Question

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(单位为10³kJ/m²·y)，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)图1中，A表示___________，其中第二营养级到第三营养级的能量传递效率为___________(保留一位小数)。假若该地区的人将从植物性食物获得的能量与从植食性动物获得的能量的比例由1：1调整为5：1，能量传递效率按10%计算，该地区可供养的人口数是原来的___________倍。

(2)若图2所示种群为田鼠种群，在C点时，种群的年龄组成为___________。采用标志重捕法调査田鼠种群密度，若调査过程中标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果会___________(偏高、偏低或不变)。

(3)由于食性不同，植食性动物和肉食性动物等生物具有分层现象，群落的这种空间结构称为___________。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___________演替。

(4)其中一种植食性鱼类色彩绚丽，形状怪异，在观赏鱼市场非常名贵，这体现生物多样性的___________价值。

Answer

呼吸作用 15.6% 2.2 增长型 偏高 垂直 次生 直接

【解析】

分析图1可知：该生态系统的总能量为生产者固定的全部太阳能，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遗体、残骸、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；分析图2，种群增长速率为出生率和死亡率的差值，先增加后减少，说明种群增长是S型曲线。

（1）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（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），图1中A表示呼吸作用；第一营养级的同化量为（23+70+14+3）×103kJ/m2•y=110×103kJ/m2•y，第二营养级的同化量为（14+2）×103kJ/m2•y，输入第三营养级肉食动物的能量=（14+2﹣4﹣9﹣0.5）×103kJ/m2•y=2.5×103kJ/m2•y，故第二营养级到第三营养级的能量传递效率为2.5÷（14+2）=15.6%；. 人的食物来源有两种，即：①植物→（植食性）动物→人与②植物-→人，设现在人口数量需要能量为a，食物来源为1:1时，需植物为：0.5a/0.1×0.1+0.5a/0.1=55a，将（草食）动物性与植物性食物的比例由1：1调整为1：5，现人口所需数量为b，则现在人口需植物为：5/6b/ 0.1+1/6b/0.1 ×0.1=25b，调整前后生产者不变，故55a=25b，则调整食物结构后，该地区人口数量是原来的b/a=55/25=2.2倍；

（2）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），符合S型种群增长曲线的规律，故C点为增长型；根据种群密度中标志重捕法的计算公式可知，标记的田鼠有部分被鼬捕食，则会导致种群密度估算结果会偏高；

（3）分层现象是由于植物本身高低不同或喜阴、喜阳的不同造成的，而动物的分层则是由于植物为它们提供了相应的食物和栖息空间，故这种结构为垂直结构；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；

（4）这种植食性鱼类色彩绚丽，具有观赏价值，这属于生物多样性的直接价值。