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如图1甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,m1、m2代表不同的能量形式.图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图,其中

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解决时间 2021-01-03 21:25
如图1甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,m1、m2代表不同的能量形式.图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的变化示意图,其中a~g表示能量值.请据图作答:

(1)图1甲中,m1、m2表示的能量形式分别为______、______.通常情况下,位于营养级Ⅳ的生物体个数量一般远远少于Ⅲ,主要原因是______.
(2)图1乙中,若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量,则B表示______,C表示______.
(3)由图1乙可以总结出生态系统能量流动的主要特点是______
(4)若图1甲中营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙,构成的食物关系如图2.其中,甲能量中比例为X的部分直接提供给丙,则要使丙能量增加AkJ,至少需要消耗甲的能量为______kJ(用所给字母表示).
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解:(1)能量:是生态系统的动力,是一切生命活动的基础 在生态系统中能量开始于太阳辐射能的固定,结束于生物体的完全分解,能量流动的过程称为能流,在生态系统中只有绿色植物才能进行光合作用固定太阳能.因此图甲中m1表示流入该生态系统的总能量,这部分能量是太阳能或生产者固定的能量,m2表示从该生态系统散失的能量,即热能或呼吸作用散失的热量.能量在传递过程中是逐级递减的,因此营养级越高的生物,可利用的能量越少,所以个体数量往往也越少.
(2)图乙中,若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量,则B表示Ⅱ同化作用固定的能量,C表示Ⅱ用于生长、发育和繁殖的能量(或储存能量).
(3)生物的呼吸作用后一部分能量用于维持本身的各种生理活动;一部分能理转化为热能散发到无机环境中(空气中);一部分能量就贮存于本身的细胞中,而只有这一部分能量才是传递给下一级的.因此生态系统能量流动的主要特点是单向流动、逐级递减.
(4)假设至少需要消耗甲的能量为a,则丙从甲→丙途径获得的能量为a×X×20%,丙从甲→乙→丙途径获得的能量为a×(1-X)×20%×20%,根据题干中的条件可知:a×X×20%+a×(1-X)×20%×20%=A,因此a=25A/(1+4X).故甲能量中比例为X的部分直接提供给丙,则要使丙能量增加A?kJ,至少需要消耗甲的能量为 25A/(1+4X)kJ(用所给字母表示).
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