Question

1．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）．请分析并回答：

（1）由图中数据可知，生产者固定的能量值为1.1×10⁵kJ•m^-2•a^-1，肉食动物需补偿输入的能量值为5×10³kJ•m^-2•a^-1．由图可知，营养级较高（填“较高”或“较低”）的生物在这场灾害中受到的影响较大．
（2）在人为干预下，能量在第二营养级到第三营养级、第三营养级到第四营养级之间的传递效率分别为15.6%、3.33%．
（3）由图中可知：用于植食动物自身的生长、发育、繁殖等的能量值是1.2×10⁴kJ•m^-2•a^-1．

Answer 1

分析 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．
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）由图中数据可知，生产者固定的能量包括：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，为（23+70+14+3）×10³kJ•m^-2•a^-1=110×10³kJ•m^-2•a^-1=1.1×10⁵kJ•m^-2•a^-1；据图分析，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）×10³=2.5×10³，肉食动物同化的能量=顶位肉食动物+热能+未利用+分解者=（0.25+2.1+5.1+0.05）×10³=7.5×10³，来源于植食动物的能量为2.5×10³，则补偿输入为5×10³kJ•m^-2•a^-1，由图可知，营养级越高，补偿输入的能量越多，所以营养级较高的生物在这场灾害中受到的影响较大．
（2）图中食物链中第二营养级同化的能量是14×10³kJ•m^-2•a^-1加上补偿的能量2×10³kJ•m^-2•a^-1第二营养级的总能量是16×10³kJ•m^-2•a^-1，第三营养级从第二营养级同化的能量是2.5×10³kJ•m^-2•a^-1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%．能量在第三营养级到第四营养级之间的传递效率为第四营养级从第三营养级同化的能量0.25×10³kJ•m^-2•a^-1÷第三营养级总的同化量7.5×10³⁼
0.25÷7.5=3.33%
（3）图中食物链中第二营养级同化的能量是14×10³kJ•m^-2•a^-1加上补偿的能量2×10³kJ•m^-2•a^-1第二营养级的总能量是16×10³kJ•m^-2•a^-1，用于呼吸消耗的能量为4×10³kJ•m^-2•a^-1，则用于植食动物自身的生长、发育、繁殖等的能量值是同化能量-呼吸消耗=16×10³kJ•m^-2•a^-1-4×10³kJ•m^-2•a^-1=12×10³kJ•m^-2•a^-1=1.2×10⁴kJ•m^-2•a^-1．
故答案为：
（1）1.1×10⁵kJ•m^-2•a^-1    5×10³kJ•m^-2•a^-1    较高
（2）15.6%    3.33%
（3）1.2×10⁴kJ•m^-2•a^-1

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．