9.在能量金字塔中,如果生產(chǎn)者在光合作用中產(chǎn)生240 mol氧氣,全部用于初級(jí)消費(fèi)者分解血液中的血糖,其釋放并儲(chǔ)存在ATP中的能量最多有多少焦耳可被三級(jí)消費(fèi)者捕獲( )
A.0.24×106 J B.5.061×106 J
C.1.008×106 J D.1.858×106 J
答案 D
解析 由血糖分解的反應(yīng)式得知,240 mol氧氣全部用于分解初級(jí)消費(fèi)者的血糖,儲(chǔ)存在ATP中的能量約為40×1 161=46 440 kJ。當(dāng)食物鏈中低營養(yǎng)級(jí)生物(設(shè)有M g)向高營養(yǎng)級(jí)生物傳遞時(shí),高營養(yǎng)級(jí)生物能獲得的最多能量可用(20%)nM來計(jì)算(又稱食量縮小法),獲得的最少能量可用(10%)nM來計(jì)算(n為食物鏈中相應(yīng)營養(yǎng)級(jí)總數(shù)減1);當(dāng)食物鏈中由高營養(yǎng)級(jí)生物的增重求低營養(yǎng)級(jí)生物的物質(zhì)重量時(shí),應(yīng)該用除法計(jì)算(又稱食量放大法)。如高營養(yǎng)級(jí)生物要增重N g,至少需要低營養(yǎng)級(jí)生物的物質(zhì)重量應(yīng)按最高傳遞率來計(jì)算,即N÷(20%)n=5nN,而最多需要低營養(yǎng)級(jí)生物的物質(zhì)重量應(yīng)按最低傳遞率來計(jì)算,即N÷(10%)n=10nN。故此題三級(jí)消費(fèi)者所捕獲的最大能量為46 440×20%×20%=1 857.6 kJ≈1.858×106 J。
10.如圖是某生態(tài)系統(tǒng)中食物網(wǎng)簡圖。圖中甲~庚代表各種不同的生物。已知各營養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率均為10%,若一種生物攝食兩種下一營養(yǎng)級(jí)的生物,且它們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(chǎn)者_(dá)_______千克。
答案 3 250 kg
解析 從題目中可以獲得該食物網(wǎng)的能量傳遞效率為10%,“若一種生物攝食兩種下一營養(yǎng)級(jí)的生物,且它們被攝食的生物量相等”,這句話確定了“某一生物從不同食物鏈獲得能量的比例”。圖解如圖所示。丁每增加10 kg生物量,需消耗生產(chǎn)者3 250 kg。
11.(2012·安徽卷,30Ⅱ)某棄耕地的主要食物鏈由植物→田鼠→鼬構(gòu)成。生態(tài)學(xué)家對(duì)此食物鏈能量流動(dòng)進(jìn)行了研究,結(jié)果如下表,單位是J/(hm2·a)。
植物 田鼠鼬固定的太陽能 攝入量 同化量 呼吸量 攝入量 同化量 呼吸量 2.45×1011 1.05×109 7.50×108 7.15×108 2.44×107 2.25×107 2.18×107 (1)能量從田鼠傳遞到鼬的效率是______。
(2)在研究能量流動(dòng)時(shí),可通過標(biāo)志重捕法調(diào)查田鼠種群密度。在1 hm2范圍內(nèi),第一次捕獲并標(biāo)記40只田鼠,第二次捕獲30只,其中有標(biāo)記的15只。該種群密度是______________只/hm2。若標(biāo)記的田鼠有部分被鼬捕食,則會(huì)導(dǎo)致種群密度估算結(jié)果__________。
答案 (1)3% (2)80 偏高
解析 (1)田鼠的同化量是7.50×108 J/(hm2·a),鼬的同化量是2.25×107 J/(hm2·a),故能量傳遞效率為(2.25×107)/(7.50×108)×100%=3%。(2)設(shè)1 hm2的范圍內(nèi)種群數(shù)量為M,則40/M=15/30,M=80。若標(biāo)記的田鼠有部分被鼬捕食,即重捕個(gè)體中標(biāo)記個(gè)體數(shù)減少,則估算值M偏高。