题目内容

4．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）图甲表示的生态系统中还缺少的组成成分是分解者和非生物成分．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，可利用的能量越少．
（2）图乙表示的营养级不能用甲图中的I和IV表示．
（3）图乙中，若A表示图1中营养级II所摄入的全部能量，则B表示同化的能量．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$\frac{b}{y}$×100%（用图中所给字母的表达式表示）．
（4）若图甲中营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙，构成食物关系如图丙．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$\frac{25A}{1+4x}$kJ（用所给字母的表达式表示）．

分析 据图分析：
1、图甲中，Ⅰ表示生产者，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示初级消费者、次级消费者、三级消费者，m1、m2代表太阳能和呼吸作用散失的能量．
2、图乙中，B表示同化能，D表示呼吸作用散失的能量，C表示用于生长、发育和繁殖的能量，E表示分解者利用的能量，F表示流入下一营养级的能量．
3、图丙中，该食物网共有两条食物链，分别是甲→丙，甲→乙→丙．

解答 解：（1）图甲中生物包括生产者和消费者，缺少生态系统中的分解者和非生物成分．通常情况下，营养级越高，可利用的能量越少，故位于营养级Ⅳ的生物个体数量会远远少于Ⅲ．
（2）甲图中的I和IV分别表示第一和最高营养级，而图乙中A前面有能量摄入，F又能流向下一营养级，所以不能用甲图中的I和IV表示．
（3）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Ⅱ同化固定的能量．而第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，因此C表示用于生长、发育和繁殖的能量；能量传递效率=（Ⅱ营养级同化量÷Ⅰ营养级同化量）×100%=$\frac{b}{y}$×100%．
（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=$\frac{25A}{1+4x}$．
故答案为：
（1）分解者和非生物成分      营养级越高，可利用的能量越少
（2）I和IV
（3）同化的能量    $\frac{b}{y}$×100%
（4）$\frac{25A}{1+4x}$

点评 本题结合图解，考查生态系统的结构和功能，要求考生识记生态系统中能量流动的过程、特点及意义，掌握能量传递效率的相关计算，能正确分析题图，并能结合图中信息准确答题，属于考纲理解层次的考查．

练习册系列答案
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