Question

某生態(tài)學(xué)家分別對(duì)一片玉米田、一片荒地和一個(gè)湖泊在單位時(shí)間內(nèi)的光合作用生產(chǎn)效率進(jìn)行了測(cè)定，測(cè)出數(shù)據(jù)如下表所示。[單位：J/（cm2.a）]

	玉米田	荒地	湖泊
入射太陽(yáng)能	2043	471	118872
制造的全部有機(jī)物	25.3	4.95	111.3
呼吸	7.7	0.88	23.4

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，對(duì)這三種生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行比較：

（1）兩個(gè)陸地生態(tài)系統(tǒng)中，太陽(yáng)能的利用率最高的生態(tài)系統(tǒng)是______       ___，原因是______      ____；假如兩個(gè)陸地生態(tài)系統(tǒng)的綠色植物固定了相等的太陽(yáng)能，能量傳遞效率較高的生態(tài)系統(tǒng)是              _________，原因是___________________________________。

（2）在3三種生態(tài)系統(tǒng)中，湖泊生態(tài)系對(duì)太陽(yáng)能利用率最低的根本原因是                           。

(3)這位生態(tài)學(xué)家研究時(shí)，得到了玉米地的能量流動(dòng)情況的如下數(shù)據(jù)：

①這塊玉米地共收割玉米約10000株，質(zhì)量為6000kg，其中共含碳2675kg

②這些玉米在整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程中通過(guò)呼吸消耗的葡萄糖約2045kg

③1kg葡萄糖儲(chǔ)存1.6×10⁷KJ能量

④整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)，入射到這塊玉米田的太陽(yáng)能總量為8.5×10¹²KJ

試計(jì)算：這些玉米在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)所固定的太陽(yáng)能總量是___________，呼吸消耗的能量占所固定的太陽(yáng)能總量的比例是____________；這塊玉米田的太陽(yáng)能利用率是_____________。

Answer 1

（1）玉米田    因?yàn)橛衩滋镏兄参锕夂献饔弥圃煊袡C(jī)物的能量與太陽(yáng)輻射能的比值最高  荒地     因?yàn)榛牡厣鷳B(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者呼吸消耗有機(jī)物占制造有機(jī)物總量少，所以傳遞到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量多

（2）因?yàn)楹�泊中進(jìn)行光合作用的生物大多數(shù)生活在水層下，而太陽(yáng)能入射到達(dá)這些生物體之前經(jīng)過(guò)了一定的水層，水層吸收的太陽(yáng)能的量是相當(dāng)大的

（3）1.4×10¹¹KJ   23.4%     1.65%

解析:

由于荒地生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者呼吸消耗有機(jī)物占制造有機(jī)物總量少，所以傳遞到下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量多，即生產(chǎn)者的能量傳遞效率（第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量/固定的太陽(yáng)能）高。玉米在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)所固定的太陽(yáng)能總量=玉米積累的總能量+呼吸消耗的能量=2675×180/72×1.6×10⁷ +2045×1.6×10⁷ =1.4×10¹¹KJ. 太陽(yáng)能利用率=制造或固定的全部有機(jī)物/入射太陽(yáng)能=1.4×10¹¹/8.5×10¹²= 1.65%.