Question

生態學家對某水生生態系統的營養結構和能量流動情況調查后，得到了甲圖所示的食物網和如表中的能量數據，乙圖為能量金字塔簡圖（I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別代表不同的營養級，m₁、m₂代表不同的能量形式）．請分析回答．

生物類群	同化的能量（102千焦/m2/年）
浮游植物	8100
浮游動物	600
雙翅目幼蟲	120
搖蚊幼蟲	900
太陽魚	210
鱸魚	30

（1）該生態系統中，處于第二營養級的生物是

 

；乙圖中m₁表示的能量形式為

 

．
（2）浮游植物同化的能量，除了一部分流向下一營養級外，其他去向還包括

 

．
（3）該生態系統中，能量在第一營養級和第二營養級之間的傳遞效率為

 

．
（4）如果去除該生態系統中的浮游動物和雙翅目幼蟲，從理論上講，鱸魚獲得的能量將

 

．
（5）該地區為了發展經濟，開辦了一個采礦場，土壤、植被和水體都遭到嚴重破壞．科研人員嘗試利用植物修復技術治理重金屬污染，其實質是將某種特定的植物種植在被重金屬污染的土壤上，植物收獲后進行妥善處理，就可將重金屬移出土壤．目前，科學家正嘗試應用生物工程技術培育符合植物修復技術要求的轉基因植物．①土壤中的重金屬可通過逐級富集，從而危及人類的健康．②科學家從土壤微生物中篩選出目的基因后，可采用PCR技術對目的基因進行擴增，該反應體系包括模板DNA、耐高溫的、dCTP、dATP、dGTP、dTTP以及酶促反應所需的離子等．③將含有目的基因的植物細胞培養成植株需要應用植物組織培養技術，該技術的理論依據是

 

，在培養過程中，細胞必須經過

 

過程才能形成胚狀體或叢芽，最終形成完整的植株．

Answer 1

考點：生態系統的結構,生態系統的功能,植物培養的條件及過程

專題：

分析：從圖甲中分析可知，該食物網中共有3條食物鏈，分別是：浮游植物→搖蚊幼蟲→太陽魚→鱸魚、浮游植物→浮游動物→太陽魚→鱸魚、浮游植物→浮游動物→雙翅目幼蟲→太陽魚→鱸魚．生態系統中能量的來源：①生產者的能量主要來自太陽能②其余各營養級的能量來自上一營養級所同化的能量．
能量去路：①自身呼吸消耗；②流向下一營養級；③殘體、糞便等被分解者分解；④未被利用的能量．
消費者同化能量=呼吸消耗+分解者分解利用+下一營養級同化+未被利用．
從圖乙中分析可知，Ⅰ表示的是生產者，其構成的食物鏈是Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ．
植物細胞工程：1．理論基礎（原理）：細胞全能性；2．植物組織培養技術過程：離體的植物器官、組織或細胞

脫分化

愈傷組織

再分化

胚狀體→試管苗→植物體．

解答： 解：（1）從圖中分析可知，該食物網中共有3條食物鏈．分別是：浮游植物→搖蚊幼蟲→太陽魚→鱸魚、浮游植物→浮游動物→太陽魚→鱸魚、浮游植物→浮游動物→雙翅目幼蟲→太陽魚→鱸魚．第二營養級的生物是浮游動物、搖蚊幼蟲．m₁表示的能量為第一營養級的能量，第一營養級的能量是8100×10²千焦/m²/年．
（2）浮游植物是生產者，其同化的能量是生產者所固定的太陽能．能量去路：①自身呼吸消耗；②流向下一營養級；③殘體、糞便等被分解者分解；④未被利用的能量．因此浮游植物同化的能量，除了一部分流向下一營養級外，還有的去向有自身呼吸釋放、流向分解者、未被利用．
（3）第一營養級生物是浮游植物，其同化的能量是8100×10²千焦/m²/年，第二營養級的生物是浮游動物和搖蚊幼蟲，其同化的能量是（600+900）×10²千焦/m²/年，因此第一營養級和第二營養級之間的傳遞效率為=

(600+900)×102千焦/m2/年

8100×102千焦/m2/年

=18.52%．
（4）如果去除該生態系統中的浮游動物和雙翅目幼蟲，則鱸魚的營養級由原先的第四、第五營養級變成只占第四營養級，則此時傳遞到鱸魚的總能量增多，故鱸魚產量將增加，但生物種類減少，營養結構變得簡單了，生態系統的穩定性下降．
（5）植物組織培養技術過程：離體的植物器官、組織或細胞

脫分化

愈傷組織

再分化

胚狀體→試管苗→植物體．其理論基礎是植物的全能性．
故答案為：
（1）浮游動物、搖蚊幼蟲   8100×10²千焦/m²/年
（2）自身呼吸釋放、流向分解者、未被利用
（3）18.52%
（4）增加
（5）植物細胞的全能性   脫分化和再分化

點評：這是一道綜合性較強的習題，主要考查學生對生態系統成分和功能的了解以及對植細胞工程的了解，解題時一定要注意每個營養級生物不止一個．