Question

13．某地出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的自然災(zāi)害，導(dǎo)致此區(qū)域的自然保護(hù)區(qū)生態(tài)環(huán)境破壞，如圖為被毀的自然保護(hù)區(qū)在人為干預(yù)下恢復(fù)過(guò)程中的能量流動(dòng)圖（單位：10³kJ•m^-2•a^-1）．

（1）該生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和食物鏈和食物網(wǎng)．
（2）由圖中可知：用于植食動(dòng)物自身的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖等的能量值是1.2×10⁴kJ•m^-2•a^-1．
（3）為保證各營(yíng)養(yǎng)級(jí)都有較高的輸出量，隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)的升高，輸入的有機(jī)物應(yīng)增多，原因是能量逐級(jí)遞減．
（4）計(jì)算可知，肉食動(dòng)物需補(bǔ)償輸入的能量值為5×10³kJ•m^-2•a^-1．由圖可知，營(yíng)養(yǎng)級(jí)較高（填“較高”或“較低”）的生物在這場(chǎng)災(zāi)害中受到的影響較大．
（5）在人為干預(yù)下，能量在第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的傳遞效率為15.6%．
（6）若某村落由于自然災(zāi)害在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)不能得到外界援助，但尚可農(nóng)耕及畜牧養(yǎng)殖，此種狀態(tài)下可以適當(dāng)改變膳食結(jié)構(gòu)．例如，若將（草食）動(dòng)物性與植物性食物的比例由1：1調(diào)整為1：4，可供養(yǎng)的人口數(shù)量將是原來(lái)的1.96倍．（能量傳遞效率按10%計(jì)算，結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字）

Answer 1

分析 生態(tài)系統(tǒng)的總能量：生產(chǎn)者固定的全部太陽(yáng)能，流入一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量是指被這個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物所同化的全部能量．
每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量去路：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(yíng)養(yǎng)級(jí)；③殘?bào)w、糞便等被分解者分解；④未被利用．即一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量．

解答 解：（1）生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的成分和食物鏈、食物網(wǎng)．
（2）用于植食動(dòng)物自身的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖等的能量值是同化的總能量減去呼吸消耗的能量：14+2-4=12（10³kJ•m^-2•a^-1）．
（3）由于能量逐級(jí)遞減，為保證各營(yíng)養(yǎng)級(jí)都有較高的輸出量，隨營(yíng)養(yǎng)級(jí)的升高，輸入的有機(jī)物應(yīng)增多．
（4）肉食動(dòng)物需補(bǔ)償輸入的能量值為（2.1+0.25+0.05+5.1）-（14+2-4-9-0.5）=5（單位：10³kJ•m^-2•a^-1）．根據(jù)補(bǔ)償輸入的能量數(shù)，可知，營(yíng)養(yǎng)級(jí)較高的生物在這場(chǎng)災(zāi)害中受到的影響較大．
（5）在人為干預(yù)下，能量在第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)（植食動(dòng)物 ）與第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)（肉食動(dòng)物）之間的傳遞效率=從植食動(dòng)物流入肉食動(dòng)物的總能量÷流入植食動(dòng)物的總能量=（2.5÷16）×100%≈15.6%．
（6）設(shè)現(xiàn)在人口數(shù)量需要能量為a，則需植物為：0.5a÷10%÷10%+0.5a÷10%=55a． 將（草食）動(dòng)物性與植物性食物的比例由1：1調(diào)整為1：4，則現(xiàn)在人口需植物為：0.2a÷10%÷10%+0.8a÷10%=28a． 調(diào)整食物結(jié)構(gòu)后，地球可供養(yǎng)的人口數(shù)量是原來(lái)的 55a÷28a=1.96倍．
故答案為：
（1）生態(tài)系統(tǒng)的組成成分、食物鏈和食物網(wǎng)
（2）1.2×10⁴ kJ•m^-2•a^-1　
（3）能量逐級(jí)遞減
（4）5×10³ kJ•m^-2•a^-1　較高
（5）15.6%
（6）1.96

點(diǎn)評(píng) 本題以生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)、群落演替的相關(guān)內(nèi)容為知識(shí)載體，考查能量流動(dòng)的計(jì)算，易錯(cuò)點(diǎn)是在計(jì)算能量的關(guān)系時(shí)不要忽略人工有機(jī)物輸入的能量，意在考查考生的識(shí)記能力、分析題圖的能力和理解計(jì)算能力．