Question

13．生態(tài)學(xué)家對江西某棄耕多年后的紅薯地進(jìn)行調(diào)查．如圖是該地在某一年之內(nèi)的能量流動情況 （能量流動單位：10¹⁰kJ/hm²•y）．據(jù)圖1回答：

（1）輸入該生態(tài)系統(tǒng)生物群落的總能量是2081（10¹⁰kJ/hm²•y）．該生態(tài)系統(tǒng)中，若頂級肉食動物每獲得1kJ能量，則植食動物需具有67.4kJ能量．
（2）該棄耕紅薯地上群落的演替類型為次生演替．
（3）為監(jiān)測和預(yù)報該生態(tài)系統(tǒng)華南兔（一種野兔）的發(fā)生情況，生態(tài)學(xué)家對棄耕后華南兔種群數(shù)量的變化規(guī)律進(jìn)行了研究．
①一般采用標(biāo)志重捕法法估算該地區(qū)華南兔的種群數(shù)量．
②調(diào)查統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)華南兔繁殖能力很強(qiáng)，在最初的一年內(nèi)，種群數(shù)量每月增加15%，已知華南兔的起始數(shù)量為N₀，請寫出華南兔在最初一年的第12個月種群數(shù)量的數(shù)學(xué)表達(dá)式：N₁₂=N₀×1.15¹²．
③較長時期觀察并統(tǒng)計華南兔數(shù)量，得到如圖2所示結(jié)果．請推測華南兔的K值發(fā)生變化的原因．天敵入侵或與之構(gòu)成競爭關(guān)系的動物遷入．

Answer 1

分析 生產(chǎn)者固定的太陽能有三個去向：呼吸消耗熱能、流向下一營養(yǎng)級和流向分解者的能量、部分能量未被利用；在棄耕農(nóng)田上進(jìn)行的演替屬于次生演替，演替的結(jié)果使物種多樣性增加，導(dǎo)致該系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性增強(qiáng)；野兔的活動能力較大，調(diào)查其種群數(shù)量采用標(biāo)志重捕法，推測該野兔的K值發(fā)生變化的原因是天敵入侵或與之構(gòu)成競爭關(guān)系的動物遷入．

解答 解：（1）輸入該生態(tài)系統(tǒng)生物群落的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能總量，即1320+324+100+227+38+58+14=2081×10¹⁰kJ/hm²•y．頂級肉食性動物位于第四營養(yǎng)級，到第二營養(yǎng)級的傳遞效率是（3.6+1.1+0.3）÷（227+38+58+14）=1.484%，則植食性動物需具有10¹⁰÷14.84%=67.4（10¹⁰KJ/hm²．y）能量．
（2）在棄耕農(nóng)田上進(jìn)行的演替屬于次生演替．
（3）①野兔的活動能力較大，調(diào)查其種群數(shù)量采用標(biāo)志重捕法．
②根據(jù)題意，華南兔種群的增長屬于J型增長，在最初一年的第12個月種群數(shù)量的數(shù)學(xué)表達(dá)式為N₁₂=N₀×1.15¹²．
③推測該野兔的K值發(fā)生變化的原因是天敵入侵或與之構(gòu)成競爭關(guān)系的動物遷入；
故答案為：
（1）2081  67.4
（2）次生演替
（3）①標(biāo)志重捕法
②N₁₂=N₀×1.15¹²
③天敵入侵或與之構(gòu)成競爭關(guān)系的動物遷入

點評 本題考查生態(tài)系統(tǒng)能量流動、群落演替、標(biāo)記重捕法、種群增長曲線，突出理解、分析和推理能力的培養(yǎng)，難度適中．