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中蛇需消耗植物=（1×$\frac{4}{5}$）÷10%÷10%÷10%=200kg，因此蛇每增加1 kg体重至少消耗植物280kg．同理，假如蛇的食物中，鼠的比例变为$\frac{2}{5}$，则蛇每增加1kg体重，在植物→鼠→蛇这条食物链中蛇需消耗植物=（1×$\frac{2}{5}$）÷10%÷10%=40kg，在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中蛇需消耗植物=（1×$\frac{3}{5}$）÷10%÷10%÷10%=600kg，则因此蛇每增加1kg体重至少消耗植物640kg．则消耗相同的植物，蛇同化的能量是原来的$\frac{280}{640}$=$\frac{7}{16}$．
（4）题干所述现象体现了生态系统具有自我调节能力．自我调节能力的大小取决于营养结构的复杂程度．
故答案为：
（1）N+R    
（2）B、D     CO₂
（3）280   $\frac{7}{16}$
（4）自我调节    营养结构的复杂程度（生物种类的多少、物种丰富度的高低）

点评 本题考查生态系统的结构、功能、演替、稳定性等相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断的能力．