Question

4．某地出现了较为严重的自然灾害，导致此区域的自然保护区生态环境被破坏，如图为被毁的自然保护区在人为干预下恢复过程中的能量流动图（单位：10³kJ•m^-2•a^-1）．

（1）该生态系统的功能除图中所示外，还包括物质循环和信息传递．
（2）由图中可知：用于植食动物自身的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在其体内的有机物中的能量值是12个单位．
（3）计算可知，肉食动物需补偿输入的能量值为5个单位．为保证各营养级都有较高的输出量，随营养级的升高，人工补偿输入的有机物应增多，原因是能量逐级递减．
（4）在人为干预下，能量在第二营养级到第三营养级之间的传递效率为15.6%（保留小数点后一位）
（5）若出现的自然灾害是地震，保护区内生物种类和数量不断恢复的过程属于次生演替．

Answer 1

分析 生态系统的功能包括：能量流动、物质循环、信息传递．
每一营养级的能量去路：①自身呼吸消耗、转化为其他形式的能量和热能；②流向下一营养级；③残体、粪便等被分解者分解；④未被利用．即一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量．

解答 解：（1）生态系统的功能包括能量流动、物质循环、信息传递，图示为该自然保护区的能量流动图解．
（2）图中食物链中第二营养级同化的能量是14个单位，加上补偿的能量2个单位，第二营养级的总能量是16个单位，用于呼吸消耗的能量为4个单位，则用于植食动物自身的生长、发育、繁殖等的能量值=同化能量-呼吸消耗=16-4=12个单位．
（3）据图分析，植食动物流入到肉食动物的能量=植食动物的能量-热能-未利用-分解者=14+2-4-9-0.5=2.5，肉食动物同化的总能量=流入顶位肉食动物的能量+热能+未利用+分解者=0.25+2.1+5.1+0.05=7.5，补偿输入=7.5-2.5=5个单位．由于能量在流动过程中逐级递减，因此为保证各营养级都有较高的输出量，随营养级的升高，人工补偿输入的有机物应增多．
（4）由（2）小题可知，第二营养级的总能量是16个单位，第三营养级同化的能量是2.5个单位，所以能量在第二营养级到第三营养级之间的传递效率为2.5÷16=15.6%．
（5）若出现的自然灾害是地震，保护区内生物种类和数量不断恢复的过程属于次生演替．
故答案为：
（1）物质循环    信息传递
（2）12
（3）5    能量逐级递减
（4）15.6%
（5）次生

点评 本题考查了生态系统的功能，要求考生能够识记各营养级能量的去向，能够根据图示信息计算每个营养级同化的能量以及肉食动物补偿的能量，并计算能量传递效率．