Question

7．某自然保护区地震后，据不完全统计，植被毁损达到30%以上．图1为该地区人为干预下恢复过程的能量流动图，图2表示恢复过程中某种群的种群密度对种群的出生率和死亡率的影响．请回答：

（1）如图1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1中A表示的生理过程为细胞呼吸（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，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，肉食动物需补偿输入的能量值至少为5×10³kJ/（m²•y）．
（4）由图2可知，种群密度在C点时，种群数量的增长速率最大；在E点时，表示该种群已达到环境容纳量（K值）．
（5）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次生演替．
（6）清除田间杂草和鱼塘中肉食性的“黑鱼”，用生态学观点分析，其目的是调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类有益的部分．

Answer 1

分析 1、分析题图：图1中，A表示呼吸作用．生产者同化的能量（70+23+3+14）×10³kJ/m²•y=1.1×10⁵kJ/m²•y．：植食性动物同化的能量（9+4+0.5+2.5）×10³kJ/m²•y=16×10³kJ/m²•y，而能量来源是有机物输入2和生产者，则来源于植食性动物的能量为14×10³kJ/m²•y．肉食性动物同化的能量（0.25+5.1+2.1+0.05）×10³kJ/m²•y=7.5×10³kJ/m²•y，而能量来源是有机物输入5和植食性动物，则来源于植食性动物的能量为2.5×10³kJ/m²•y．
2、分析图2：图2中表示该种群呈S型曲线增长，E点时，种群数量达到K值，即环境容纳量．

解答 解：（1）图1中，输入该生态系统的能量是生产者光合作用固定的太阳能和输入有机物中的化学能，但主要是生产者固定的太阳能．第一营养级的同化量为23+70+14+3=110×10³kJ/m²•y，第二营养级的同化量为14×10³kJ/m²•y，所以第一营养级到第二营养级的能量传递效率为$\frac{14}{110}$×100%≈12.7%．
（2）某一营养级（最高营养级除外）能量的去向包括：自身呼吸消耗、流向下一个营养级、被分解者分解利用和未被利用，所以图1中A表示呼吸作用，未利用部分的能量在生物体内以有机物中化学能的形式存在．
（3）地震后植被破坏严重，流入该生态系统的能量减少，所以除生产者外其它营养级需要补偿能量输入．输入肉食动物的能量=14+2-4-9-0.5=2.5，而肉食动物输出的能量=2.1+5.1+0.05+0.25=7.5，所以肉食性动物需补偿输入的能量值至少为7.5-2.5=5×10³kJ/m²•y．
（4）由图2可知，种群密度在C点时，出生率与死亡率的差值最大，即种群数量的增长速率最大；在E点时，出生率等于死亡率，种群数量不再增加，表示该种群数量已达到环境容纳量（K值）．
（5）地震后原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体，所以随着时间的推移，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次生演替．
（6）清除田间杂草和鱼塘中肉食性的“黑鱼”，用生态学观点分析，其目的是调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类有益的部分．
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）C　E　
（5）次生
（6）调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类有益的部分

点评 本题结合图解，考查生态系统的功能，重点考查生态系统的能量流动，要求考生识记能量流动的过程、特点、意义，掌握能量传递效率的相关计算，能结合图中信息准确答题．