Question

下图为某草原生态系统的碳循环示意图，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成部分，A、B、C、D是丙中具有捕食关系的四种生物，其有机物量所占比例如图所示。下表为该生态系统能量流动数据统计表（不考虑未利用的能量），请回答下列有关问题：

生物类群	第一营养级	第二营养级	第三营养级	第四营养级	分解者
从上一营养级固定的能量（kJ）		140.0	16.1	0.9	221.7
呼吸消耗的能量（kJ）	501.2	79.1	13.2	0.5	192.6

（1）图中A生物的下一营养级生物为________（填字母）；D生物用于生长，发育和繁殖的能量为____________KJ；②过程中碳的传递形式是____________。

（2）据表分析A与下一营养级的能量传递效率为____________（保留小数点后一位）。由绿色植物流入分解者的能量除包含遗体、残枝落叶中的能量外，还包含____________中的能量。

（3）据图可知在能量流动过程中，能量是按照太阳能→____________→____________的形式转化的，所以能量流动是单向的且逐级递减的；而在碳循环过程中，碳元素按照CO₂→____________→____________的形式转化的，所以物质的流动是循环的。

（4）此草原生态系统的功能是____________________。

Answer

B和C 0.4 （含碳）有机物 11.5% 草食动物（A）的粪便 （有机物中的）化学能 热能 （含碳）有机物 CO2 物质循环，能量流动，信息传递

【解析】【试题分析】

本题以图解和表格为媒介综合考查生态系统的物质循环和能量流动的相关知识，需要考生熟练掌握所学基础知识，快速识别物质循环图解中的各种成分及其关系。

1.图中碳在甲和乙之间双向传递，所以甲乙为非生物的物质和能量与生产者，再根据出入箭头数量多少进一步判断，在甲乙中指出箭头多的乙为生产者，则甲为非生物的物质和能量。最后根据乙→丙→丁，确定丙为消费者，丁为分解者。故图中存在的食物网为：。碳在群落内部的传递形式为含碳有机物，如②是碳在生产者和分解者之间传递，碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2，如③是碳分解者通过呼吸作用，将有机物分解为二氧化碳，向大气中排放，故②③过程中碳的传递形式分别是有机物、CO2。

2.表中从上一营养级固定的能量(kJ)表示该营养级同化的能量。在能量流动过程中，某营养级摄入的能量＝该营养级同化的能量＋粪便中的能量＝自身呼吸消耗的能量＋用于该生物生长、发育和繁殖的能量＋粪便中的能量。

（1）A、B、C、D是丙中具有捕食关系的四种生物，根据其有机物量所占比例可推知，A有机物量所占比例最大表示初级消费者、第二营养级，B和C有机物量所占比例差不多，应该处于同一营养级，即表示第三营养级的动物，D是三级消费者，因此图中A生物的下一营养级生物为B和C；由前面分析可知，D是三级消费者、处于第四营养级，根据表中数据可知，D生物用于生长，发育和繁殖的能量＝第四营养级同化量[从上一营养级固定的能量(kJ)]－该营养级呼吸消耗的能量(kJ)＝0.9－0.5＝0.4 kJ；图中乙是生产者，丁是分解者，②过程表示碳由乙→丁，属于生物群落内部碳的传递，所以②过程中碳的传递形式是（含碳）有机物。

（2）据表分析A(第二营养级)与下一营养级(三级消费者)的能量传递效率为第三营养级同化的能量÷第二营养级同化的能量×100%＝16.1÷140.0×100%＝11.5%；由绿色植物流入分解者的能量除包含遗体、残枝落叶中的能量外，还包含草食动物（A）的粪便中的能量。

（3）能量流动是指生态系统中能量的输入（通过植物的光合作用把光能转化成化学能）、传递（流入下一营养级，流入分解者）和散失（各生物的呼吸作用散失）的过程。因此在能量流动过程中，能量是按照太阳能→（有机物中的）化学能→热能的形式转化的，所以能量流动是单向的且逐级递减的；而在碳循环过程中，绿色植物通过光合作用，把大气中的CO2和水合成为糖类等有机物，生产者合成的含碳有机物被各级消费者所利用。生产者和消费者生命活动过程中，通过呼吸作用，又把CO2释放到大气中。生产者和消费者的遗体被分解者所利用，分解后产生的CO2页返回到大气中。因此碳元素按照CO2→（含碳）有机物→CO2的形式转化的，所以物质的流动是循环的。

（4）生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递。