Question

【題目】下圖甲是某草原生態系統的食物網結構圖，圖乙是該生態系統的碳循環示意圖。據圖回答以下問題：

（1）圖甲中，屬于次級消費者的生物有_______。

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

（3）流經該生態系統的總能量 ____。若蛇取食鼠的比例由1/4調整到3/4，從理論上分析，改變取食比例后，蛇體重增加1kg，人能比原來多增重_____kg（能量傳遞效率按 20%計算）。

（4）圖乙中，碳元素由B主要通 ____________過程進入A。碳元素在 A、C、D 之間以___________形式傳遞。圖乙中的生態系統組成成分未在圖甲中體現的是______________（填字母）。

（5）該地出現了較為嚴重的自然災害，如圖為在人為干預下恢復過程中的能量流動圖（單位：103KJ.m-2.a-1）。

①由圖可知，肉食性動物需補償輸入的能量為____ KJ m-2.a-1，根據圖中數據可知，營養級___填“較高”或“較低”）的生物在這場災害中受到的影響較大。

②流入該生態系統的總能量是_____ KJ m-2.a-1。

用于植食性動物自身生長發育繁殖等生命活動的能量是____ KJ m-2.a-1。

③在人為干預下，能量在第二營養級與第三營養級之間的傳遞效率為_____（保留3位有效數字）。

Answer 1

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

【解析】

據圖分析，圖甲食物網中只有生產者和消費者，其中草是生產者，屬于第一營養級，其余都是消費者，圖中共含有4條食物鏈。圖乙是某草原生態系統中碳循環模式圖，由于生產者和大氣中CO2庫之間為雙箭頭，并且所有生物均進行呼吸作用，因此可以判斷圖中A、B分別代表生產者、大氣中CO2庫；又由于生產者和消費者均會流向分解者，因此進一步確定C、D分別表示消費者、分解者。

（1）次級消費者處于食物鏈的第三營養級，圖甲中屬于次級消費者的生物有人、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；若標記的鼠有部分被捕食掉，導致第二次捕獲的鼠中被標記的個體減少，進而會導致鼠種群密度的估算結果偏大。

（3）流經生態系統的總能量是草（生產者）固定的全部太陽能。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分別代表生產者、大氣中CO2庫，二氧化碳庫中的碳元素主要通過生產者的光合作用進入生產者，進而進入了生物群落；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物的形式流動。圖甲中只有生產者和消費者，沒有非生物的物質和能量、分解者，即沒有圖乙中的B、D成分。

（5）①據圖分析，流入到肉食動物的能量=植食動物的能量-熱能-未利用-分解者=（14+2-4-9-0.5）×103=2.5×103 kJm-2a-1，肉食動物同化的能量=頂位肉食動物+熱能+未利用+分解者=（0.25+2.1+5.1+0.05）×103=7.5×103kJm-2a-1，其中來源于植食動物的能量為2.5×103，則補償輸入為5×103kJm-2a-1；由圖可知，營養級越高，補償輸入的能量越多，所以營養級較高的生物在這場災害中受到的影響較大。

②流入該生態系統的總能量為生產者固定的總能量+補償輸入的能量，生產者固定的能量=23+70+14+3=110×103kJm-2a-1，因此流經給生態系統的總能量=（110+2+12+5）×103=1.29×105 kJm-2a-1。第二營養級的總能量=14×1031+2×103=16×103kJm-2a-1，其中呼吸消耗的能量是4×103 kJm-2a-1，因此用于植食性動物自身生長發育繁殖等生命活動的能量=1.2×104 kJm-2a-1。

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