Question

【題目】某自然保護區(qū)地震后，據(jù)不完全統(tǒng)計，植被毀損達到30%以上。圖1為該地區(qū)人為干預(yù)下恢復(fù)過程的能量流動圖(單位為103kJ/m2·y)，圖2表示恢復(fù)過程中某種群的種群密度對種群的出生率和死亡率的影響，請回答：

(1)圖1中，A表示___________，其中第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率為___________(保留一位小數(shù))。假若該地區(qū)的人將從植物性食物獲得的能量與從植食性動物獲得的能量的比例由1：1調(diào)整為5：1，能量傳遞效率按10%計算，該地區(qū)可供養(yǎng)的人口數(shù)是原來的___________倍。

(2)若圖2所示種群為田鼠種群，在C點時，種群的年齡組成為___________。采用標志重捕法調(diào)査田鼠種群密度，若調(diào)査過程中標記的田鼠有部分被鼬捕食，則會導(dǎo)致種群密度估算結(jié)果會___________(偏高、偏低或不變)。

(3)由于食性不同，植食性動物和肉食性動物等生物具有分層現(xiàn)象，群落的這種空間結(jié)構(gòu)稱為___________。隨著時間的推移，地震毀損的自然保護區(qū)內(nèi)生物的種類和數(shù)量不斷恢復(fù)的過程屬于___________演替。

(4)其中一種植食性魚類色彩絢麗，形狀怪異，在觀賞魚市場非常名貴，這體現(xiàn)生物多樣性的___________價值。

Answer 1

【答案】呼吸作用 15.6% 2.2 增長型 偏高 垂直 次生 直接

【解析】

分析圖1可知：該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的全部太陽能，能量去路：①自身呼吸消耗、轉(zhuǎn)化為其他形式的能量和熱能；②流向下一營養(yǎng)級；③遺體、殘骸、糞便等被分解者分解；④未被利用，即一個營養(yǎng)級所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一營養(yǎng)級同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量；分析圖2，種群增長速率為出生率和死亡率的差值，先增加后減少，說明種群增長是S型曲線。

（1）某一營養(yǎng)級（最高營養(yǎng)級除外）能量的去向包括：自身呼吸消耗、流向下一個營養(yǎng)級、被分解者分解利用和未被利用（未利用部分的能量在生物體內(nèi)以有機物中化學(xué)能的形式存在），圖1中A表示呼吸作用；第一營養(yǎng)級的同化量為（23+70+14+3）×103kJ/m2y=110×103kJ/m2y，第二營養(yǎng)級的同化量為（14+2）×103kJ/m2y，輸入第三營養(yǎng)級肉食動物的能量=（14+2﹣4﹣9﹣0.5）×103kJ/m2y=2.5×103kJ/m2y，故第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率為2.5÷（14+2）=15.6%；. 人的食物來源有兩種，即：①植物→（植食性）動物→人與②植物-→人，設(shè)現(xiàn)在人口數(shù)量需要能量為a，食物來源為1:1時，需植物為：0.5a/0.1×0.1+0.5a/0.1=55a，將（草食）動物性與植物性食物的比例由1：1調(diào)整為1：5，現(xiàn)人口所需數(shù)量為b，則現(xiàn)在人口需植物為：5/6b/ 0.1+1/6b/0.1 ×0.1=25b，調(diào)整前后生產(chǎn)者不變，故55a=25b，則調(diào)整食物結(jié)構(gòu)后，該地區(qū)人口數(shù)量是原來的b/a=55/25=2.2倍；

（2）由圖2可知，種群密度在C點時，出生率與死亡率的差值最大，即種群數(shù)量的增長速率最大；在E點時，出生率等于死亡率，種群數(shù)量不再增加，表示該種群數(shù)量已達到環(huán)境容納量（K值），符合S型種群增長曲線的規(guī)律，故C點為增長型；根據(jù)種群密度中標志重捕法的計算公式可知，標記的田鼠有部分被鼬捕食，則會導(dǎo)致種群密度估算結(jié)果會偏高；

（3）分層現(xiàn)象是由于植物本身高低不同或喜陰、喜陽的不同造成的，而動物的分層則是由于植物為它們提供了相應(yīng)的食物和棲息空間，故這種結(jié)構(gòu)為垂直結(jié)構(gòu)；地震后原有植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體，所以隨著時間的推移，地震毀損的自然保護區(qū)內(nèi)生物的種類和數(shù)量不斷恢復(fù)的過程屬于次生演替；

（4）這種植食性魚類色彩絢麗，具有觀賞價值，這屬于生物多樣性的直接價值。