Question

1926年，美國一位生態學家研究了一塊玉米田的能量流動情況，得到如下數據．
a．這塊田共收割玉米約10 000株，質量為6 000kg．通過對玉米植株的化學成分進行分析，計算出其中共含碳2 675kg，折算為葡萄糖6687kg．
b．據他估算，這些玉米在整個生長過程中，通過細胞呼吸消耗的葡萄糖共2 045kg．
c．1kg葡萄糖儲存1.6×10⁷ kJ能量．
d．在整個生長季節，入射到這塊玉米田的太陽能總量為8.5×10¹² kJ．
請根據以上數據和所學知識分析回答下列問題．
（1）根據10 000株玉米含碳2 675kg，如何折算為6687kg葡萄糖？請列出式子．

 

（2）玉米合成6687kg葡萄糖，大約需要消耗多少CO₂

 

kg？
（3）10 000株玉米共含葡萄糖6687kg，這是10 000株玉米在整個生長過程合成的葡萄糖總量嗎？

 

為什么？

 

（4）這塊玉米田的太陽能利用率是多少？在農業生產上，可以通過哪些措施提高作物對太陽能的利用率？（要求答出兩項）．

 

（5）種植在地塊邊緣處的玉米植株，其長勢通常較地塊中央的要好，主要原因是什么？

 

（6）人吃100g玉米，一般地能獲得（流入人體內）貯存在所食玉米中能量的

 

．
（ 供選擇答案：A．10%   B．20%   C．絕大部分   D．全部  ）

Answer 1

考點：生態系統的功能

專題：

分析：生物學中的計算題：根據葡萄糖的化學簡式、光合作用和細胞呼吸作用的公式進行相關計算．

解答： 解：（1）根據葡萄糖的化學簡式（C₆H₁₂O₆），列出算式：C：（C₆H₁₂O₆）=72：180，假設2675kg碳折合成的葡萄糖為X，則列式如下：72：180=2675：x．
（2）根據光合作用的方程式可知合成1mol葡萄糖需要消耗6mol二氧化碳，即二氧化碳與葡萄糖的質量比為（44×6）：180=22：15，所以玉米合成6687kg葡萄糖，大約需要消耗的CO₂質量為6687×22÷15=9808kg． 
（3）由于能量流動是單向傳遞、逐級遞減，效率為10%～20%，這些玉米在生長過程所合成的葡萄糖中，通過細胞呼吸作用消耗了2045kg，另外還有應該有少量有機物被捕食者和分解者所利用，所以這10000株玉米共含葡萄糖6687kg并不是其在整個生長過程合成的葡萄糖總量．  
（4）這些玉米田的太陽能利用效率=E_固/E_入射=（1.3972×10⁸）÷（8.5×10⁹）=1.64%．在農業生產上，可以通過遺傳育種、合理密植、套種、增施有機肥等措施來提高作物對太陽能的利用率．
（5）種植在地塊邊緣處的玉米植株，其長勢通常較地塊中央的要好，主要是因為種內斗爭相對較弱，CO₂的供應比較充足，有效光合面積比較大．
（6）10%～20%是能量傳遞效率，是指（人同化的能量）/（玉米同化的能量），可此題是人吃下的玉米，這和能量傳遞效率無關，而與消化吸收能力有關，所以人吃100g玉米，一般地能獲得（流入人體內）貯存在所食玉米中能量的絕大部分，故選C．
故答案是：
（1）72：180=2675：x   （或x=（2675×180）÷72 ）
（2）9808   
（3）不是，玉米在生長過程所合成的葡萄糖中，通過細胞呼吸作用消耗了2045 kg，另外還有應該有少量有機物被捕食者和分解者所利用
（4）這塊玉米田的太陽能利用率大約是1.64%．可以通過遺傳育種、合理密植、套種、增施有機肥等措施來提高作物對太陽能的利用率
（5）種內斗爭相對較弱，CO₂的供應比較充足，有效光合面積比較大
（6）C

點評：本題考查生態系統的功能的相關知識點，意在考查學生對所學知識的理解與掌握程度，培養了學生分析題意、獲取信息、解決問題的能力．