Question

12．“稻魚共生系統(tǒng)”中，磐粵凈過沖撞稻秧導(dǎo)致稻飛虱等害蟲落入水中并食之，同時使清晨水稻葉片上的露水墜入水中，減少稻瘟病原孢子產(chǎn)生和菌絲體生長；鯉魚的游動，又可引起水渾濁，抑制水中雜草的生長；稻葉在給鯉魚提供食物的同時，還為鯉魚生長創(chuàng)造良好環(huán)境．請回答下列有關(guān)問題：

（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)；該生態(tài)系統(tǒng)的主要成分是水稻和雜草；該生態(tài)系統(tǒng)中的鯉魚與稻飛虱的關(guān)系為捕食和競爭．
（2）該生態(tài)系統(tǒng)的群落在垂直方向上的結(jié)構(gòu)特點是分層：若某一外來物種入侵該系統(tǒng)，則會導(dǎo)致該生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性銳減，抵抗力穩(wěn)定性降低．
（3）科學(xué)家通過研究該生態(tài)系統(tǒng)中生物間的捕食關(guān)系，構(gòu)建了一個捕食者，獵物模型，如圖1所示（圖中箭頭所指方向代表曲線變化趨勢），僅從模型分析，最可能代表獵物和捕食者K值的數(shù)據(jù)分別是N₂和P₂；其曲線變化趨勢反映了生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在的（負）反饋調(diào)節(jié)．
（4）某一簡單的生態(tài)系統(tǒng)只有一條具有三個營養(yǎng)級的食物鏈，如圖2是該生態(tài)系統(tǒng)中某動物取食過程中能量的損失情況，其中字母表示能量值，a是流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，該生態(tài)系統(tǒng)中，第一營養(yǎng)級與第二營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率是$\frac{i}{a}$．（用相應(yīng)的字母表示），分析此圖中凈生產(chǎn)量k，該部分能量也就是用于自身生長、發(fā)育和繁殖的能量．

Answer 1

分析 1、據(jù)圖分析，該模型是用曲線表示構(gòu)建的屬于數(shù)學(xué)模型，曲線在高時會調(diào)節(jié)其值降低，在低時會調(diào)節(jié)升高，反映了生態(tài)系統(tǒng)最基本的負反饋調(diào)節(jié)機制．捕食者數(shù)量在P₂處上下波動，獵物數(shù)量在N₂處上下波動，所以獵物K值為N₂，捕食者K值為P₂．
2、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分、食物鏈和食物網(wǎng)．
每一營養(yǎng)級的同化量=攝入量-糞便量．
相鄰兩個營養(yǎng)級之間能量傳遞效率=下一營養(yǎng)級同化的能量÷上一營養(yǎng)級同化的能量×100%．

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)；該生態(tài)系統(tǒng)的主要成分是生產(chǎn)者，即水稻和雜草等；鯉魚以稻飛虱為食，稻葉又給鯉魚和稻飛虱提供食物，所以稻飛虱與鯉魚的種間關(guān)系是捕食與競爭．
（2）該生態(tài)系統(tǒng)的群落在垂直方向上具有分層現(xiàn)象；若某一外來物種入侵該系統(tǒng)，形成競爭關(guān)系，會導(dǎo)致該生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性銳減，抵抗力穩(wěn)定性降低．
（3）因為當生態(tài)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)時，生物的數(shù)量圍繞K值上下波動，故獵物的K值應(yīng)為N₂，捕食者的K值應(yīng)為P₂．從該曲線中可以看出，捕食者數(shù)量隨著獵物的數(shù)量變化而變化，在時間上二者的變化是不同步的，二者數(shù)量處于波動狀態(tài)，這是一種負反饋調(diào)節(jié)．
（3）相鄰兩個營養(yǎng)級之間能量傳遞效率=下一營養(yǎng)級同化的能量÷上一營養(yǎng)級同化的能量×100%．第一營養(yǎng)級同化量為a，第二營養(yǎng)級同化量為i，第一營養(yǎng)級與第二營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為$\frac{i}{a}$．此圖中凈生產(chǎn)量k為同化量-呼吸量=用于自身生長、發(fā)育和繁殖的能量．
故答案為：
（1）生態(tài)系統(tǒng)的成分和食物鏈、食物網(wǎng)     水稻和雜草   捕食和競爭
（2）分層     生物多樣性      抵抗力
（3）N₂   P₂     （負）反饋
（4）$\frac{i}{a}$   自身生長、發(fā)育和繁殖的能量

點評 本題考查生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、種間關(guān)系、群落的結(jié)構(gòu)、生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、能量流動等相關(guān)知識，意在考查學(xué)生的識圖和理解能力，難度適中．