Question

【題目】若某生態系統中只具有三個營養級，且處于相對穩定狀態。下圖表示該生態系統的碳循環和能量流動的關系圖，a1、b1、c、d等表示不同的生理過程和相應的能量數值。請據圖回答下列相關問題：

（1）從生態系統的營養級上分析，圖中的A屬于___________。

（2）圖中a1表示生產者固定的能量，a2表示初級消費者的___________作用，初級消費者用于生長、發育和繁殖的能量可用代數式___________表示。

（3）圖中表示呼吸作用過程的是___________（填圖中標號）。a3的大小最多相當于a1大小的___________%，導致C中的生物容易成為瀕危物種。

（4）據圖可知，在能量流動過程中，能量是按照太陽能→_____________的形式轉化的，所以能量流動是單向的。而在碳循環中，碳元素是按照CO2→_____________的形式轉化的，所以物質的流動是循環的。

Answer 1

【答案】第一營養級 同化 a2-b2（或a3+c2或b3+c3+c2） b1、b2、b3、d 4 化學能→熱能 有機物→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表示生產者，即第一營養級；B表示第二營養級，C表示第三營養級。
在能量流動過程中，某營養級攝入的能量=該營養級同化的能量+糞便中的能量=自身呼吸消耗的能量+用于該生物生長、發育和繁殖的能量+糞便中的能量。
圖中a1、a2、a3可分別表示各營養級同化的能量；b1、b2、b3表示各營養級呼吸消耗的能量；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，是生產者，從生態系統的營養級上分析，屬于第一營養級。
（2）圖中a1表示生產者固定的能量，a2是流入初級消費者的能量，表示初級消費者的同化量；同化量-呼吸消耗的能量=生長、發育和繁殖的能量，即a2-b2（或a3+c2或b3+c3+c2）。
（3）圖中b1是生產者呼吸作用過程、b2是初級消費者呼吸作用過程、b3是次級消費者呼吸作用過程、d是分解者呼吸作用過程；能量流動效率最大為20%，故a3=a1×20%×20%=4%a1，a3的大小最多相當于a1大小的4%，導致C中的生物容易成為瀕危物種。
（4）由圖可知，在能量流動過程中，能量是按照：太陽能→生物體含碳有機物中化學能→呼吸作用散失的熱能轉化的；在碳循環中，碳元素是按照：二氧化碳（無機環境）→有機物（生物群落）→二氧化碳（無機環境）的形式進行轉化的，物質循環和能量流動是同時進行，相互依存、不可分割的。