Question

4．如圖1是某種草原生態系統部分營養結構，請根據圖回答：
（1）要調查該草原某種雙子葉植物的種群密度，應采用樣方法．圖1中的蛇由于某種原因數量下降，蟾蜍的數量先增多后減少，最后趨于穩定，這說明生態系統具有一定的自我調節能力能力．
（2）若草固定的總能量為6.8×10⁹kJ，食草昆蟲和鼠同化的總能量是1.3×10⁸kJ，則人最多能獲得能量2.46×10⁸kJ．若蛇取食鼠的比例由$\frac{1}{4}$調整到$\frac{3}{4}$，從理論上分析，改變取食比例后蛇體重每增加1kg，人比原來增重2kg（能量傳遞效率按20%計算）．
（3）由于開礦對該草原土壤造成了銅污染．研究者研究了不同大氣CO₂濃度及土壤銅污染對土壤脲酶活性的影響，結果如圖2．由圖2可以看出，土壤Cu污染會抑制（填“促進”或“抑制”）土壤脲酶活性，且隨著土壤Cu污染程度的加重，這種作用會增強；CO₂濃度升高會促進（填“促進”或“抑制”）土壤脲酶活性，且隨著土壤Cu污染濃度的加重，這種作用會減弱．

Answer 1

分析 據圖分析：圖1中，草是生產者，其它都屬于消費者．種間關系包括捕食、競爭、互利共生和寄生，而食物鏈中的種間關系為捕食和競爭．調查植物種群密度的方法是樣方法，調查活動能力強的動物的種群密度是標記重捕法．生態系統的成分越多，營養結構越復雜，自我調節能力越強．據圖2分析，銅離子的污染會抑制土壤脲酶活性．

解答 解：（1）調查植物的種群密度的方法用樣方法．題干現象說明生態系統具有一定的自我調節能力．
（2）若草固定的總能量為6.8×10⁹kJ，食草昆蟲和鼠同化的總能量是1.3×10⁸kJ，則人最多能獲得的能量為（6.8×10⁹×20%-1.3×10⁸）×20%=2.46×108 kJ．根據題意，改變取食前蛇體重每增加1kg需要消耗草的重量為：$\frac{1}{4}$÷20%÷20%+$\frac{3}{4}$÷20%÷20%÷20%=100kg，改變取食后蛇體重每增加1kg需要消耗草的重量為$\frac{1}{4}$÷20%÷20%÷20%+$\frac{3}{4}$÷20%÷20%=50kg，所以改變后可以節約100-50=50kg的草的能量可以流向人，所以人可以增重50×20%×20%=2kg．
（3）分析圖2可知，正常CO₂組和高濃度CO₂組，在銅污染時土壤脲酶活性均低于未被銅污染時，且銅污染程度越重，土壤脲酶活性越低．比較無銅污染的土壤可知，高濃度CO₂組的土壤脲酶活性高于正常濃度CO₂組，說明CO₂濃度升高能促進土壤脲酶活性，當銅污染嚴重時，這種促進作用減弱．
故答案為：
（1）樣方　自我調節　
（2）2.46×10⁸    2　
（3）抑制　增強　促進　減弱

點評 本題主要考查生態系統的結構及能量流動的計算，意在強化學生對相關知識的理解與掌握．