Question

13．生物入侵会对当地生物多样性造成破坏．某研究结构对轻度入侵区域的能量流动进行了研究（图1），并构建了捕食关系的模型（图2），图2中箭头方向代表曲线变化趋势．请回答下列问题：（单位：J/（hm²•a））

（1）生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动．
（2）从图1中分析，初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为1.5×10⁸J/（hm²•a），从第二营养级到第三营养级的能量传递效率为12%．
（3）图2中的曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在的负反馈调节，是生态系统自我调节能力的基础．

Answer 1

分析 据图1分析：同化量=摄入量-粪便量，所以初级消费者同化量为1.05×10⁹-3×10⁸=7.5×10⁸，次级消费者同化量为1.25×10⁸-3.5×10⁷=9×10⁷J/hm²．a．
据图2分析：该模型是用曲线表示构建的属于数学模型，曲线在高时会调节其值降低，在低时会调节升高，反映了生态系统最基本的负反馈调节机制．捕食者数量在P₂处上下波动，猎物数量在N₂处上下波动，所以猎物K值为N₂，捕食者K值为P₂．

解答 解：（1）生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动．
（2）生产者处于第一营养级，初级消费者处于第二营养级，次级消费者属于第三营养级，同化量=摄入量-粪便量，所以初级消费者同化量为1.05×10⁹-3×10⁸=7.5×10⁸J/hm2•a，用于生长发育繁殖的能量=初级消费者同化量-呼吸量=7.5×10⁸-6×10⁸=1.5×10⁸J/hm2•a．次级消费者同化量为1.25×10⁸-3.5×10⁷=9×10⁷J/hm2•a，从第二营养级到第三营养级的能量传递效率为9×10⁷÷7.5×10⁸×100%=12%．
（3）图中数学模型中可以看出，在N1～N2段，猎物数量减少时，捕食者的数量也在减少，捕食者的种群数量会随着猎物种群数量的增加而不增加；在N2～N3段，猎物的种群数量增加时，捕食者数量也在增加，但是当捕食者达到一定的程度后，猎物又在不断减少，这种变化趋势反映了生态系统中普遍存在的负反馈调节．是生态系统自我调节能力的基础．
故答案为：
（1）能量的输入、传递、转化和散失的过程
（2）1.5×10⁸　    12%
（3）负反馈     　自我调节能力

点评 本题通过捕食者--猎物模型考查了种间关系中的捕食关系以及种群、生态系统中的相关知识，意在考查考生分析曲线图和解决问题的能力，属于中档题．