Question

13．某生态学家对某水生生态系统的营养结构和能量流动情况调查后，得到了甲图所示的食物网和乙表中的能量数据，请分析回答：

生物类群	同化的能量（102千焦/m2/年）
浮游植物	8100
浮游动物	600
双翅目幼虫	120
摇蚊 幼虫	900
太阳鱼	210
鲈鱼	30

（1）该生态系统中有食物链3条，双翅目幼虫和太阳鱼的种间关系是捕食和竞争．
（2）浮游植物同化的能量，除了一部分流向下一营养级外，还有的去向是：自身呼吸作用以热能形式散失、流向分解者以及未被利用．
（3）能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为18.52%．
（4）如果去除该生态系统中的浮游动物和双翅目幼虫，则该生态系统的抵抗力稳定性将下降．
（5）若太阳鱼只捕食浮游动物和双翅目幼虫（能量传递效率为10%），且捕食的双翅目昆虫和浮游动物比例由4：1变为1：4，则太阳鱼的数量将增多（增多，减少），太阳鱼的数量是原来的$\frac{41}{14}$（用分数表示即可）．

Answer 1

分析 分析题图：图示为该生态系统中食物网示意图，其中浮游植物为生产者，其余生物均为消费者．该生态系统含有3条食物链，即浮游植物→摇蚊幼虫→太阳鱼→鲈鱼、浮游植物→浮游动物→太阳鱼→鲈鱼、浮游植物→浮游动物→双翅目幼虫→太阳鱼→鲈鱼．

解答 解：（1）该食物网中共有3条食物链，即浮游植物→摇蚊幼虫→太阳鱼→鲈鱼、浮游植物→浮游动物→太阳鱼→鲈鱼、浮游植物→浮游动物→双翅目幼虫→太阳鱼→鲈鱼．从“浮游植物→浮游动物→双翅目幼虫→太阳鱼→鲈鱼”这条食物链中可看出双翅目幼虫和太阳鱼的关系是捕食，从“浮游植物→浮游动物→太阳鱼→鲈鱼”、“浮游植物→浮游动物→双翅目幼虫→太阳鱼→鲈鱼”这两条食物链可以看出双翅目幼虫和太阳鱼都以浮游动物为食，因此双翅目幼虫和太阳鱼又存竞争关系．总的来说，双翅目幼虫和太阳鱼的关系是竞争和捕食．
（2）浮游植物是生产者，其所同化的能量的去路包括：①自身呼吸消耗；②流向下一营养级；③残体、粪便等被分解者分解；④未被利用的能量．
（3）第一营养级生物是浮游植物，其同化的能量是8100×10²千焦/m²/年，第二营养级的生物是浮游动物和摇蚊幼虫，其同化的能量是（600+900）×10²千焦/m²/年，因此第一营养级和第二营养级之间的传递效率为=$\frac{600+900}{8100}×100%$≈18.52%．
（4）如果去除该生态系统中的浮游动物和双翅目幼虫，则鲈鱼的营养级由原先的第四、第五营养级变成只占第四营养级，则此时传递到鲈鱼的总能量增多，故鲈鱼产量将增加，但生物种类减少，营养结构变得简单了，生态系统的稳定性下降．
（5）若太阳鱼只捕食浮游动物和双翅目幼虫（能量传递效率为10%），且捕食的双翅目昆虫和浮游动物比例为4：1时，太阳鱼获得的能量为X，则需要消耗浮游植物的量为X×$\frac{4}{5}$÷10%÷10%÷10%+X×$\frac{1}{5}$÷10%÷10%=$\frac{4100}{5}$X；若捕食的双翅目昆虫和浮游动物比例由4：1变为1：4时，太阳鱼获得的能量为Y，则需要消耗浮游植物的量为Y×$\frac{4}{5}$÷10%÷10%+Y×$\frac{1}{5}$÷10%÷10%÷10%=$\frac{1400}{5}$Y；由于生产者的量是固定的，则$\frac{4100}{5}$X=$\frac{1400}{5}$Y，Y：X=$\frac{41}{14}$，可见太阳鱼的数量将增多．
故答案为：
（1）3  捕食和竞争
（2）呼吸    分解者
（3）18.52%
（4）下降
（5）增多  $\frac{41}{14}$

点评 本题结合图表，考查生态系统的结构和功能，要求考生识记生态系统的组成成分，掌握各组成成分的功能；掌握生态系统中你能量流动的特点及传递效率，并能根据表中数据进行相关计算．