Question

【題目】我國南方某地環(huán)保部門向遭受嚴重污染的某湖泊中引入一些苦草、黑藻等沉水植物和螺螄等底棲動物來修復該生態(tài)系統(tǒng)。圖甲所示為該生態(tài)系統(tǒng)修復后的部分生物的營養(yǎng)關系，圖乙表示該生態(tài)系統(tǒng)中另外一部分生物之間的營養(yǎng)關系。請據圖回答：

（1）在修復該生態(tài)系統(tǒng)時要控制污水流入的速率，較慢的流入速率有利于有機污染物被充分分解，還有利于植物對無機鹽的充分吸收，防止水體富營養(yǎng)化。該生態(tài)系統(tǒng)修復后物種豐富度逐漸增加，其群落演替類型是________。該生態(tài)系統(tǒng)得到修復后，為保護生物多樣性不再被破壞，應采取的最有效的措施是_____。

（2）當圖甲中的苦草等沉水植物大量繁殖后，部分浮游植物的數量下降，大型底棲動物的數量有所增加，這是在____（填“群落”“種群”或“生態(tài)系統(tǒng)”）水平上研究的結果。沉水植物通過一定的信息傳遞吸引浮游動物棲息在其葉表面，從而撫育出高密度的浮游動物。浮游動物能夠大量捕食浮游藻類，也間接地控制了浮游藻類的數量。這體現出信息傳遞的作用是能調節(jié)生物的____，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

（3）若圖乙中E種群同化的能量為7.5×109 kJ，B種群同化的能量為1.2×108 kJ，D種群同化的能量為1.8×108 kJ，則A種群同化的能量最多為____，此過程體現了生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有________特點。

（4）圖丙所示為科研人員為有效控制某人工濕地生態(tài)系統(tǒng)中的某種害蟲，引入了該害蟲的天敵，并用一段時間的調查數據構建的數學模型（圖中箭頭方向代表曲線變化趨勢），其曲線變化趨勢反映了生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在的____（正反饋 負反饋）調節(jié)。若僅從該模型分析，圖中最可能代表天敵K值的數據為_____P1 P2 P3）。

Answer 1

【答案】次生演替 就地保護（或建立自然保護區(qū)） 群落 種間關系 2.4×108 kJ 單向流動、逐級遞減 負反饋 P2

【解析】

根據題意和圖示分析可知，圖1為該生態(tài)系統(tǒng)修復后的部分生物的營養(yǎng)關系，其中食物網第一營養(yǎng)級的生物是黑藻、苦草；第二營養(yǎng)級的生物有螺螄、草魚、羅非魚；第三營養(yǎng)級的生物有草魚、羅非魚和野鴨；第四營養(yǎng)級的生物是野鴨。圖2中共有三條食物鏈，分別是：E→B，E→D，E→C→A。

（1）該生態(tài)系統(tǒng)修復后物種豐富度逐漸增加，其群落演替類型是次生演替；保護生物多樣性最有效的措施是就地保護（建立自然保護區(qū)）。

（2）當圖1中苦草等沉水植物大量繁殖后，部分浮游植物的生物量下降，大型底棲動物的數量有所增加，這里包含了多種生物的情況，是在群落水平上研究的結果。沉水植物通過一定的信息傳遞吸引浮游動物棲息在其葉表面，從而撫育出高密度的浮游動物；浮游動物能夠大量捕食浮游藻類，也間接地控制了藻類的數量，說明生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞能調節(jié)生物的種間關系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

（3）分析圖2，共有三條食物鏈，分別是E→B，E→D，E→C→A，由于要求A的能量最多，所以傳遞率按20%計算；B種群中的能量為1.2×108kJ，則E通過食物鏈E→B傳給B的能量為：1.2×108kJ÷20%=6×108kJ，E通過食物鏈E→D傳給D的能量為：1.8×108kJ÷20%=9×108kJ，因此通過食物鏈E→C→A的總能量為7.5×109kJ-6×108kJ-9×108kJ=6.0×109kJ，又因為E到A的食物鏈中，A是第三營養(yǎng)級，所以A得到的是6.0×109×20%×20%=2.4×108（kJ）；根據以上分析可知，生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有單向流動、逐級遞減的特點。

（4）據圖分析，該模型是用曲線表示構建的屬于數學模型，曲線在高時會調節(jié)其值降低，在低時會調節(jié)升高，反映了生態(tài)系統(tǒng)最基本的負反饋調節(jié)機制；天敵種群數量在P2處上下波動，害蟲數量在N2處上下波動，所以害蟲的K值為N2，天敵的K值為P2。