Question

【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，主要原因是营养级越高，可利用能量__________。

(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表示营养级Ⅱ____________，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_____________(用图中所给小写字母的表达式表示)。

(3)由图乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是_______________________。

能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，二者是同时进行的，彼此相互依存，不可分割。物质作为能量的载体,使能量沿着___________流动；能量作为动力，使物质能够不断地在____________________之间循环往返。

(4)若图甲营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙，构成食物关系如图：

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AkJ，至少需要消耗甲的能量为_______________kJ(用所给字母的表达式表示)。

Answer 1

【答案】 太阳能(或同化固定的能量) 热能(或呼吸作用散失的热量) 越少 同化的能量 用于生长、发育和繁殖的能量 b/y×100% 单向流动、逐级递减 食物链（网） 生物群落和无机环境 25A/（1+4X）

【解析】分析图甲，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。分析图乙，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（D）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（C）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。分析题（4）图，食物链有两条：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。

（1）根据以上分析已知，图甲中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，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）根据以上分析已知，若乙图中A表示甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量，则B表示营养级Ⅱ同化的能量，C表示营养级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。物质是能量的载体，使得能量沿着食物链（网）流动；能量是物质循环的动力，使得物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。

（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）。