Question

1．某地出現了較為嚴重的自然災害，導致此區域的自然保護區生態環境被破壞，如圖為被毀的自然保護區在人為干預下恢復過程中的能量流動圖（單位：10³kJ•m^-2•a^-1）．請分析并回答：

（1）由圖中數據可知，生產者固定的能量值為1.1×10⁵kJ•m^-2•a^-1，肉食動物需補償輸入的能量值為5×10³kJ•m^-2•a^-1．由圖可知，營養級較高（填“較高”或“較低”）的生物在這場災害中受到的影響較大．
（2）在人為干預下，能量在第二營養級到第三營養級、第三營養級到第四營養級之間的傳遞效率分別為15.6%、3.33%．
（3）由圖中可知：用于植食動物自身的生長、發育、繁殖等的能量值是1.2×10⁴kJ•m^-2•a^-1．

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）由圖中數據可知，生產者固定的能量包括：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，為（23+70+14+3）×10³kJ•m^-2•a^-1=110×10³kJ•m^-2•a^-1=1.1×10⁵kJ•m^-2•a^-1；據圖分析，流入到肉食動物的能量=植食動物的能量-熱能-未利用-分解者=（14+2-4-9-0.5）×10³=2.5×10³，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，由圖可知，營養級越高，補償輸入的能量越多，所以營養級較高的生物在這場災害中受到的影響較大．
（2）圖中食物鏈中第二營養級同化的能量是14×10³kJ•m^-2•a^-1加上補償的能量2×10³kJ•m^-2•a^-1第二營養級的總能量是16×10³kJ•m^-2•a^-1，第三營養級從第二營養級同化的能量是2.5×10³kJ•m^-2•a^-1所以能量在第二營養級到第三營養級之間的傳遞效率為2.5÷16=15.6%．能量在第三營養級到第四營養級之間的傳遞效率為第四營養級從第三營養級同化的能量0.25×10³kJ•m^-2•a^-1÷第三營養級總的同化量7.5×10³⁼
0.25÷7.5=3.33%
（3）圖中食物鏈中第二營養級同化的能量是14×10³kJ•m^-2•a^-1加上補償的能量2×10³kJ•m^-2•a^-1第二營養級的總能量是16×10³kJ•m^-2•a^-1，用于呼吸消耗的能量為4×10³kJ•m^-2•a^-1，則用于植食動物自身的生長、發育、繁殖等的能量值是同化能量-呼吸消耗=16×10³kJ•m^-2•a^-1-4×10³kJ•m^-2•a^-1=12×10³kJ•m^-2•a^-1=1.2×10⁴kJ•m^-2•a^-1．
故答案為：
（1）1.1×10⁵kJ•m^-2•a^-1    5×10³kJ•m^-2•a^-1    較高
（2）15.6%    3.33%
（3）1.2×10⁴kJ•m^-2•a^-1

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．