题目内容
【题目】图 1 为某莲藕池塘中存在的食物网示意图,图 2 为某一种群数量随时间变化图。请据图回答:
(1)图 1 中蜘蛛和瓢虫之间的关系为_____。生态系统的成分除了图 1 食物网中成分外还包括_________。
(2)若第二营养级粪便中的能量为 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 1 中第二营养级的同化量可表示为_________。
(3)若图 2 种群为东亚飞蝗,应控制其种群数量为_____________(K1/K2/0),以有利于维持该地区生态系统的稳定性。干旱能抑制一种丝状菌(该菌造成蝗虫患病)的生长,若 a 点变化为干旱,则 a 点后东亚飞蝗种群数量变化曲线可能为_________________(用图 2 中标号甲、乙、丙表示)。若图 2 种群为长江流域的扬子鳄(处于最高营养级生物之一),当种群数量在a 点后的变化为曲线乙。当种群数量为 K2 时,对扬子鳄种群的保护措施有_____。
(4)假如蜘蛛的食物 3/4 来自瓢虫,且该系统能量从生产者到消费者的传递效率为 10%,从消费者到消费者的能量传递效率为 20%,如果一定时期内,蜘蛛种群增加的重量为 40g, 那么共消耗植物_______g。
(5)绿色城市的重要标志之一是实现垃圾的“减量化、资源化和无害化”。利用培养的微生物来分解垃圾,从资源与环境的角度来看,微生物分解途径优于垃圾焚烧途径的主要原因是_________等 。
【答案】捕食和竞争 分解者、非生物的物质与能量 N+R K2 甲 建立自然保护区等(合理得分) 8000 对物质的循环利用和能量多级利用(减少环境污染)
【解析】
1、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。
2、识图分析可知,图1:该食物网中有三条食物链:莲藕→斜纹夜蛾→蜘蛛;莲藕→斜纹夜蛾→瓢虫→蜘蛛;莲藕→莲溢管蚜→瓢虫→蜘蛛。
图2:理想环境中种群数量呈现J型曲线;由于自然界的资源和空间总是有限的,使得种群数量呈现S型曲线;同一种生物的K值不是固定不变的,会受到环境的影响;环境遭受破坏,K值会下降;当生物生存的环境改善,K值会上升。
当a点后的变化曲线为乙且种群数量为K2时,说明该处生态系统破坏严重,要建立自然保护区对该物种进行保护。扬子鳄是最高营养级,数量减少后,流向该营养级其他物种的能量会增加,处于同一营养级物种的种间关系是竞争。
(1)根据以上分析可知,图 1 中蜘蛛和瓢虫之间的关系为捕食和竞争。生态系统的成分包括:非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者,图 1 食物网中只有生产者和消费者,因此还缺少非生物的物质和能量、分解者。
(2)根据以上分析能量流动的途径分析可知,第二营养级的同化量=第二营养级用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能量,即N+R。
(3)蝗虫属于有害的昆虫,将蝗虫种群数量控制在K2,能够抑制其恢复到K值,以有利于维持该地区生态系统的稳定性。根据题意,干旱能抑制一种丝状菌(该菌造成蝗虫患病)的生长,若a点变化为干旱,蝗虫数量上升一段时间后趋于稳定,为曲线甲。a点后长江流域的扬子鳄的变化曲线为乙,且种群数量为K2时,表示该种群环境阻力增加,环境容纳量下降,故对该物种最有效的保护措施是改善其栖息环境,通过环境容纳量,就地保护为最有效措施,如建立自然保护区。
(4)根据以上分析可知,假如蜘蛛的食物 3/4 来自瓢虫,那么1/4 来自斜纹夜蛾,且该系统能量从生产者到消费者的传递效率为10%,从消费者到消费者的能量传递效率为20%,如果蜘蛛种群增加的重量为1kg,那么其中直接消耗瓢虫的重量为40×3/4÷20%=150kg,直接消耗莲溢管蚜的重量为150÷20%=750 kg,直接消耗植物的重量为750÷10%=7500 kg;其次在莲藕→斜纹夜蛾→蜘蛛这条食物链中,蜘蛛直接消耗斜纹夜蛾的重量为40×1/4÷20%=50kg,直接消耗植物的重量为50÷10%=500 kg,则共消耗植物7500+500=8000 kg。
(5)微生物作为生态系统的分解者,可以将垃圾中的有机物分解为无机物,充分利用垃圾中的物质,使物质达到多级利用的目的,同时减少环境污染。