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专题09 能量流动过程图
(1)本图涉及到三个营养级(第一、二、三营养级),从能量的去向角度看,每个营养级由四个部分组成:流向下一个营养级的能量、被分解者分解利用的能量、自身呼吸消耗的能量和未被利用的能量。
(2)从能量的来源看,本图中的能量有两个来源:一是生产者通过光合作用固定的太阳能;二是人为投入的有机物的能量。其中,生产者的光合作用是能量的根本来源,但在一些人工生态系统中,有机物的投入可能是能量的主要来源。
(3)未被利用的能量主要是用来维持某营养级存在的能量,如果这部分能量被下一个营养级或其他方面所利用,则该营养级的个体数量就会明显下降,从而破坏生态系统的稳定性。
科学家对一个以槭树、山毛榉和桦树为主要树种的温带森林生态系统的能量流动进行了定量分析,结果如下图。请回答问题:
(1)植食动物能根据植物的性状、气味等因素判断食物并进食,说明生态系统有___________的功能。
(2)这个温带森林中,每年每平方米大约有6.28×105 J/(cm2·a)的有机物残屑来不及被分解者所分解,推测影响分解者分解效率的主要环境因素是__________。其影响实质是降低了分解者细胞内的____________。
(3)该生态系统的能量输入________(填“大于”“等于”或“小于”)输出。这个森林生态系统中,能量由生产者流到初级消费者的传递效率约为________%(保留小数点后2位)。据图中的能量值分析,生态系统的能量流动具有______________________的特点。
(4)流入该生态系统的总能量是________J/(cm2·a)。
(5)图中植食动物粪便中的能量属于______________(填“植食动物”或“植物”)。如果一部分植物叶片被加工为纸张,存在于纸中的能量属于________________。
(6)少量动物的迁入和迁出,不会使森林中的生物种类和数量发生明显变化,这是通过生态系统内的____________调节机制实现的,这说明生态系统具有____________能力。
答案 (1)信息传递 (2)温度 酶活性
(3)大于 0.85 单向流动、逐级递减
(4)2.31×107
(5)植物 未被利用的能量
(6)负反馈 自我调节
解析 (1)植食动物能根据植物的性状、气味等因素判断食物并进食,属于生态系统的信息传递功能。(2)营腐生生活的微生物和动物属于分解者,影响分解者分解效率的主要环境因素是温度,温度主要是通过影响酶活性来影响分解者的分解作用。(3)据图分析,该生态系统的能量输入大于输出。已知生产者固定的太阳能为2.31×107 J/(cm2·a),流到初级消费者的能量为3.27×105-1.31×105=1.96×105 J/(cm2·a),所以传递效率约为(1.96×105)÷(2.31×107)×100%≈0.85%。生态系统的能量流动特点是单向流动、逐级递减。(4)流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能,即2.31×107 J/(cm2·a)。(5)图中植食动物粪便中能量属于上一营养级的同化能,即植物的同化能。一部分植物叶片被加工为纸张,存在于纸中的能量属于未被利用的能量。(6)因为生态系统具有一定的自我调节能力,其调节能力的基础是负反馈调节,所以少量动物的迁入和迁出、出生和死亡都不会使森林中的生物种类和数量发生明显变化。
一、单选题
1.图示为某一生态系统的能量金字塔,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,E1、E2代表能量的形式。下列叙述正确的是( )
A.Ⅰ和Ⅳ是实现物质循环的关键生态成分
B.该图所示的食物网只有1条食物链:Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ
C.E1表示主要通过光合作用所固定的能量
D.E2可被Ⅰ重新固定
2.如图为某人工鱼塘的主要能量流动图解,其中a、b、c、d为相关鱼的能量同化量。下列叙述中不正确的是( )
A.鱼种乙粪便中含的能量不属于b
B.鱼种乙中不同个体在鱼塘不同水层觅食不能体现群落在垂直方向上合理利用资源
C.若除去鱼种乙和增加投放饲料,则鱼种甲会在鱼塘中呈现“S”形数量增长
D.据图分析,鱼种甲和鱼种乙能量流动方向完全相同
3.在“治理环境污染、建设美丽乡村”活动中,某地居民欲对一废弃多年,水体富营养化严重、藻类大量繁殖的池塘进行治理,同时欲在池塘中引入一些鱼类,以达到治理及获益的双重目的。如图为引入的三种鱼与藻类生物量之间的关系,图中“+”表示促进,“-”表示抑制。下列相关分析错误的是( )
A.引入鱼类会加快该池塘生态系统的物质循环和能量流动
B.若只引入一种鱼,则引入鲢鱼治理该池塘水体的效果较好
C.引入的鱼类同化作用获得的部分能量会随粪便流入分解者
D.同时引入三种鱼,该池塘生态系统中的能量传递效率可能不变
4.如图为生态系统中