题目内容
【题目】如图甲为某湖泊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代表不同的能量形式.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.请据图作答:
(1)图甲中,m1、m2表示的能量形式分别为_____、_____.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_____.
(2)图乙中,若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量,则B表示_____,C表示_____.若图甲中营养级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_____ (用图中所给字母的表达式表示).
(3)由图乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是_____.
(4)有一食物网如图丙所示,设E种群干物质量为5.8×109kJ,B种群干物质量为1.3×108kJ,则A种群干物质量的值至少是_____.
【答案】 太阳能(或生产者同化固定的能量) 热能(或呼吸作用散失的热量) 营养级高,可利用能量少(或营养级高的物种,往往体型较大) Ⅱ同化固定的能量 Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量 ×100% 单向流动,逐级递减 4.5×107kJ
【解析】试题分析:据图分析,图甲中I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表第一、第二、第三、第四营养级,m1为输入并被生产者固定的能量,一般为太阳能;m2为各营养级输出的能量,属于呼吸作用散失的热能。图乙中,A表示摄入能,B表示同化能,D表示热能,E表示分解者,C表示用于生长、发育和繁殖的能量,F表示下一营养极同化的能量;a表示该营养级的摄入能,b表示该营养级的同化能,c表示粪便能量,d表示呼吸作用,e表示用于生长、发育和繁殖的能量,f表示流向分解者的能量,g表示流入下一营养极的能量。图丙存在三条食物链:E→B、E→C→A、E→D→A。
(1)根据以上分析已知,图甲中,m1、m2分别代表太阳能和呼吸作用散失的热能;能量在传递过程中是逐级递减的,则营养级越高的生物,可利用的能量越少,个体数量往往也越少。
(2)根据以上分析已知,图乙中的B表示Ⅱ的同化能,C表示Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量;若图甲中营养级Ⅰ所固定的太阳能总量为y,而图乙中营养级Ⅱ同化固定的总能量为b,因此营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是b/y×100%。
(3)生态系统能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。
(4)由于能量以物质为载体,所以计算干物质量的值也就是计算能量的量值;其次,由于E种群的干物质的最终去向有B和A,所以要使A种群所得干物质的量最少,只有在E种群以最低的传递效率传给B(这时E种群剩余干物质最少),E剩余部分再以最低的传递效率传给A时才可能发生;B种群干物质量为1.3×108kJ,从理论上讲,至多消耗E种群干物质为1.3×108kJ/10%=1.3×109kJ,由于A与E相隔一个营养级,因而A种群干物质量的值至少为(5.8-1.3)×109kJ×10%×10%=4.5×107kJ。
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【题目】某池塘的水层由上至下分别为表水层、斜温层、静水层和底泥层,某兴趣小组在冬夏两季分别对该池塘的温度和氧气进行垂直结构分析,统计数据见下表:
水层 | 表水层 | 斜温层 | 静水层 | 底泥层 | |
温度(℃) | 夏 | 25 | 14 | 8 | 4 |
冬 | 2 | 3.8 | 4 | 4 | |
O2(μLL﹣1) | 夏 | 9.5 | 6.2 | 3.4 | 0.2 |
冬 | 12 | 11.8 | 10.6 | 10.2 |
(1)从表中数据分析,夏季池塘中随着水深的增加,O2含量下降,引起这种现象的非生物因素主要是_____;夏季各水层的O2含量低于冬季,其生物学原因是_____.
(2)夏季底泥层和表水层相比,O2含量非常低的原因是_____
(3)该兴趣小组为了研究该池塘斜温层中生物光合作用和有氧呼吸,设计了如下操作.
步骤一:将三个相同的透明玻璃瓶标号a、b、c,并将a用不透光的黑布包裹起来;
步骤二:用a、b、c三个瓶子均从池塘斜温层取满水,并 测定c瓶中水的溶氧量;
步骤三:将a、b两瓶密封后_____,处理24小时;
步骤四:测定a、b两瓶中水的溶氧量,三个瓶子的测量结果如图所示.
①要使实验更精准,需对步骤一做何改进?_____
②根据表中所给数据,可算出24小时内瓶中生物光合作用产生的氧气量为_____mol/瓶,呼吸作用消耗的氧气量为_____ mol/瓶.
③若测得的结果,a、b、c三个瓶氧气含量基本一致(测量仪器正常),则最可能的原因是_____.