Question

18．如图甲为某时期青龙湾水库这一淡水域生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级m₁、m₂代表不同的能量．图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图，其中a～g表示能量值的多少，据图作答：

（1）图1中，m₁、m₂表示的能量分别为输入该生态系统的总能量、呼吸作用散失的能量．通常情况下，位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于Ⅲ，主要原因是：能量流动是逐级递减的，且传递效率低．
（2）图2中，若A表示图1中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示该营养级固定的能量（或营养级Ⅱ的同化量），C表示用于生长、发育和繁殖的能量． 若图1中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y，由营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是$\frac{b}{y}$×100%（用图中所给字母的表达式表示）；由图2可以总结出生态系统能量流动的主要特点是单向流动、逐级递减．
（3 ））图1中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所构成的生态系统成分是消费者；若由于某种原因，造成图1中某种绿色植物的数量锐减，该生态系统中其他生物的数量发生了较大波动后又逐渐趋于稳定，说明生态系统具有一定的自我调节能力，这种能力是通过（负）反馈调节来实现的．
（4）若图1中营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙，构成食物关系如图3：其中，甲能量中比例为x的部分通过乙提供给丙，则要使丙能量增加AkJ，至少需要消耗甲的能量甲25A÷（5-4x）kJ．（用所给字母的表达式表示）．

Answer 1

分析 由分析可知图1，在能量金字塔中，处于第一营养级的生物是生产者Ⅰ，m₁表示进入该生态系统的能量光能，m₂是指在生态系统食物链各营养级散失的能量热能；能量在食物链各营养级间是单向流动、逐级递减，则营养级越高，可利用能量越少．
分析图2，每一营养级的同化量=摄入量-粪便量，若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示第Ⅱ营养级同化的能量，一部分在第Ⅱ营养级的呼吸作用中以热能的形式散失了，另一部分用于第Ⅱ营养级的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在生物的有机物中．
分析图3，食物链两条：甲→丙、甲→乙→丙，由高营养级求低营养级能量，至能量按照20%%的能量传递率计算．

解答 解：（1）图1中，m₁表示流入该生态系统的总能量，这部分能量是太阳能或生产者固定的能量，m₂表示从该生态系统散失的能量，即热能或呼吸作用散失的热量．在生态系统中能量流动的特点是单向流动、逐级递减，导致营养级高，可利用能量少，所以位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于Ⅲ．
（2）A表示图1中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示Ⅱ同化的能量，C表示Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量． 若图1中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y，则第二营养级的同化能为b，由营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是  $\frac{b}{y}$×100%．生态系统能量流动的主要特点是单向流动，逐级递减．
（3 ）图1中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所构成的生态系统成分是消费者．题干所述说明生态系统具有一定的自我调节能力，生态系统的自我调节能力的基础是负反馈调节．
（4）假设至少需要消耗甲的能量为a，则丙从甲→丙途径获得的能量为a×X×20%，丙从甲→乙→丙途径获得的能量为a×（1-X）×20%×20%，根据题干中的条件可知：a×X×20%+a×（1-X）×20%×20%=A，因此a=25A÷（5-4x）．
故答案为：
（1）输入该生态系统的总能量    呼吸作用散失的能量    能量流动是逐级递减的，且传递效率低（合理即可）
（2）该营养级固定的能量（或营养级Ⅱ的同化量）   用于生长、发育和繁殖的能量     $\frac{b}{y}$×100%      单向流动、逐级递减
（3）消费者    一定的自我调节    （负）反馈
（4）25A÷（5-4x）

点评 本题考查生态系统的能量流动等知识，意在考查考生能理解所学知识的要点、识图能力、信息的提取与应用能力、通过比较与综合做出合理判断的能力等．