Question

5．某自然保護區(qū)地震后，據(jù)不完全統(tǒng)計，植被毀損達到30%以上．下圖1為該地區(qū)人為干預(yù)下恢復(fù)過程的能量流動圖[單位為10³kJ/（m²•a）]．請回答：

（1）如圖1所示，輸入該生態(tài)系統(tǒng)的能量主要是生產(chǎn)者光合作用固定的太陽能，第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率為15.6% （保留一位小數(shù)）．
（2）圖1中A表示細胞呼吸（或呼吸作用），圖中未利用部分的能量在生物體內(nèi)的存在形式是有機物中化學(xué)能．
（3）如圖1所示，除生產(chǎn)者外，其他營養(yǎng)級需要補充能量輸入的原因是植被受損，流入該生態(tài)系統(tǒng)的能量減少；減輕植被恢復(fù)的壓力．計算可知，肉食性動物需補充輸入的能量值至少為5×10³ kJ/（m²•a）．
（4）在澳大利亞某草原上生活著一群澳大利亞蜜罐螞蟻、灰倉鼠、蛇、野兔、鷹以及澳大利亞特有物種大袋鼠、袋獾（有袋類肉食動物，主要以地面小動物如蛇、兔等為食）等動物．
①草原上的上述各類動物和植物能否構(gòu)成生物群落？不能（否）．
②設(shè)某時間內(nèi)植物固定總能量為2.4×10⁴KJ，且能量以食物鏈平均分配．此時，若當蛇滅絕后，鷹所獲能量大約為蛇滅絕前的1.2倍．（能量傳遞效率按10%計算，結(jié)果保留1位小數(shù)）

Answer 1

分析 1、據(jù)圖分析：圖1中，生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)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．該生態(tài)系統(tǒng)中肉食動物從植食動物同化的能量為：0.25+0.05+5.1+2.1-5.0=2.5J/cm²•a，植食動物從生產(chǎn)者同化的能量為：2.5+4+9+0.5-2=14J/cm²•a，該生態(tài)系統(tǒng)中生產(chǎn)者固定的總能量為：23+70+3+14=110J/cm²•a
2、能量的來路：①生產(chǎn)者的能量主要來自太陽能；②其余各營養(yǎng)級的能量來自上一營養(yǎng)級所同化的能量．
3、能量的去路：①自身呼吸消耗、轉(zhuǎn)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．
4、圖2中，該食物網(wǎng)中有8條食物鏈．群落是一個地域的所有生物，包括動物、植物和微生物．

解答 解：（1）圖1中，輸入該生態(tài)系統(tǒng)的能量是生產(chǎn)者光合作用固定的太陽能和輸入有機物中的化學(xué)能，其中主要是生產(chǎn)者光合作用固定的太陽能．由以上分析可知，第二營養(yǎng)級（植食動物）同化的能量為：2.5+4+9+0.5-2=14J/cm²•a，第三營養(yǎng)級（肉食動物）同化的能量為：0.25+0.05+5.1+2.1-5.0=2.5J/cm²•a，因此，能量從該生態(tài)系統(tǒng)的第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級傳遞的效率為：2.5÷（14+2）×100%=15.625%．
（2）圖1中A表示細胞呼吸，圖中未利用部分的能量在生物體內(nèi)的存在形式是有機物中化學(xué)能．
（3）如圖1所示，除生產(chǎn)者外其他營養(yǎng)級需要補償能量輸入的原因是植被受損，光合作用能力減弱，流入該生態(tài)系統(tǒng)的能量減少；補償能量輸入可以減輕植被恢復(fù)的壓力．從第二營養(yǎng)級流入第三營養(yǎng)級的能量為：[（14+2）-（0.5+4+9）]×10³=2.5×10³ kJ/（m²•y），肉食性動物需補償輸入的能量值至少為：[（0.05+0.25+2.1+5.1）-2.5]×10³=5×10³ kJ/（m²•y）．
（4）①生物群落是一個地域的所有生物，包括動物、植物和微生物．草原上的上述各類動物和植物不能構(gòu)成生物群落．
②該食物網(wǎng)中有8條食物鏈，由于生產(chǎn)者的能量在食物鏈中平均分配，即每條食物鏈各獲得$\frac{1}{8}$，因此鷹的能量為：（$\frac{1}{8}$×10%×10%+$\frac{1}{8}$×10%×10%×10%+$\frac{1}{8}$×10%×10%=$\frac{21}{8000}$）×2.4×10⁴KJ，當蛇死亡后，食物網(wǎng)中剩下六條食物鏈，每條食物鏈中從生產(chǎn)者中獲得能量為$\frac{1}{6}$，因此鷹的能量為：（$\frac{1}{6}$×10%×10%+$\frac{1}{6}$×10%×10%=$\frac{1}{300}$）×2.4×10⁴KJ，所以鷹獲得的能量是蛇死亡前的$\frac{1}{300}$÷$\frac{21}{8000}$≈1.2倍．
故答案為：
（1）生產(chǎn)者光合作用固定的太陽能   15.6% 
（2）細胞呼吸（或呼吸作用）     有機物中化學(xué)能
（3）植被受損，流入該生態(tài)系統(tǒng)的能量減少；減輕植被恢復(fù)的壓力（答出前者即給分）  5
（4）①不能（否）     ②1.2

點評 本題結(jié)合圖解，考查生態(tài)系統(tǒng)的功能，重點考查生態(tài)系統(tǒng)的能量流動，要求考生識記生態(tài)系統(tǒng)中能量流動的過程及特點，掌握能量傳遞效率的相關(guān)計算，能結(jié)合圖中數(shù)據(jù)計算出各營養(yǎng)級同化的能量，再計算第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率，難度適中．