Question

【题目】下图甲是某草原生态系统的食物网结构图，图乙是该生态系统的碳循环示意图。据图回答以下问题：

（1）图甲中，属于次级消费者的生物有_______。

（2）用标志重捕法调查鼠种群密度时，在 2hm2范围内，第一次捕获40只鼠，第二次捕获30只，其中有标记的是15只，则该鼠的种群密度是_____只/hm2。若标记的鼠有部分被捕 食掉，则会导致鼠种群密度的估算结果______________“偏高”或“偏低”）。

（3）流经该生态系统的总能量 ____。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，蛇体重增加1kg，人能比原来多增重_____kg（能量传递效率按 20%计算）。

（4）图乙中，碳元素由B主要通 ____________过程进入A。碳元素在 A、C、D 之间以___________形式传递。图乙中的生态系统组成成分未在图甲中体现的是______________（填字母）。

（5）该地出现了较为严重的自然灾害，如图为在人为干预下恢复过程中的能量流动图（单位：103KJ.m-2.a-1）。

①由图可知，肉食性动物需补偿输入的能量为____ KJ m-2.a-1，根据图中数据可知，营养级___填“较高”或“较低”）的生物在这场灾害中受到的影响较大。

②流入该生态系统的总能量是_____ KJ m-2.a-1。

用于植食性动物自身生长发育繁殖等生命活动的能量是____ KJ m-2.a-1。

③在人为干预下，能量在第二营养级与第三营养级之间的传递效率为_____（保留3位有效数字）。

Answer 1

【答案】人、蟾蜍、蛇、猫头鹰 40 偏高 草固定的太阳能 2 光合作用 含碳有机物 B、D 5×103 较高 1.29×105 1.2×104 15.6%

【解析】

据图分析，图甲食物网中只有生产者和消费者，其中草是生产者，属于第一营养级，其余都是消费者，图中共含有4条食物链。图乙是某草原生态系统中碳循环模式图，由于生产者和大气中CO2库之间为双箭头，并且所有生物均进行呼吸作用，因此可以判断图中A、B分别代表生产者、大气中CO2库；又由于生产者和消费者均会流向分解者，因此进一步确定C、D分别表示消费者、分解者。

（1）次级消费者处于食物链的第三营养级，图甲中属于次级消费者的生物有人、蟾蜍、蛇、猫头鹰。

（2）已知第一次捕获鼠40只，第二次捕获30只，其中被标记的有15只，且样方面积为2hm2，因此该鼠的种群密度=30×40÷15÷2=40只/ hm2；若标记的鼠有部分被捕食掉，导致第二次捕获的鼠中被标记的个体减少，进而会导致鼠种群密度的估算结果偏大。

（3）流经生态系统的总能量是草（生产者）固定的全部太阳能。蛇取食鼠的比例改变前体重增加lkg需要草的量=1×1/4÷20%÷20%+1×3/4÷20%÷20%÷20%=100kg，蛇取食鼠的比例改变后体重增加lkg需要草的量为：1×3/4÷20%÷20%+1×1/4÷20%÷20%÷20%=50kg，改变后与改变前可以节省100-50=50kg的草的能量可以流向人，所以可以使人增重50×20%×20%=2kg。

（4）图乙中A、B分别代表生产者、大气中CO2库，二氧化碳库中的碳元素主要通过生产者的光合作用进入生产者，进而进入了生物群落；A、C、D都是生物成分，在这些生物成分之间碳元素以含碳有机物的形式流动。图甲中只有生产者和消费者，没有非生物的物质和能量、分解者，即没有图乙中的B、D成分。

（5）①据图分析，流入到肉食动物的能量=植食动物的能量-热能-未利用-分解者=（14+2-4-9-0.5）×103=2.5×103 kJm-2a-1，肉食动物同化的能量=顶位肉食动物+热能+未利用+分解者=（0.25+2.1+5.1+0.05）×103=7.5×103kJm-2a-1，其中来源于植食动物的能量为2.5×103，则补偿输入为5×103kJm-2a-1；由图可知，营养级越高，补偿输入的能量越多，所以营养级较高的生物在这场灾害中受到的影响较大。

②流入该生态系统的总能量为生产者固定的总能量+补偿输入的能量，生产者固定的能量=23+70+14+3=110×103kJm-2a-1，因此流经给生态系统的总能量=（110+2+12+5）×103=1.29×105 kJm-2a-1。第二营养级的总能量=14×1031+2×103=16×103kJm-2a-1，其中呼吸消耗的能量是4×103 kJm-2a-1，因此用于植食性动物自身生长发育繁殖等生命活动的能量=1.2×104 kJm-2a-1。

③图示食物链中，第二营养级的总能量=14×1031+2×103=16×103kJm-2a-1，第三营养级固定的能量=2.5×103，所以能量在第二营养级到第三营养级之间的传递效率=（2.5×103）÷（16×103）=15.6%。