Question

13．某地出現(xiàn)了較為嚴重的自然災(zāi)害，導(dǎo)致此區(qū)域的自然保護區(qū)生態(tài)環(huán)境破壞，如圖為被毀的自然保護區(qū)在人為干預(yù)下恢復(fù)過程中的能量流動圖（單位：10³kJ•m^-2•a^-1）．

（1）該生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和食物鏈和食物網(wǎng)．
（2）由圖中可知：用于植食動物自身的生長、發(fā)育、繁殖等的能量值是1.2×10⁴kJ•m^-2•a^-1．
（3）為保證各營養(yǎng)級都有較高的輸出量，隨營養(yǎng)級的升高，輸入的有機物應(yīng)增多，原因是能量逐級遞減．
（4）計算可知，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(yǎng)級較高（填“較高”或“較低”）的生物在這場災(zāi)害中受到的影響較大．
（5）在人為干預(yù)下，能量在第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級之間的傳遞效率為15.6%．
（6）若某村落由于自然災(zāi)害在較長一段時間內(nèi)不能得到外界援助，但尚可農(nóng)耕及畜牧養(yǎng)殖，此種狀態(tài)下可以適當改變膳食結(jié)構(gòu)．例如，若將（草食）動物性與植物性食物的比例由1：1調(diào)整為1：4，可供養(yǎng)的人口數(shù)量將是原來的1.96倍．（能量傳遞效率按10%計算，結(jié)果精確到小數(shù)點后兩位數(shù)字）

Answer 1

分析 生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者固定的全部太陽能，流入一個營養(yǎng)級的能量是指被這個營養(yǎng)級的生物所同化的全部能量．
每一營養(yǎng)級的能量去路：①自身呼吸消耗、轉(zhuǎn)化為其他形式的能量和熱能；②流向下一營養(yǎng)級；③殘體、糞便等被分解者分解；④未被利用．即一個營養(yǎng)級所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一營養(yǎng)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）生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的成分和食物鏈、食物網(wǎng)．
（2）用于植食動物自身的生長、發(fā)育、繁殖等的能量值是同化的總能量減去呼吸消耗的能量：14+2-4=12（10³kJ•m^-2•a^-1）．
（3）由于能量逐級遞減，為保證各營養(yǎng)級都有較高的輸出量，隨營養(yǎng)級的升高，輸入的有機物應(yīng)增多．
（4）肉食動物需補償輸入的能量值為（2.1+0.25+0.05+5.1）-（14+2-4-9-0.5）=5（單位：10³kJ•m^-2•a^-1）．根據(jù)補償輸入的能量數(shù)，可知，營養(yǎng)級較高的生物在這場災(zāi)害中受到的影響較大．
（5）在人為干預(yù)下，能量在第二營養(yǎng)級（植食動物 ）與第三營養(yǎng)級（肉食動物）之間的傳遞效率=從植食動物流入肉食動物的總能量÷流入植食動物的總能量=（2.5÷16）×100%≈15.6%．
（6）設(shè)現(xiàn)在人口數(shù)量需要能量為a，則需植物為：0.5a÷10%÷10%+0.5a÷10%=55a． 將（草食）動物性與植物性食物的比例由1：1調(diào)整為1：4，則現(xiàn)在人口需植物為：0.2a÷10%÷10%+0.8a÷10%=28a． 調(diào)整食物結(jié)構(gòu)后，地球可供養(yǎng)的人口數(shù)量是原來的 55a÷28a=1.96倍．
故答案為：
（1）生態(tài)系統(tǒng)的組成成分、食物鏈和食物網(wǎng)
（2）1.2×10⁴ kJ•m^-2•a^-1　
（3）能量逐級遞減
（4）5×10³ kJ•m^-2•a^-1　較高
（5）15.6%
（6）1.96

點評 本題以生態(tài)系統(tǒng)的能量流動、群落演替的相關(guān)內(nèi)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(guān)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．