Question

20．研究人員對(duì)草原生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)的生態(tài)學(xué)調(diào)查，將主要物種繪制成食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)模式圖（如圖）

（1）該生態(tài)系統(tǒng)中至少有9個(gè)種群，請(qǐng)舉出既有捕食又有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的一對(duì)生物：鷹與狐貍屬于次級(jí)消費(fèi)者的是人、食蟲(chóng)鳥(niǎo)、狐貍、鷹．如果狐貍數(shù)量減少時(shí)，鷹的數(shù)量將會(huì)升高．
（2）假設(shè)E（20 000kJ）表示牧草一年固定的太陽(yáng)能總量，E₁、E₂、E₃（E₁+E₂+E₃=3 000kJ）分別表示牲畜、昆蟲(chóng)和鼠三者同化的能量．牧草呼吸消耗的能量為2 500kJ，牲畜、昆蟲(chóng)和鼠三者呼吸消耗的能量為600kJ，三者糞便中的能量為500kJ，則該食物網(wǎng)中由第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)傳遞到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為15%．若該生態(tài)系統(tǒng)中第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量為2×10⁸kJ，按能量傳遞效率10%計(jì)算，鷹最終獲得的能量最大值為2×10⁶KJ．
（3）為保護(hù)牧草，牧民采取措施控制鼠類(lèi)大量繁殖的目的是調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟?lèi)最有益的部分．
（4）圖二曲線所示種群在1～20年中種群數(shù)量最多的是第10年，種群數(shù)量下降的時(shí)間段是10～20年．
（5）該草原在第10年曾發(fā)生火災(zāi)，“野火燒不盡，春風(fēng)吹又生”是對(duì)火災(zāi)過(guò)后草原生物群落次生演替過(guò)程的真實(shí)寫(xiě)照．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：圖一表示某草原生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)及能量流動(dòng)關(guān)系，其中牧草是生產(chǎn)者，牲畜、昆蟲(chóng)、鼠是初級(jí)消費(fèi)者，人、食蟲(chóng)鳥(niǎo)、狐貍、鷹是次級(jí)消費(fèi)者．生態(tài)系統(tǒng)中流動(dòng)的能量是生產(chǎn)者固定隊(duì)太陽(yáng)能，能量流動(dòng)具有單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減的特點(diǎn)；圖二表示某種群30年間的種群數(shù)量變化情況，根據(jù)題意，λ-1＞0，表示種群數(shù)量持續(xù)增加，λ-1=0，表示種群數(shù)量基本不變，維持穩(wěn)定，λ-1＜0，表示種群數(shù)量持續(xù)減少．

解答 解：（1）該生態(tài)系統(tǒng)中至少包括牧草、牲畜、昆蟲(chóng)、鼠、人、食蟲(chóng)鳥(niǎo)、狐貍、鷹等8個(gè)種群，至少還有一個(gè)分解者的種群，共9個(gè)種群；鷹與狐貍共同以鼠為食物，屬于競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，同時(shí)，鷹又捕食狐貍，所以，鷹與狐貍既有捕食又有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系；人、食蟲(chóng)鳥(niǎo)、狐貍、鷹屬于次級(jí)消費(fèi)者，如果狐貍數(shù)量減少時(shí)，鼠的數(shù)量會(huì)迅速增加，導(dǎo)致鷹的數(shù)量將會(huì)增加．
（2）生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率=下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量÷上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量×100%=（E₁+E₂+E₃=3000kJ）÷E（20000kJ）×100%=15%．若該生態(tài)系統(tǒng)中第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量為2×10⁸kJ，按能量傳遞效率10%計(jì)算，鷹最終獲得的能量應(yīng)該按牧草→鼠→鷹這條食物鏈計(jì)算，終獲得的能量最大值為2×10⁶KJ．
（3）生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)在實(shí)踐中的意義之一就是調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟?lèi)最有益的部分．
（4）圖二曲線所示種群在1～20年中種群數(shù)量在第十年末才降到λ-1=0，所以種群數(shù)量最多的是第十年，第10～20年λ-1＜0，種群數(shù)量持續(xù)下降．
（5）過(guò)火草原上的群落演替是次生演替．
故答案為：
（1）9   鷹與狐貍   人、食蟲(chóng)鳥(niǎo)、狐貍、鷹    升高
（2）15%   2×10⁶KJ
（3）調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟?lèi)最有益的部分
（4）10   10～20
（5）次生演替

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖示主要考查生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，意在提高學(xué)生學(xué)會(huì)識(shí)圖判斷和綜合運(yùn)用所學(xué)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的能力，有一定的難度．