Question

生態學家對某棄耕農田多年后形成的荒地進行調查．下表是此生態系統三個營養級生物的能量分析表．請回答下列問題：（單位：J/hm2?a）

營養級	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）輸入該生態系統生物群落的總能量是

 

J/hm²?a，這部分能量是指

 

．
（2）該生態系統第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率為

 

．
（3）該棄耕農田上進行的演替類型為

 

．若該地區氣候條件適宜、雨量豐富，在數十年乃至上百年后，此片棄耕農田可能會變成森林，此過程的演替趨勢應該是：棄耕農田→

 

→

 

→喬木林（森林）
（4）生態學家為了監測和預報該生態系統鼠害的發生情況，對棄耕后田鼠種群數量的變化規律進行了研究．
I 研究者通常采用

 

法估算該地區田鼠的種群數量．調查統計發現田鼠繁殖能力很強，在最初的一個月內，種群數量每天增加1.47%．
Ⅱ研究人員根據最初的一個月內

 

構建的田鼠種群增長模型為N _t=N₀?λ^t（其中，N_t代表t天后田鼠的數量，t表示天數，λ表示倍數，N₀表示田鼠的起始數量）．由此可知田鼠在最初的一個月內的生存環境條件是

 

．
Ⅲ若研究人員對此棄耕農田進行長期研究，并進行數據統計，將會發現田鼠的種群增長模型的變化趨勢是

 

．

Answer 1

考點：物質循環和能量流動的基本規律及其應用,估算種群密度的方法,群落的演替

專題：

分析：根據表中數據分析，A為生產者，其同化量即為輸入該生態系統生物群落的總能量2.48×10¹¹，這部分能量是由生產者固定的全部太陽能．A、B、C間的關系為A→B→C；棄耕農田上發生的是次生演替，棄耕農田由于缺乏人的管理，農作物被雜草叢取代，在與植株較高的灌木爭奪陽光、資源的過程中，雜草被灌木優勢取代，最后演替到森林．田鼠的活動能力較強，活動范圍較大，一般用標志重捕法調查其種群密度；構建的田鼠種群增長模型理，因此最初的一個月內要對其進行數量調查和統計，構建的田鼠種群增長模型的前提是理想條件（食物和空間充裕、無天敵、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，會使種群的由指數式增長變為S型增長．

解答： 解：（1）根據表格中三個營養級生物的同化的能量，構建食物鏈為A→C→B，輸入該生態系統生物群落的總能量是A（生產者）通過光合作用所固定的全部太陽能，為2.48×10¹¹J/hm2?a．
（2）該生態系統第二營養級（C）到第三營養級（B）的能量傳遞效率為=2.40×10⁷/7.50×10⁸×100%=3.2%．
（3）次生演替是原來有的植被雖然已經不存在，但是原來有的土壤基本保留，甚至還保留有植物的種子和其他繁殖體的地方發生的演替．棄耕農田上進行的演替類型為次生演替．若該地區氣候條件適宜、雨量豐富，在數十年乃至上百年后，此片棄耕農田可能會變成森林，此過程的演替趨勢應該是：棄耕農田→雜草叢→灌木林（叢）→喬木林（森林），生物多樣性增強．
（4）I．研究者通常采用標志重捕法法估算該地區田鼠的種群數量．計算種群密度的方法：標記總數/N=重捕中被標記的個體數/重捕總數．
Ⅱ．研究人員根據最初的一個月內田鼠的數量調查數據構建的田鼠種群增長模型為N _t =N₀?λ^t，由此可知田鼠在最初的一個月內的生存環境條件是理想條件，種群數量呈J型曲線．
Ⅲ．由于食物、空間都有限，有天敵捕食，就存在環境容納的最大值K．若研究人員對此棄耕農田進行長期研究，將會發現田鼠的種群增長模型的變化趨勢是由“J”型增長變為“S”型增長．
故答案為：（1）2.48×10¹¹；     被A（生產者）通過光合作用所固定的全部太陽能
（2）3.2%              
（3）次生演替   雜草叢  灌木林（叢）
（4）I 標志重捕法
Ⅱ田鼠的數量調查數據  理想條件（或食物和空間充裕、氣候適宜、沒有敵害）
Ⅲ由“J”型增長變為“S”型增長

點評：考查考查生態系統能量流動、群落演替、標記重捕法、種群增長曲線的相關知識，考查學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，做出合理的判斷或得出正確的結論的能力；能對一些簡單的實驗方案做出恰當的評價和修訂的能力．