Question

3．如图是某生态系统的能量流动图解，N₁-N₆表示能量数值，清据图分析回答：

（1）该生态系统的生产者对太阳能的利用率为$\frac{{N}_{2}}{{N}_{1}}$×100%，流经该生态系统的总能量为N₂，蜣螂从初级消费者的同化量中获取的能量为0．能量由生产者传递给初级消费者的传递效率为$\frac{{N}_{5}}{{N}_{2}}$×100%．（用N₁-N₆中的字母表示）由图可知生产者同化的能量有两个去向：一部分在呼吸作用中以热能形式散失，一部分用于生产者生长、发育和繁殖
（2）当生态系统处于相对稳定的状态时，初级消费者的种群数量一般处于K（填K或$\frac{K}{2}$）值，此时种群数量的增长速率为0．
（3）生态系统具有自我调节能力的基础是负反馈调节．
（4）为缓解人口增长带来的世界性粮食紧张状况，人类可以适当改变膳食结构．若将（草食）动物性与小型肉食动物性食物比例由1：1调整为1：3，地球可供养的人口数量是原来的1.69倍．（能量传递效率按10%计算，结果精确到小数点后两位数字）

Answer 1

分析 据图分析：生态系统中的能量流动是单向流动，逐级递减；各营养级同化的能量去路：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．
消费者摄入能量=消费者同化能量+粪便中能量，即动物粪便中能量不属该营养级同化能量，应为上一个营养级固定或同化能量．
消费者同化能量=呼吸消耗+生长、发育和繁殖．生长、发育和繁殖=分解者分解利用+下一营养级同化+未被利用．

解答 解：（1）该生态系统的生产者对太阳能的利用率为$\frac{{N}_{2}}{{N}_{1}}$×100%．流经生态系统的总能量是该生物系统中生产者所固定的太阳能，它既不是照射到该系统的太阳能，也不是照射到植物体上的太阳能，而应该是通过光合作用被同化的部分，图解中应该是N₂．从图中可知，蜣螂所需的能量来自于初级消费者排出的粪便，而初级消费者的粪便属于它获取生产者后未被消化吸收的部分（食物残渣），所以蜣螂实际获得的能量来自于生产者而不是初级消费者，这是特别容易发生错误的地方．生产者的能量是N₂，初级消费者同化的能量是N₅，因此能量的传递效率是$\frac{{N}_{5}}{{N}_{2}}$×100%． 初级消费者同化的能量去路的两个方面也就应该是：一部分用于呼吸，另一部分用于初级消费者的生长、发育与繁殖．
（2）生态系统达到稳定时，数量应该达到K值，此时种群的数量保持相对的稳定，增长速率为0．
（3）生态系统的自我调节能力的基础主要是负反馈的调节．
（4）设膳食结构调整前（草食）动物性食物与植物性食物供给人类的总能量为X，调整后（草食）动物性食物与植物性食物供给人类的总能量为Y，则有：$\frac{X}{2}$÷10%+$\frac{X}{2}$÷10%÷10%=$\frac{3Y}{4}$÷10%+$\frac{Y}{4}$÷10%÷10%．整理得：22X=13Y，Y：X=22÷13≈1.69．
故答案为：
（1）N₂/N₁×100%     N₂；   0；    N₅/N₂×100%；     生产者生长、发育和繁殖
（2）K；0
（3）负反馈调节
（4）1.69

点评 本题考查了生态系统的结构和功能等方面的知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力和从题目所给的图形中获取有效信息的能力．