Question

3．圖甲為地震毀損的四川唐家河自然保護區的人為干預下恢復過程中的能量流動圖解（單位為10³KJ/m²•a）；圖乙表示某種群遷入到一草原生態系統一段時間內種群增長倍率和時間的關系；圖丙是能量流動示意圖（單位：J/hm²•a）；圖丁是有關食物網．請據圖回答：
（1）由圖甲可知，流經唐家河自然保護區的總能量是12910³KJ/m²•a．
（2）由圖乙可知，種群密度在第40年時，達到種群的環境容納量．種群密度在第10～30年時期內，種內斗爭的強度變化趨勢是逐漸增強．若此草原向森林群落演替，在這一演替過程中，顯著提高了群落利用陽光等環境資源的能力，同時也使生態系統的抵抗力穩定性逐漸增強．
（3）圖丙中B表示次級消費者的同化量．初級消費者到次級消費者的能量傳遞效率是3%．
（4）假設鷹從各條食物鏈中獲得的能量是均等的，若鷹體內有機物增加15g，至少需要消耗植物875g．

Answer 1

分析 生態系統的總能量：生產者固定的全部太陽能，流入一個營養級的能量是指被這個營養級的生物所同化的全部能量．
每一營養級的能量去路：①自身呼吸消耗、轉化為其他形式的能量和熱能；②流向下一營養級；③殘體、糞便等被分解者分解；④未被利用．即一個營養級所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一營養級同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量．

解答 解：（1）據圖分析，流經該生態系統的總能量是生產者固定的太陽能與補償輸入的能量之和．肉食動物同化的能量=頂位肉食動物+熱能+未利用+分解者=（0.25+2.1+5.1+0.05）×10³=7.5×10³，來源于植食動物的能量為2.5×10³，則補償輸入為5×10³kJ•m^-2•a^-1．因此流經唐家河自然保護區的總能量=70+23+3+14+2+5+12=129×10³KJ/m²•a．
（2）由圖乙可知，0-40年時期內，λ＞1，種群數量增加，40-60年時期內，λ=1，說明種群數量不變，說明該種群在第40年時達到環境容納量．種群密度在第10～30年時期內，種群數量不斷增加，因此種內斗爭的強度逐漸增強．若此草原向森林群落演替，在這一演替過程中，顯著提高了群落利用陽光等環境資源的能力，同時也使生態系統的抵抗力穩定性逐漸增強．
（3）攝入量=同化量+糞便量．圖丙中B表示次級消費者的同化量．初級消費者到次級消費者的能量傳遞效率為（2.44×10⁷-1.9×10⁶）÷（1.09×10⁹-3.0×10⁸）×100%=3%．
（4）圖丁中，鷹從各條食物鏈中獲得的能量是均等的，若鷹體內有機物增加15g，計算至少需要消耗植物的能量傳遞效率應該按20%，所以至少需要消耗植物的量為15×$\frac{1}{3}$÷20%÷20%+15×$\frac{1}{3}$÷20%÷20%+15×$\frac{1}{3}$÷20%÷20%÷20%=875g．
故答案為：
（1）129
（2）40     逐漸增強     陽光等環境資源     抵抗力
（3）次級消費者的同化量      3
（4）875

點評 本題以生態系統的能量流動、群落演替的相關內容為知識載體，考查能量流動的計算，易錯點是在計算能量的關系時不要忽略人工有機物輸入的能量，意在考查考生的識記能力、分析題圖的能力和理解計算能力．