Question

生態(tài)學(xué)家對(duì)某棄耕農(nóng)田多年后形成的荒地進(jìn)行調(diào)查．下表是此生態(tài)系統(tǒng)三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的能量分析表．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（單位：J/hm2?a）

營(yíng)養(yǎng)級(jí)	同化量	未被利用量	分解者分解量	呼吸釋放量
A	2.48×1011	2.00×109	1.20×1010	3.60×1010
B	2.40×107	6.00×105	4.00×105	2.30×107
C	7.50×108	2.40×107	6.00×106	7.16×108

（1）輸入該生態(tài)系統(tǒng)生物群落的總能量是

 

J/hm²?a，這部分能量是指

 

．
（2）該生態(tài)系統(tǒng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為

 

．
（3）該棄耕農(nóng)田上進(jìn)行的演替類(lèi)型為

 

．若該地區(qū)氣候條件適宜、雨量豐富，在數(shù)十年乃至上百年后，此片棄耕農(nóng)田可能會(huì)變成森林，此過(guò)程的演替趨勢(shì)應(yīng)該是：棄耕農(nóng)田→

 

→

 

→喬木林（森林）
（4）生態(tài)學(xué)家為了監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)該生態(tài)系統(tǒng)鼠害的發(fā)生情況，對(duì)棄耕后田鼠種群數(shù)量的變化規(guī)律進(jìn)行了研究．
I 研究者通常采用

 

法估算該地區(qū)田鼠的種群數(shù)量．調(diào)查統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)田鼠繁殖能力很強(qiáng)，在最初的一個(gè)月內(nèi)，種群數(shù)量每天增加1.47%．
Ⅱ研究人員根據(jù)最初的一個(gè)月內(nèi)

 

構(gòu)建的田鼠種群增長(zhǎng)模型為N _t=N₀?λ^t（其中，N_t代表t天后田鼠的數(shù)量，t表示天數(shù)，λ表示倍數(shù)，N₀表示田鼠的起始數(shù)量）．由此可知田鼠在最初的一個(gè)月內(nèi)的生存環(huán)境條件是

 

．
Ⅲ若研究人員對(duì)此棄耕農(nóng)田進(jìn)行長(zhǎng)期研究，并進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，將會(huì)發(fā)現(xiàn)田鼠的種群增長(zhǎng)模型的變化趨勢(shì)是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的基本規(guī)律及其應(yīng)用,估算種群密度的方法,群落的演替

專(zhuān)題：

分析：根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，A為生產(chǎn)者，其同化量即為輸入該生態(tài)系統(tǒng)生物群落的總能量2.48×10¹¹，這部分能量是由生產(chǎn)者固定的全部太陽(yáng)能．A、B、C間的關(guān)系為A→B→C；棄耕農(nóng)田上發(fā)生的是次生演替，棄耕農(nóng)田由于缺乏人的管理，農(nóng)作物被雜草叢取代，在與植株較高的灌木爭(zhēng)奪陽(yáng)光、資源的過(guò)程中，雜草被灌木優(yōu)勢(shì)取代，最后演替到森林．田鼠的活動(dòng)能力較強(qiáng)，活動(dòng)范圍較大，一般用標(biāo)志重捕法調(diào)查其種群密度；構(gòu)建的田鼠種群增長(zhǎng)模型理，因此最初的一個(gè)月內(nèi)要對(duì)其進(jìn)行數(shù)量調(diào)查和統(tǒng)計(jì)，構(gòu)建的田鼠種群增長(zhǎng)模型的前提是理想條件（食物和空間充裕、無(wú)天敵、氣候適宜）；由于外界因素包括疾病、天氣、資源的局限及天敵的增加，會(huì)使種群的由指數(shù)式增長(zhǎng)變?yōu)镾型增長(zhǎng)．

解答： 解：（1）根據(jù)表格中三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的同化的能量，構(gòu)建食物鏈為A→C→B，輸入該生態(tài)系統(tǒng)生物群落的總能量是A（生產(chǎn)者）通過(guò)光合作用所固定的全部太陽(yáng)能，為2.48×10¹¹J/hm2?a．
（2）該生態(tài)系統(tǒng)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)（C）到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)（B）的能量傳遞效率為=2.40×10⁷/7.50×10⁸×100%=3.2%．
（3）次生演替是原來(lái)有的植被雖然已經(jīng)不存在，但是原來(lái)有的土壤基本保留，甚至還保留有植物的種子和其他繁殖體的地方發(fā)生的演替．棄耕農(nóng)田上進(jìn)行的演替類(lèi)型為次生演替．若該地區(qū)氣候條件適宜、雨量豐富，在數(shù)十年乃至上百年后，此片棄耕農(nóng)田可能會(huì)變成森林，此過(guò)程的演替趨勢(shì)應(yīng)該是：棄耕農(nóng)田→雜草叢→灌木林（叢）→喬木林（森林），生物多樣性增強(qiáng)．
（4）I．研究者通常采用標(biāo)志重捕法法估算該地區(qū)田鼠的種群數(shù)量．計(jì)算種群密度的方法：標(biāo)記總數(shù)/N=重捕中被標(biāo)記的個(gè)體數(shù)/重捕總數(shù)．
Ⅱ．研究人員根據(jù)最初的一個(gè)月內(nèi)田鼠的數(shù)量調(diào)查數(shù)據(jù)構(gòu)建的田鼠種群增長(zhǎng)模型為N _t =N₀?λ^t，由此可知田鼠在最初的一個(gè)月內(nèi)的生存環(huán)境條件是理想條件，種群數(shù)量呈J型曲線(xiàn)．
Ⅲ．由于食物、空間都有限，有天敵捕食，就存在環(huán)境容納的最大值K．若研究人員對(duì)此棄耕農(nóng)田進(jìn)行長(zhǎng)期研究，將會(huì)發(fā)現(xiàn)田鼠的種群增長(zhǎng)模型的變化趨勢(shì)是由“J”型增長(zhǎng)變?yōu)椤癝”型增長(zhǎng)．
故答案為：（1）2.48×10¹¹；     被A（生產(chǎn)者）通過(guò)光合作用所固定的全部太陽(yáng)能
（2）3.2%              
（3）次生演替   雜草叢  灌木林（叢）
（4）I 標(biāo)志重捕法
Ⅱ田鼠的數(shù)量調(diào)查數(shù)據(jù)  理想條件（或食物和空間充裕、氣候適宜、沒(méi)有敵害）
Ⅲ由“J”型增長(zhǎng)變?yōu)椤癝”型增長(zhǎng)

點(diǎn)評(píng)：考查考查生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)、群落演替、標(biāo)記重捕法、種群增長(zhǎng)曲線(xiàn)的相關(guān)知識(shí)，考查學(xué)生能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力；能對(duì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案做出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)和修訂的能力．