Question

10．假如在某溫帶草原上存在如下各圖所示的某些食物網．請據圖分析回答

（1）圖A中，共有8條食物鏈，若由于某種原因蛇突然全部死亡，則短期內鷹的數量將增加．貓頭鷹獲得能量最多的食物鏈是植物→鼠→貓頭鷹．
（2）上圖B中，已知各營養級之間的能量傳遞效率為10%，若一種生物攝食兩種上一營養級的生物時，兩種被攝食的生物量相等，則丁每增加10千克生物量，需消耗生產者3250 千克．
（3）上圖C中，假設在每種較高營養級的生物從來源不同的途徑獲得的能量相等，則草中含900kg的生物量，最多能使鷹增重4 kg．
（4）上圖C中，假設每種較高營養級生物的能量來源比例不知道，每種較低營養級流向下一營養級的能量比例也不知道，要使鷹增重1kg，則至少需要消耗草25 kg．
（5）上圖D中，甲能量中比例為x的部分提供給乙，則要使丙能量增加A kJ，至少需要消耗甲的能量$\frac{25A}{5-4x}$ kJ（用所給字母的表達式表示）．

Answer 1

分析 1、生態系統的成分：包含非生物成分（無機鹽、陽光、溫度、水等）和生物成分（生產者、消費者和分解者）．
2、生態系統的營養結構：食物鏈和食物網．同一種生物在不同食物鏈中，可以占有不同的營養級．
 植物（生產者）總是第一營養級；植食性動物（即一級/初級消費者）為第二營養級；肉食性動物和雜食性動物所處的營養級不是一成不變的．
3、每個營養級固定的能量有四個去向：流向下一營養級（最高營養級除外）、分解者分解利用、呼吸作用、未被利用，所以能量流動的特點是逐級遞減．能量的傳遞效率在10%～20%之間．

解答 解：（1）據圖A分析可知，共有8條食物鏈，若由于某種原因蛇突然全部死亡，鼠大量繁殖，則短期內鷹的數量將增加．貓頭鷹獲得能量最多的食物鏈是最短的食物鏈，即植物→鼠→貓頭鷹．
（2）根據食物鏈：戊→己→甲→丁，戊→甲→丁，戊→庚→丁，若一種生物攝食兩種下一營養級的生物，且它們被攝食的生物量相等，則丁從戊→庚→丁增重的重量為5kg，則戊的重量為5kg÷10%÷10%=500kg，丁從戊→己→甲→丁增重的重量為2.5kg，則戊的重量為2.5kg÷10%÷10%÷10%=2500kg，丁從戊→甲→丁增重的重量為2.5kg，則戊的重量為2.5kg÷10%÷10%=250kg，因此合計為500kg+2500kg+250kg=3250kg．
（3）圖D中，假設在每種較高營養級的生物從來源不同的途徑獲得的能量相等，設最多能使鷹增重Xkg，則消耗草的生物量為（$\frac{X}{2}$÷20%÷20%+$\frac{X}{2}$÷20%）÷2÷20%+（$\frac{X}{2}$÷20%÷20%+$\frac{X}{2}$÷20%）÷2÷20%÷20%=900kg，解得X=4，故最多能使鷹增重4kg．
（4）圖D中，假設每種較高營養級生物的能量來源比例不知道，每種較低營養級流向下一營養級的能量比例也不知道，要使鷹增重1kg，則至少需要消耗草1÷20%÷20%=25kg．
（5）圖C中，假設至少需要消耗甲的能量為a，則丙從甲→丙途徑獲得的能量為a×（1-X）×20%，丙從甲→乙→丙途徑獲得的能量為a×X×20%×20%，根據題干中的條件可知：a×（1-X）×20%+a×X×20%×20%=A，解得a=$\frac{25A}{5-4x}$，因此至少需要消耗甲的能量是$\frac{25A}{5-4x}$．
故答案為：
（1）8    增加     植物→鼠→貓頭鷹
（2）3250
（3）4
（4）25
（5）$\frac{25A}{5-4x}$

點評 本題結合圖解，考查生態系統的結構和功能，要求考生識記生態系統的組成成分，掌握各組成成分之間的關系，能正確判斷圖中各成分的名稱；識記生態系統中能量流動的特點及過程，掌握能量傳遞效率的相關計算，屬于考綱識記和理解層次的考查．