Question

【題目】若某生態(tài)系統(tǒng)中只具有三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，且處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。下圖表示該生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)和能量流動(dòng)的關(guān)系圖，a1、b1、c、d等表示不同的生理過程和相應(yīng)的能量數(shù)值。請(qǐng)據(jù)圖回答下列相關(guān)問題：

（1）從生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)上分析，圖中的A屬于___________。

（2）圖中a1表示生產(chǎn)者固定的能量，a2表示初級(jí)消費(fèi)者的___________作用，初級(jí)消費(fèi)者用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量可用代數(shù)式___________表示。

（3）圖中表示呼吸作用過程的是___________（填圖中標(biāo)號(hào)）。a3的大小最多相當(dāng)于a1大小的___________%，導(dǎo)致C中的生物容易成為瀕危物種。

（4）據(jù)圖可知，在能量流動(dòng)過程中，能量是按照太陽能→_____________的形式轉(zhuǎn)化的，所以能量流動(dòng)是單向的。而在碳循環(huán)中，碳元素是按照CO2→_____________的形式轉(zhuǎn)化的，所以物質(zhì)的流動(dòng)是循環(huán)的。

Answer 1

【答案】第一營(yíng)養(yǎng)級(jí) 同化 a2-b2（或a3+c2或b3+c3+c2） b1、b2、b3、d 4 化學(xué)能→熱能 有機(jī)物→CO2

【解析】

分析題圖：由于A能夠利用大氣中二氧化碳和光能，因此A表示生產(chǎn)者，即第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)；B表示第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，C表示第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)。
在能量流動(dòng)過程中，某營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝入的能量=該營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量+糞便中的能量=自身呼吸消耗的能量+用于該生物生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量+糞便中的能量。
圖中a1、a2、a3可分別表示各營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量；b1、b2、b3表示各營(yíng)養(yǎng)級(jí)呼吸消耗的能量；c表示流向分解者的能量；d表示分解者呼吸作用消耗的能量。

（1）圖中A能利用大氣中二氧化碳和太陽能，是生產(chǎn)者，從生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)上分析，屬于第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)。
（2）圖中a1表示生產(chǎn)者固定的能量，a2是流入初級(jí)消費(fèi)者的能量，表示初級(jí)消費(fèi)者的同化量；同化量-呼吸消耗的能量=生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量，即a2-b2（或a3+c2或b3+c3+c2）。
（3）圖中b1是生產(chǎn)者呼吸作用過程、b2是初級(jí)消費(fèi)者呼吸作用過程、b3是次級(jí)消費(fèi)者呼吸作用過程、d是分解者呼吸作用過程；能量流動(dòng)效率最大為20%，故a3=a1×20%×20%=4%a1，a3的大小最多相當(dāng)于a1大小的4%，導(dǎo)致C中的生物容易成為瀕危物種。
（4）由圖可知，在能量流動(dòng)過程中，能量是按照：太陽能→生物體含碳有機(jī)物中化學(xué)能→呼吸作用散失的熱能轉(zhuǎn)化的；在碳循環(huán)中，碳元素是按照：二氧化碳（無機(jī)環(huán)境）→有機(jī)物（生物群落）→二氧化碳（無機(jī)環(huán)境）的形式進(jìn)行轉(zhuǎn)化的，物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)是同時(shí)進(jìn)行，相互依存、不可分割的。