题目内容
【题目】如图1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.如图2为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.请据图作答:
(1)图1中,m1、m2表示的能量形式分别为 .
通常情况下,位于营养级Ⅳ的生物个体数量会远远少于Ⅲ,主要原因是 .
(2)图2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,则营养级Ⅰ、Ⅱ间的能量传递效率是 (用图中所给字母表示).
(3)由图2可以总结出生态系统能量流动的主要特点是 .
(4)若图1中营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙,构成的食物关系如图3所示.其中,甲能量中比例为X的部分直接提供给丙,则要使丙能量增加A kJ,至少需要消耗甲的能量为 kJ(用所给字母表示).
【答案】(1)太阳能(或生产者固定的能量)、热能(或呼吸作用散失的热量) 营养级越高,可利用的能量少
(2)Ⅱ同化的能量Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量 b/y×100%
(3)单向流动、逐级递减 (4)25A/(1+4X)
【解析】
试题分析:分析图1,在能量金字塔中,处于第一营养级的生物是生产者,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,至少能量按照20%计算.
解:(1)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.能量在传递过程中 是逐级递减的,因此营养级越高的生物,可利用的能量越少,所以个体数量往往也越少.
(2)若A表示图甲中营养级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)生态系统能量流动的主要特点是单向流动、逐级递减.
(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/(1+4X).
故答案为:(1)太阳能(或生产者固定的能量)、热能(或呼吸作用散失的热量) 营养级越高,可利用的能量少
(2)Ⅱ同化的能量Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量 b/y×100%
(3)单向流动、逐级递减 (4)25A/(1+4X)
【题目】水杨酸(SA)在植物体许多代谢途径中发挥重要作用。研究者以黄瓜幼苗为材料进行了如下表所示的实验。
组别 | 第1-3天 | 第4-9天 | 第10天 | ||||
叶面喷洒 | 日温/夜温 | 光照 | 日温/夜温 | 光照 | 分组 | 检测 | |
A | H2O | 25℃/18℃ | 适宜 | 25℃/18℃ | 适宜 | A1 | 光合速率 |
A2 | G基因表达量 | ||||||
B | H2O | 25℃/18℃ | 适宜 | 18℃/12℃ | 弱光 | B1 | 光合速率 |
B2 | G基因表达量 | ||||||
C | SA | 25℃/18℃ | 适宜 | 18℃/12℃ | 弱光 | C1 | 光合速率 |
C2 | G基因表达量 |
(1)实验中A组为____________组,A、B、C三组在检测光合速率之前,应____________(填“诱导气孔开放”、“诱导气孔关闭”或“不做处理”),以使结果更科学准确。
(2)G基因的表达产物是光合作用中需要的一种酶,它依赖于[H]发挥催化作用,推测这种酶参与了光合作用中____________过程。
(3)实验检测结果如图。
①检测结果表明,在低温、弱光条件下黄瓜幼苗的净光合速率____________,但提前外施SA可明显减轻____________的影响。
②G基因表达量检测结果表明,SA的上述作用机理之一可能是____________光合作用相关的酶的合成以达到适应不良条件胁迫的能力。
(4)该实验的目的是________________________。