Question

某生態(tài)學家分別對一片玉米田、一片荒地和一個湖泊在單位時間內的光合作用生產效率進行了測定，測出數據如下表所示。[單位：J/（cm2.a）]

	玉米田	荒地	湖泊
入射太陽能	2043	471	118872
制造的全部有機物	25.3	4.95	111.3
呼吸	7.7	0.88	23.4

根據表中數據，對這三種生態(tài)系統進行比較：

（1）兩個陸地生態(tài)系統中，太陽能的利用率最高的生態(tài)系統是______       ___，原因是______      ____；假如兩個陸地生態(tài)系統的綠色植物固定了相等的太陽能，能量傳遞效率較高的生態(tài)系統是              _________，原因是___________________________________。

（2）在3三種生態(tài)系統中，湖泊生態(tài)系對太陽能利用率最低的根本原因是                           。

(3)這位生態(tài)學家研究時，得到了玉米地的能量流動情況的如下數據：

①這塊玉米地共收割玉米約10000株，質量為6000kg，其中共含碳2675kg

②這些玉米在整個生長過程中通過呼吸消耗的葡萄糖約2045kg

③1kg葡萄糖儲存1.6×10⁷KJ能量

④整個生長季節(jié)，入射到這塊玉米田的太陽能總量為8.5×10¹²KJ

試計算：這些玉米在整個生長季節(jié)所固定的太陽能總量是___________，呼吸消耗的能量占所固定的太陽能總量的比例是____________；這塊玉米田的太陽能利用率是_____________。

Answer 1

（1）玉米田    因為玉米田中植物光合作用制造有機物的能量與太陽輻射能的比值最高  荒地     因為荒地生態(tài)系統中生產者呼吸消耗有機物占制造有機物總量少，所以傳遞到下一營養(yǎng)級的能量多

（2）因為湖泊中進行光合作用的生物大多數生活在水層下，而太陽能入射到達這些生物體之前經過了一定的水層，水層吸收的太陽能的量是相當大的

（3）1.4×10¹¹KJ   23.4%     1.65%

解析:

由于荒地生態(tài)系統中生產者呼吸消耗有機物占制造有機物總量少，所以傳遞到下一營養(yǎng)級的能量多，即生產者的能量傳遞效率（第二營養(yǎng)級同化的能量/固定的太陽能）高。玉米在整個生長季節(jié)所固定的太陽能總量=玉米積累的總能量+呼吸消耗的能量=2675×180/72×1.6×10⁷ +2045×1.6×10⁷ =1.4×10¹¹KJ. 太陽能利用率=制造或固定的全部有機物/入射太陽能=1.4×10¹¹/8.5×10¹²= 1.65%.