Question

15．某自然保护区地震后，据不完全统计，植被毁损达到30%以上．下图为该地区人为干预下恢复过程的能量流动图[单位为10³ kJ/（m²•a）]．请回答：

（1）如图所示，输入该生态系统的能量主要是生产者光合作用固定的太阳能，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为12.7%（保留一位小数）．
（2）图中A表示细胞呼吸（或呼吸作用），图中未利用部分的能量在生物体内的存在形式是有机物中化学能．
（3）如图所示，除生产者外，其他营养级需要补充能量输入的原因是植被受损，流入该生态系统的能量减少；减轻植被恢复的压力．计算可知，肉食性动物需补充输入的能量值至少为5×10³ kJ/（m²•a）．
（4）随着时间的推移，地震毁损的自然保护区内生物的种类和数量不断恢复的过程属于群落（或次生）演替．

Answer 1

分析 1、生态系统的知识点：
生态系统的总能量：生产者固定的全部太阳能                      
流入一个营养级的能量是指被这个营养级的生物所同化的全部能量．
能量的去路：①生产者的能量主要来自太阳能；②其余各营养级的能量来自上一营养级所同化的能量．
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．
2、群落演替的概念：
群落演替：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程；分为初生演替和次生演替．
初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替
次生演替：原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替．

解答 解：（1）生态系统的能量输入有两种方式：输入太阳能和人为输入有机物，从图可以推知，该生态系统输入的太阳能为（3+14+70+23）×10³=110×10³kJ/（m²•y），输入的有机物能量为7×10³ kJ/（m²•y），所以输入该生态系统的能量主要是生产者光合作用固定的太阳能，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为14/110×100%=12.7%（保留一位小数）．
（2）生物体同化的能量去路为下一个营养级同化，被分解者利用，维持自身生命活动通过细胞呼吸以热能形式散失，未被利用的能量几个部分，图1中A表示细胞呼吸（或呼吸作用），图中未利用部分的能量在生物体内的存在形式是有机物中化学能．
（3）如图1所示，除生产者外其他营养级需要补偿能量输入的原因是植被受损，光合作用能力减弱，流入该生态系统的能量减少；补偿能量输入可以减轻植被恢复的压力．从第二营养级流入第三营养级的能量为：[（14+2）-（0.5+4+9）]×10³=2.5×10³ kJ/（m²•y），肉食性动物需补偿输入的能量值至少为：[（0.05+0.25+2.1+5.1）-2.5]×10³=5×10³ kJ/（m²•y）．
故答案为：
（1）生产者光合作用固定的太阳能   12.7% 
（2）细胞呼吸（或呼吸作用）     有机物中化学能
（3）植被受损，流入该生态系统的能量减少；减轻植被恢复的压力（答出前者即给分）  5 
（4）群落（或次生）
（4）随着时间的推移，地震毁损的自然保护区内原有的生物生存的环境存在，也保留一些生物的繁殖体，生物的种类和数量不断恢复的过程属于群落（或次生）演替．

点评 本题以生态系统的能量流动、群落演替的相关内容为知识载体，考查能量流动的计算，易错点是在计算能量的关系时不要忽略人工有机物输入的能量，意在考查考生的识记能力、分析题图的能力和理解计算能力．