Question

20．圖甲為某湖泊生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔簡(jiǎn)圖，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營(yíng)養(yǎng)級(jí)，M₁、M₂代表不同的能量形式．圖乙表示能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的變化示意圖，其中a～g表示能量值的多少．請(qǐng)據(jù)圖作答：

（1）圖甲中，M₁、M₂表示的能量形式分別為太陽(yáng)能（或同化固定的能量）、熱能（或呼吸作用散失的熱量）．通常情況下，位于營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅳ的生物個(gè)體數(shù)量一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于Ⅲ，主要原因是營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，可利用能量越少．
（2）圖乙中，若A表示圖甲中營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅱ所攝入的全部能量，則B表示同化固定的能量，C表示用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量．若圖甲中營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅰ所固定的太陽(yáng)能總量為y，則營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是$\frac{y}$×100%（用圖中所給字母的表達(dá)式表示）．
（3）由圖乙可以總結(jié)出生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的主要特點(diǎn)是單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減．
（4）若圖甲營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一種生物甲、乙、丙，構(gòu)成食物關(guān)系如圖丙：．其中，甲能量中比例為X的部分直接提供給丙，則要使丙能量增加A kJ，至少需要消耗甲的能量為$\frac{25A}{1+4X}$kJ（用所給字母的表達(dá)式表示）．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖甲中，M₁表示生產(chǎn)者固定的太陽(yáng)能，M₂表示熱能或呼吸作用散失的熱量．圖乙中，a表示該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的攝入能，b表示該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化能，c表示該營(yíng)養(yǎng)級(jí)的糞便能，d表示該營(yíng)養(yǎng)級(jí)呼吸作用消耗的能量，e表示用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量，f表示該營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向分解者的能量，g表示流入下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量．圖丙中共有兩條食物鏈，分別是甲→丙和甲→乙→丙．

解答 解：（1）能量是生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)力，是一切生命活動(dòng)的基礎(chǔ)，在生態(tài)系統(tǒng)中能量開(kāi)始于太陽(yáng)輻射能的固定，結(jié)束于生物體的完全分解，能量流動(dòng)的過(guò)程稱(chēng)為能流，在生態(tài)系統(tǒng)中只有綠色植物才能進(jìn)行光合作用固定太陽(yáng)能．因此圖甲中M₁表示流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，這部分能量是太陽(yáng)能或生產(chǎn)者固定的能量，M₂表示從該生態(tài)系統(tǒng)散失的能量，即熱能或呼吸作用散失的熱量．能量在傳遞過(guò)程中是逐級(jí)遞減的，因此營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高的生物，可利用的能量越少，所以個(gè)體數(shù)量往往也越少．
（2）若A表示圖甲中營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅱ所攝入的全部能量，則B表示Ⅱ同化的能量，C表示Ⅱ用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量．若圖甲中營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅰ所固定的太陽(yáng)能總量為y，而圖乙中營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅱ同化的總能量為b，因此營(yíng)養(yǎng)級(jí)Ⅰ、Ⅱ間的能量傳遞效率是$\frac{y}$×100%．
（3）生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的主要特點(diǎn)是單向流動(dòng)、逐級(jí)遞減．
（4）假設(shè)至少需要消耗甲的能量為a，則丙從甲→丙途徑獲得的能量為a×X×20%，丙從甲→乙→丙途徑獲得的能量為a×（1-X）×20%×20%，根據(jù)題干中的條件可知：a×X×20%+a×（1-X）×20%×20%=A，因此a=$\frac{25A}{1+4X}$kJ．
故答案為：
（1）太陽(yáng)能（或同化固定的能量）　   熱能（或呼吸作用散失的熱量）　     營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，可利用能量越少
（2）同化固定的能量　   用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量   　$\frac{y}$×100%
（3）單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減
（4）$\frac{25A}{1+4X}$

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖解，考查生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，要求考生識(shí)記生態(tài)系統(tǒng)中能量流動(dòng)的過(guò)程、特點(diǎn)及能量傳遞效率的相關(guān)計(jì)算，能正確分析題圖，準(zhǔn)確判斷圖中各字母的含義，再結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題，屬于考綱理解層次的考查．