Question

11．圖1是某草原生態(tài)系統(tǒng)部分營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，圖2是由于開(kāi)礦對(duì)該草原土壤造成了銅污染后，研究者研究了不同大氣CO₂濃度及土壤銅污染對(duì)土壤脲酶活性的影響情況，請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題．

（1）若草固定的總能量為6.8×10⁹ kJ，食草昆蟲(chóng)和鼠同化的總能量是1.3×10⁸ kJ，則人最多能獲得能量2.46×10⁸kJ．若蛇取食鼠的比例由1/4調(diào)整到3/4，從理論上分析，改變?nèi)∈潮壤�后蛇體重每增加1kg，人比原來(lái)增重2kg（能量傳遞效率按20%計(jì)算）．
（2）由圖2可以看出，土壤Cu污染會(huì)抑制（填“促進(jìn)”或“抑制”）土壤脲酶活性，且隨著土壤Cu污染程度的加重，這種作用會(huì)增強(qiáng)；CO₂濃度升高會(huì)促進(jìn)（填“促進(jìn)”或“抑制”）土壤脲酶活性，且隨著土壤Cu污染程度的加重，這種作用會(huì)減弱
（3）對(duì)于某一特定生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，如樹(shù)→昆蟲(chóng)→鳥(niǎo)→鼬鼠與白鼬．如果用生物數(shù)量、能量分別作為繪制金字塔的指標(biāo)，金字塔的形狀可能會(huì)有很大的變化．上述兩種能量金字塔金字塔對(duì)比，更能較好地反映生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量流動(dòng)的本質(zhì)，因?yàn)檫@種金字塔表達(dá)的是營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量關(guān)系；而另一種金字塔反映的是生物個(gè)體之間的數(shù)量關(guān)系．因此，前者提供的狀況更加客觀全面．

Answer 1

分析 1、生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的渠道是食物鏈和食物網(wǎng)．生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)從生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能開(kāi)始．能量流動(dòng)特點(diǎn)為單向，逐級(jí)遞減．生態(tài)系統(tǒng)中，能量流動(dòng)只能從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)流向第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)，再依次流向后面的各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，因此是單向不可逆轉(zhuǎn)的．
2、分析題圖，圖1是食物網(wǎng)圖，由圖2可知：土壤Cu污染會(huì)抑制土壤脲酶活性，且隨著土壤Cu污染程度的加重，這種作用會(huì)增強(qiáng)；CO₂濃度升高會(huì)促進(jìn)土壤脲酶活性，且隨著土壤Cu污染程度的加重，這種作用會(huì)減弱，據(jù)此答題．

解答 解：（1）若草固定的總能量為6.8×10⁹kJ，食草昆蟲(chóng)和鼠同化的總能量是1.3×10⁸ kJ，則羊最多能獲得的能量為（6.8×10⁹×20%-1.3×10^8）則人最多能獲得的能量為（6.8×10⁹×20%-1.3×10⁸）×20%=2.46×10⁸（kJ）．
當(dāng)蛇的$\frac{1}{4}$食物來(lái)自鼠時(shí)，則蛇質(zhì)量每增加1kg需要消耗草$\frac{1}{4}$÷20%÷20%+$\frac{3}{4}$÷20%÷20%÷20%=100（kg）．當(dāng)蛇的$\frac{3}{4}$食物來(lái)自鼠時(shí)，則蛇質(zhì)量每增加1kg需要消耗草$\frac{1}{4}$÷20%÷20%÷20%+$\frac{3}{4}$÷20%÷20%=50（kg）．故若蛇取食鼠的比例由$\frac{1}{4}$調(diào)整到$\frac{3}{4}$可節(jié)省草100-50=50（kg），這部分能量傳遞到人，則人比原來(lái)增重50×20%×20%=2（kg）
（2）分析圖2可知，正常大氣CO₂組和高濃度CO₂組，在銅污染時(shí)土壤脲酶活性均低于未被銅污染時(shí)，且銅污染程度越重，土壤脲酶活性越低．比較無(wú)銅污染的土壤可知，高濃度CO₂組的土壤脲酶活性高于正常大氣CO₂濃度組，說(shuō)明CO₂濃度升高能促進(jìn)土壤脲酶活性，當(dāng)銅污染嚴(yán)重時(shí)，這種促進(jìn)作用減弱．
（3）樹(shù)→昆蟲(chóng)→鳥(niǎo)→鼬鼠與白鼬，其數(shù)量為樹(shù)最少，昆蟲(chóng)最多，鳥(niǎo)少于昆蟲(chóng)多于鼬鼠和白鼬，但就能量金字塔而言，沿食物鏈應(yīng)呈現(xiàn)“逐級(jí)遞減”．相對(duì)于數(shù)量金字塔，由于能量金字塔表達(dá)的是各營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的“能量”關(guān)系，因此它更能較好地反映生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)能量流動(dòng)的本質(zhì)，其反映的狀況更加客觀、全面．
故答案為：
（1）2.46×10⁸　2
（2）抑制　增強(qiáng)　促進(jìn)　減弱
（3）能量金字塔　　營(yíng)養(yǎng)級(jí)．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及能量流動(dòng)的計(jì)算，意在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解與掌握．有一定的難度．