9.在能量金字塔中,如果生产者在光合作用中产生240 mol氧气,全部用于初级消费者分解血液中的血糖,其释放并储存在ATP中的能量最多有多少焦耳可被三级消费者捕获( )
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 由血糖分解的反应式得知,240 mol氧气全部用于分解初级消费者的血糖,储存在ATP中的能量约为40×1 161=46 440 kJ。当食物链中低营养级生物(设有M g)向高营养级生物传递时,高营养级生物能获得的最多能量可用(20%)nM来计算(又称食量缩小法),获得的最少能量可用(10%)nM来计算(n为食物链中相应营养级总数减1);当食物链中由高营养级生物的增重求低营养级生物的物质重量时,应该用除法计算(又称食量放大法)。如高营养级生物要增重N g,至少需要低营养级生物的物质重量应按最高传递率来计算,即N÷(20%)n=5nN,而最多需要低营养级生物的物质重量应按最低传递率来计算,即N÷(10%)n=10nN。故此题三级消费者所捕获的最大能量为46 440×20%×20%=1 857.6 kJ≈1.858×106 J。
10.如图是某生态系统中食物网简图。图中甲~庚代表各种不同的生物。已知各营养级之间的能量传递效率均为10%,若一种生物摄食两种下一营养级的生物,且它们被摄食的生物量相等,则丁每增加10千克生物量,需消耗生产者________千克。
答案 3 250 kg
解析 从题目中可以获得该食物网的能量传递效率为10%,“若一种生物摄食两种下一营养级的生物,且它们被摄食的生物量相等”,这句话确定了“某一生物从不同食物链获得能量的比例”。图解如图所示。丁每增加10 kg生物量,需消耗生产者3 250 kg。
11.(2012·安徽卷,30Ⅱ)某弃耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。生态学家对此食物链能量流动进行了研究,结果如下表,单位是J/(hm2·a)。
植物 田鼠鼬固定的太阳能 摄入量 同化量 呼吸量 摄入量 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)能量从田鼠传递到鼬的效率是______。
(2)在研究能量流动时,可通过标志重捕法调查田鼠种群密度。在1 hm2范围内,第一次捕获并标记40只田鼠,第二次捕获30只,其中有标记的15只。该种群密度是______________只/hm2。若标记的田鼠有部分被鼬捕食,则会导致种群密度估算结果__________。
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),故能量传递效率为(2.25×107)/(7.50×108)×100%=3%。(2)设1 hm2的范围内种群数量为M,则40/M=15/30,M=80。若标记的田鼠有部分被鼬捕食,即重捕个体中标记个体数减少,则估算值M偏高。