Question

20．研究人員對草原生態(tài)系統(tǒng)進行了相關的生態(tài)學調查，將主要物種繪制成食物網結構模式圖（如圖）

（1）該生態(tài)系統(tǒng)中至少有9個種群，請舉出既有捕食又有競爭關系的一對生物：鷹與狐貍屬于次級消費者的是人、食蟲鳥、狐貍、鷹．如果狐貍數量減少時，鷹的數量將會升高．
（2）假設E（20 000kJ）表示牧草一年固定的太陽能總量，E₁、E₂、E₃（E₁+E₂+E₃=3 000kJ）分別表示牲畜、昆蟲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，則該食物網中由第一營養(yǎng)級傳遞到第二營養(yǎng)級的能量傳遞效率為15%．若該生態(tài)系統(tǒng)中第一營養(yǎng)級同化的能量為2×10⁸kJ，按能量傳遞效率10%計算，鷹最終獲得的能量最大值為2×10⁶KJ．
（3）為保護牧草，牧民采取措施控制鼠類大量繁殖的目的是調整生態(tài)系統(tǒng)能量流動關系，使能量持續(xù)高效地流向對人類最有益的部分．
（4）圖二曲線所示種群在1～20年中種群數量最多的是第10年，種群數量下降的時間段是10～20年．
（5）該草原在第10年曾發(fā)生火災，“野火燒不盡，春風吹又生”是對火災過后草原生物群落次生演替過程的真實寫照．

Answer 1

分析 根據題意和圖示分析可知：圖一表示某草原生態(tài)系統(tǒng)的食物網及能量流動關系，其中牧草是生產者，牲畜、昆蟲、鼠是初級消費者，人、食蟲鳥、狐貍、鷹是次級消費者．生態(tài)系統(tǒng)中流動的能量是生產者固定隊太陽能，能量流動具有單向流動，逐級遞減的特點；圖二表示某種群30年間的種群數量變化情況，根據題意，λ-1＞0，表示種群數量持續(xù)增加，λ-1=0，表示種群數量基本不變，維持穩(wěn)定，λ-1＜0，表示種群數量持續(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、鼠、人、食蟲鳥、狐貍、鷹等8個種群，至少還有一個分解者的種群，共9個種群；鷹與狐貍共同以鼠為食物，屬于競爭關系，同時，鷹又捕食狐貍，所以，鷹與狐貍既有捕食又有競爭關系；人、食蟲鳥、狐貍、鷹屬于次級消費者，如果狐貍數量減少時，鼠的數量會迅速增加，導致鷹的數量將會增加．
（2）生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞效率=下一營養(yǎng)級的同化量÷上一營養(yǎng)級的同化量×100%=（E₁+E₂+E₃=3000kJ）÷E（20000kJ）×100%=15%．若該生態(tài)系統(tǒng)中第一營養(yǎng)級同化的能量為2×10⁸kJ，按能量傳遞效率10%計算，鷹最終獲得的能量應該按牧草→鼠→鷹這條食物鏈計算，終獲得的能量最大值為2×10⁶KJ．
（3）生態(tài)系統(tǒng)的能量流動在實踐中的意義之一就是調整生態(tài)系統(tǒng)能量流動關系，使能量持續(xù)高效地流向對人類最有益的部分．
（4）圖二曲線所示種群在1～20年中種群數量在第十年末才降到λ-1=0，所以種群數量最多的是第十年，第10～20年λ-1＜0，種群數量持續(xù)下降．
（5）過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、食蟲鳥、狐貍、鷹    升高
（2）15%   2×10⁶KJ
（3）調整生態(tài)系統(tǒng)能量流動關系，使能量持續(xù)高效地流向對人類最有益的部分
（4）10   10～20
（5）次生演替

點評 本題結合圖示主要考查生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能，意在提高學生學會識圖判斷和綜合運用所學相關知識點的能力，有一定的難度．