Question

【題目】下圖甲是某草原生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖，圖乙是該生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)示意圖。據(jù)圖回答以下問(wèn)題：

（1）圖甲中，屬于次級(jí)消費(fèi)者的生物有_______。

（2）用標(biāo)志重捕法調(diào)查鼠種群密度時(shí)，在 2hm2范圍內(nèi)，第一次捕獲40只鼠，第二次捕獲30只，其中有標(biāo)記的是15只，則該鼠的種群密度是_____只/hm2。若標(biāo)記的鼠有部分被捕 食掉，則會(huì)導(dǎo)致鼠種群密度的估算結(jié)果______________“偏高”或“偏低”）。

（3）流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量 ____。若蛇取食鼠的比例由1/4調(diào)整到3/4，從理論上分析，改變?nèi)∈潮壤�后，蛇體重增加1kg，人能比原來(lái)多增重_____kg（能量傳遞效率按 20%計(jì)算）。

（4）圖乙中，碳元素由B主要通 ____________過(guò)程進(jìn)入A。碳元素在 A、C、D 之間以___________形式傳遞。圖乙中的生態(tài)系統(tǒng)組成成分未在圖甲中體現(xiàn)的是______________（填字母）。

（5）該地出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的自然災(zāi)害，如圖為在人為干預(yù)下恢復(fù)過(guò)程中的能量流動(dòng)圖（單位：103KJ.m-2.a-1）。

①由圖可知，肉食性動(dòng)物需補(bǔ)償輸入的能量為____ KJ m-2.a-1，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知，營(yíng)養(yǎng)級(jí)___填“較高”或“較低”）的生物在這場(chǎng)災(zāi)害中受到的影響較大。

②流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是_____ KJ m-2.a-1。

用于植食性動(dòng)物自身生長(zhǎng)發(fā)育繁殖等生命活動(dòng)的能量是____ KJ m-2.a-1。

③在人為干預(yù)下，能量在第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)與第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率為_____（保留3位有效數(shù)字）。

Answer 1

【答案】人、蟾蜍、蛇、貓頭鷹 40 偏高 草固定的太陽(yáng)能 2 光合作用 含碳有機(jī)物 B、D 5×103 較高 1.29×105 1.2×104 15.6%

【解析】

據(jù)圖分析，圖甲食物網(wǎng)中只有生產(chǎn)者和消費(fèi)者，其中草是生產(chǎn)者，屬于第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，其余都是消費(fèi)者，圖中共含有4條食物鏈。圖乙是某草原生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)模式圖，由于生產(chǎn)者和大氣中CO2庫(kù)之間為雙箭頭，并且所有生物均進(jìn)行呼吸作用，因此可以判斷圖中A、B分別代表生產(chǎn)者、大氣中CO2庫(kù)；又由于生產(chǎn)者和消費(fèi)者均會(huì)流向分解者，因此進(jìn)一步確定C、D分別表示消費(fèi)者、分解者。

（1）次級(jí)消費(fèi)者處于食物鏈的第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)，圖甲中屬于次級(jí)消費(fèi)者的生物有人、蟾蜍、蛇、貓頭鷹。

（2）已知第一次捕獲鼠40只，第二次捕獲30只，其中被標(biāo)記的有15只，且樣方面積為2hm2，因此該鼠的種群密度=30×40÷15÷2=40只/ hm2；若標(biāo)記的鼠有部分被捕食掉，導(dǎo)致第二次捕獲的鼠中被標(biāo)記的個(gè)體減少，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致鼠種群密度的估算結(jié)果偏大。

（3）流經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)的總能量是草（生產(chǎn)者）固定的全部太陽(yáng)能。蛇取食鼠的比例改變前體重增加lkg需要草的量=1×1/4÷20%÷20%+1×3/4÷20%÷20%÷20%=100kg，蛇取食鼠的比例改變后體重增加lkg需要草的量為：1×3/4÷20%÷20%+1×1/4÷20%÷20%÷20%=50kg，改變后與改變前可以節(jié)省100-50=50kg的草的能量可以流向人，所以可以使人增重50×20%×20%=2kg。

（4）圖乙中A、B分別代表生產(chǎn)者、大氣中CO2庫(kù)，二氧化碳庫(kù)中的碳元素主要通過(guò)生產(chǎn)者的光合作用進(jìn)入生產(chǎn)者，進(jìn)而進(jìn)入了生物群落；A、C、D都是生物成分，在這些生物成分之間碳元素以含碳有機(jī)物的形式流動(dòng)。圖甲中只有生產(chǎn)者和消費(fèi)者，沒(méi)有非生物的物質(zhì)和能量、分解者，即沒(méi)有圖乙中的B、D成分。

（5）①據(jù)圖分析，流入到肉食動(dòng)物的能量=植食動(dòng)物的能量-熱能-未利用-分解者=（14+2-4-9-0.5）×103=2.5×103 kJm-2a-1，肉食動(dòng)物同化的能量=頂位肉食動(dòng)物+熱能+未利用+分解者=（0.25+2.1+5.1+0.05）×103=7.5×103kJm-2a-1，其中來(lái)源于植食動(dòng)物的能量為2.5×103，則補(bǔ)償輸入為5×103kJm-2a-1；由圖可知，營(yíng)養(yǎng)級(jí)越高，補(bǔ)償輸入的能量越多，所以營(yíng)養(yǎng)級(jí)較高的生物在這場(chǎng)災(zāi)害中受到的影響較大。

②流入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的總能量+補(bǔ)償輸入的能量，生產(chǎn)者固定的能量=23+70+14+3=110×103kJm-2a-1，因此流經(jīng)給生態(tài)系統(tǒng)的總能量=（110+2+12+5）×103=1.29×105 kJm-2a-1。第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量=14×1031+2×103=16×103kJm-2a-1，其中呼吸消耗的能量是4×103 kJm-2a-1，因此用于植食性動(dòng)物自身生長(zhǎng)發(fā)育繁殖等生命活動(dòng)的能量=1.2×104 kJm-2a-1。

③圖示食物鏈中，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總能量=14×1031+2×103=16×103kJm-2a-1，第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)固定的能量=2.5×103，所以能量在第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率=（2.5×103）÷（16×103）=15.6%。