Question

9．某地出現了較為嚴重的自然災害，導致此區(qū)域的自然保護區(qū)生態(tài)環(huán)境被破壞，如圖為被毀的自然保護區(qū)在人為干預下恢復過程中的能量流動圖（單位：10⁵kJ•m^-2•a^-1）．請分析并回答：

（1）該生態(tài)系統(tǒng)的結構包括生態(tài)系統(tǒng)的成分和食物鏈、食物網．
（2）由圖中數據可知，生產者用于生長、發(fā)育、繁殖等的能量值為8.7×10⁶kJ•m^-2•a^-1．
（3）在人為干預下，能量在第三營養(yǎng)級到第四營養(yǎng)級之間的傳遞效率為3.33%．（結果精確到小數點后兩位數字）
（4）若某村落由于自然災害在較長一段時間內不能得到外界援助，但尚可農耕及畜牧養(yǎng)殖，此種狀態(tài)下可以適當改變膳食結構．例如，若將（草食）動物性與植物性食物的比例由1：1調整為1：5，可供養(yǎng)的人口數量將是原來的2.2倍．（能量傳遞效率按10%計算）

Answer 1

分析 生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產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)的結構包括生態(tài)系統(tǒng)的成分和食物鏈、食物網．
（2）圖中食物鏈中第二營養(yǎng)級同化的能量是14×10⁵kJ•m^-2•a^-1，用于呼吸消耗的能量為23×10⁵kJ•m^-2•a^-1，流向分解者的能量為3×10⁵kJ•m^-2•a^-1，未被利用的70×10⁵kJ•m^-2•a^-1，則用于植食動物自身的生長、發(fā)育、繁殖等的能量值是14+3+70=8.7×10⁶kJ•m^-2•a^-1．
（3）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）×10⁵=2.5×10⁵，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）×10⁵=7.5×10⁵．能量在第三營養(yǎng)級到第四營養(yǎng)級之間的傳遞效率為第四營養(yǎng)級從第三營養(yǎng)級同化的能量0.25×10⁵kJ•m^-2•a^-1÷第三營養(yǎng)級總的同化量7.5×10⁵=0.25÷7.5=3.33%．
（4）設現在人口數量需要能量為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調整為1：5，則現在人口需植物為：$\frac{1}{6}$a÷10%÷10%+$\frac{5}{6}$a÷10%≈25a．因此，調整食物結構后，地球可供養(yǎng)的人口數量是原來的55a÷25a=2.2倍．
故答案為：
（1）生態(tài)系統(tǒng)的成分    食物鏈、食物網
（2）8.7×10⁶kJ•m^-2•a^-1    
（3）3.33%
（4）2.2

點評 本題以生態(tài)系統(tǒng)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．