Question

19．圖甲是某草原生態系統中碳循環模式圖，圖中A、B、C、D表示生態系統的成分，①②③為特定的生理過程，圖乙表示該系統中部分生物間的食物關系．請據圖分析回答：

（1）如果要調查該生態系統中蒲公英的種群密度，通常采用樣方法法．
（2）圖乙中，若鼠和昆蟲糞便中的能量為M，呼吸作用消耗的能量為R，用于自身生長、發育和繁殖等生命活動的能量為N，則圖中第二營養級的同化量可表示為N+R．
（3）圖乙中，若蛇的食物原來是$\frac{4}{5}$來自鼠，$\frac{1}{5}$來自蛙，現假如蛇的食物來源，鼠的比例變為$\frac{1}{5}$，則消耗相同的植物，蛇同化的能量是原來的$\frac{3}{7}$（能量傳遞效率按20%計算）．
（4）該生態系統中每種生物在生長發育過程中不斷地與其他生物進行著信息交流，其作用在于調節種間關系，維持生態系統的穩定．
（5）該草原曾發生過火災，但此后又慢慢恢復，該過程屬于次生演替（“初生演替”、“次生演替”），從生態系統的角度分析，這體現了生態系統具有自我調節能力，這種能力的大小主要取決于生物種類多少或生物豐度度高低（營養結構的復雜程度）．

Answer 1

分析 圖甲：根據A與D之間的雙箭頭和指向A的箭頭最多，可知A是二氧化碳庫，D是生產者，由B、C、D的箭頭關系可知，B是消費者，C是分解者．
圖乙：該食物網中有兩條食物鏈：植物→鼠→蛇；植物→昆蟲→蛙→蛇．
能量流動過程中能量關系：
攝入量=同化量+糞便量
同化量=用于生長、發育繁殖的能量+呼吸散失的能量
生長、發育、繁殖的能量=流入下一營養級能量+流入分解者的能量
能量流動效率=$\frac{下一營養級的同化量}{上一營養級的同化量}$

解答 解：（1）調查植物種群密度的常用方法是樣方法．
（2）同化量=用于生長、發育繁殖的能量+呼吸散失的能量=N+R．
（3）由高營養級求低營養級，至少消耗需要考慮能量傳遞效率為20%，則在植物→鼠→蛇這條食物鏈中蛇需消耗植物=$\frac{\frac{1×\frac{4}{5}}{20%}}{20%}$=20kg，在植物→昆蟲→蛙→蛇這條食物鏈中蛇需消耗植物=$\frac{\frac{\frac{1×\frac{1}{5}}{20%}}{20%}}{20%}$=25kg，因此蛇每增加1 kg體重至少消耗植物45kg．同理，假如蛇的食物中，鼠的比例變為$\frac{1}{5}$，則蛇每增加1kg體重，在植物→鼠→蛇這條食物鏈中蛇需消耗植物=$\frac{\frac{1×\frac{1}{5}}{20%}}{20%}$=5kg，在植物→昆蟲→蛙→蛇這條食物鏈中蛇需消耗植物=$\frac{\frac{\frac{1×\frac{4}{5}}{20%}}{20%}}{20%}$=100kg，則因此蛇每增加1kg體重至少消耗植物105kg．則消耗相同的植物，蛇同化的能量是原來的$\frac{45}{105}$．
（4）在生態系統系統中生物之間存在著復雜的種間關系，如捕食、競爭等，通過這種關系，可調節種間關系，維持生態系統的穩定．
（5）該草原雖說發生火災，但土壤中仍存有植物的根系、繁殖體等，故一段時間后，會發生次生演替；生態系統自我調節能力的大小，取決于該生態系統營養結構的復雜程度或食物鏈食物網的復雜程度．
故答案為：
（1）樣方法
 （2）N+R
（3）$\frac{3}{7}$
（4）調節種間關系，維持生態系統的穩定
（5）次生演替      生物種類多少或生物豐度度高低（營養結構的復雜程度）

點評 本題考查生態系統的結構、功能、演替、穩定性等相關知識，意在考查考生能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷的能力．