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知識 計算
211. 物質の生産と消費
211. 物質の生産と消費
下の図は、ある生態系における物質の生産と消費について、
解答
式的に示したものである。 下の各問いに答えよ。
生産者
G: 成長量
P: 被食量
D: 枯死量または死滅
R: 呼吸量
U: 不消化排出量
G
摂食量
・純生産量
D
R
・同化量
一次
消費者
二次
消費者
G
G
PC
三次消
D
費者へ
P
R
UI
D
R
U
総生産量
純生産量
枯死量
栄養段階
(1) 被食量
(2)
生産者
同化量
100
生産量
死滅量
成長量
(a)
15
65
10
(b)
一次消費者
二次消費者
X)
d)
10
()
4
8
7
19
(g)
8
(b)
4
6
数値は、生産者の総生産量を100としたときの相対値である。
問1 (1 ), ( 2 )に適切な語を入れよ。
問2. (a)~(h)に当てはまる数値をそれぞれ答えよ。
問1.1･･･呼吸量 2･･･不消化排出量
2. (a)85(b)…10 (57 (d47 (e)...36 (f)...32 (g) 13 (h...5
問 3. 56.1%
問4, 5000
問 5. ①･･･ 化学エネルギー ②･･･熱エネルギー
問6.各栄養段階のもつエネルギーは、高い段階に移行するとき大半が失われるため
■解法のポイント
問1. (1) はすべての栄養段階にみられることから, 呼吸量と考えられる。 (2)は生産者に
存在せず、消費者のみに存在することから、不消化排出量と考えられる。
問2 純生産量=総生産量-呼吸量となる。
また、消費者の同化量=摂食量 (前の栄養段階の被食量)一不消化排出量となる、
問3.二次消費者のエネルギー効率は次のように求めることができる。
二次消費者のエネルギー効率
二次消費者の同化量
一次消費者の同化量
32
x100= ×100≒56.14(%)
なお、消費者のエネルギー効率は, 高次の栄養段階となるほど高くなる。
問4. 生産者のエネルギー効率は,
212.
解答
解決
生産者のエネルギー効率=
光合成に利用されるエネルギー量 (総生産量)
生産者が受けた光のエネルギー量
-x100
XC
で求められる。したがって, 生産者が受けた光 (生態系に入射した光) のエネルギー
100_
をxとすると, 2.0 =- ×100 となり, x= ×100=5000 と計算される。
100
2.0
問3. 二次消費者のエネルギー効率は何%か。 四捨五入して小数第一位まで求めよ。
問4. 生産者のエネルギー効率が2.0% だとすると, この生態系に入射した光のエネルギー
量はいくらか。 生産者の総生産量を100としたときの相対値で答えよ。
問5. 次のエネルギーはどのような形態のエネルギーか答えよ。
① 生産者が, 光合成によって有機物中に蓄えるエネルギー
② 生態系を移動した後, 最終的に生態系外に失われるときのエネルギー
問6.各栄養段階のエネルギー効率が平均して10%程度であるとすれば、たとえば
次消費者は生産者の総生産量の約1/10=1/10000のエネルギーしか利用できない
とになる。このように, 高次の消費者が利用できるエネルギーは極端に小さいため、
栄養段階が際限なく積み重なることはない。 また, 一般に,高次の栄養段階ほど
できるエネルギーが小さくなるので,個体数も少なくなる。
Check
生態系における物質の生産と消費
問6. 栄養段階が際限なく積み重ならない理由を、エネルギー効率の観点から説明せよ。
①生産者
総生産量=一定期間中に合成される有機物の総量
純生産量=総生産量-呼吸量
212. 生態ピラミッド 次の文章を読み, 下の各問いに答えよ。
各栄養段階の単位面積当たりの個体数, (1),(2)を積み重ねると, ピラミッ
ド型となる。 それぞれ個体数ピラミッド, ( 1 ) ピラミッド, ( 2 ) ピラミッドと呼
び,これらをまとめて( 3 ) ピラミッドという。 ( 3 ) ピラミッドのうち, 個体数ピ
ラミッドや ( 1 ) ピラミッドは上下の大きさが逆転することがある。 しかし, (2)
ピラミッドは逆転することがない。
問1. 文中の空欄に適当な語を入れよ。
問2. 下線部のように,個体数ピラミッドの上下の大きさが逆転する例を1つあげよ。
■ 278 5編 生態と環境
成長量=純生産量(被食量+枯死量)
②消費量
同化量 (二次生産量)=摂食量-不消化排出量
成長量=同化量(呼吸量+被食量+死滅量)
③菌類・細菌(分解者)
分解量=生産者の枯死量+消費者の不消化排出量死滅量
