Question

1926年，美国一位生态学家研究了一块玉米田的能量流动情况，得到如下数据．
a．这块田共收割玉米约10 000株，质量为6 000kg．通过对玉米植株的化学成分进行分析，计算出其中共含碳2 675kg，折算为葡萄糖6687kg．
b．据他估算，这些玉米在整个生长过程中，通过细胞呼吸消耗的葡萄糖共2 045kg．
c．1kg葡萄糖储存1.6×10⁷ kJ能量．
d．在整个生长季节，入射到这块玉米田的太阳能总量为8.5×10¹² kJ．
请根据以上数据和所学知识分析回答下列问题．
（1）根据10 000株玉米含碳2 675kg，如何折算为6687kg葡萄糖？请列出式子．

 

（2）玉米合成6687kg葡萄糖，大约需要消耗多少CO₂

 

kg？
（3）10 000株玉米共含葡萄糖6687kg，这是10 000株玉米在整个生长过程合成的葡萄糖总量吗？

 

为什么？

 

（4）这块玉米田的太阳能利用率是多少？在农业生产上，可以通过哪些措施提高作物对太阳能的利用率？（要求答出两项）．

 

（5）种植在地块边缘处的玉米植株，其长势通常较地块中央的要好，主要原因是什么？

 

（6）人吃100g玉米，一般地能获得（流入人体内）贮存在所食玉米中能量的

 

．
（ 供选择答案：A．10%   B．20%   C．绝大部分   D．全部  ）

Answer 1

考点：生态系统的功能

专题：

分析：生物学中的计算题：根据葡萄糖的化学简式、光合作用和细胞呼吸作用的公式进行相关计算．

解答： 解：（1）根据葡萄糖的化学简式（C₆H₁₂O₆），列出算式：C：（C₆H₁₂O₆）=72：180，假设2675kg碳折合成的葡萄糖为X，则列式如下：72：180=2675：x．
（2）根据光合作用的方程式可知合成1mol葡萄糖需要消耗6mol二氧化碳，即二氧化碳与葡萄糖的质量比为（44×6）：180=22：15，所以玉米合成6687kg葡萄糖，大约需要消耗的CO₂质量为6687×22÷15=9808kg． 
（3）由于能量流动是单向传递、逐级递减，效率为10%～20%，这些玉米在生长过程所合成的葡萄糖中，通过细胞呼吸作用消耗了2045kg，另外还有应该有少量有机物被捕食者和分解者所利用，所以这10000株玉米共含葡萄糖6687kg并不是其在整个生长过程合成的葡萄糖总量．  
（4）这些玉米田的太阳能利用效率=E_固/E_入射=（1.3972×10⁸）÷（8.5×10⁹）=1.64%．在农业生产上，可以通过遗传育种、合理密植、套种、增施有机肥等措施来提高作物对太阳能的利用率．
（5）种植在地块边缘处的玉米植株，其长势通常较地块中央的要好，主要是因为种内斗争相对较弱，CO₂的供应比较充足，有效光合面积比较大．
（6）10%～20%是能量传递效率，是指（人同化的能量）/（玉米同化的能量），可此题是人吃下的玉米，这和能量传递效率无关，而与消化吸收能力有关，所以人吃100g玉米，一般地能获得（流入人体内）贮存在所食玉米中能量的绝大部分，故选C．
故答案是：
（1）72：180=2675：x   （或x=（2675×180）÷72 ）
（2）9808   
（3）不是，玉米在生长过程所合成的葡萄糖中，通过细胞呼吸作用消耗了2045 kg，另外还有应该有少量有机物被捕食者和分解者所利用
（4）这块玉米田的太阳能利用率大约是1.64%．可以通过遗传育种、合理密植、套种、增施有机肥等措施来提高作物对太阳能的利用率
（5）种内斗争相对较弱，CO₂的供应比较充足，有效光合面积比较大
（6）C

点评：本题考查生态系统的功能的相关知识点，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养了学生分析题意、获取信息、解决问题的能力．