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(fù)該生態(tài)系統(tǒng)。圖甲所示為該生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)后的部分生物的營養(yǎng)關(guān)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(guān)系。請據(jù)圖回答：

（1）在修復(fù)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(fù)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(fù)后，為保護生物多樣性不再被破壞，應(yīng)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(shù)量下降，大型底棲動物的數(shù)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(jié)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(shù)量。這體現(xiàn)出信息傳遞的作用是_____________________________________。

（3）若圖乙中E種群同化的能量為7.5×109kJ，B種群同化的能量為1.2×108kJ，D種群同化的能量為1.8×108kJ，則A種群同化的能量最多為____________kJ，此過程體現(xiàn)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(diào)查數(shù)據(jù)構(gòu)建的數(shù)學(xué)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(diào)節(jié)。若僅從該模型分析，圖中最可能代表天敵K值的數(shù)據(jù)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)）群落調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定2.4×108單向流動、逐級遞減負反饋P2

【解析】

根據(jù)題意和圖示分析可知：圖甲為該生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)后的部分生物的營養(yǎng)關(guān)系，其中食物網(wǎng)第一營養(yǎng)級的生物是黑藻、苦草等；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。圖乙中共有三條食物鏈，分別是：E→B，E→D，E→C→A。

（1）該生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)后物種豐富度逐漸增加，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，其群落演替類型屬于次生演替；保護生物多樣性最有效的措施是就地保護（或建立自然保護區(qū)）。

（2）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(shù)量有所增加，這是在群落水平上研究的結(jié)果。根據(jù)題意分析，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(shù)量，說明信息傳遞能調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

（3）根據(jù)以上分析已知，圖乙共有三條食物鏈，分別是E→B，E→D，E→C→A，由于要求A的能量最多，則傳遞率按20%計算；已知B種群中的能量為1.2×108kJ，D種群同化的能量為1.8×108kJ，則E通過食物鏈E→B傳給B的能量=1.2×108kJ÷20%=6×108kJ，E通過食物鏈E→D傳給D的能量=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）。該過程體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的能量流動具有單向流動、逐級遞減的特點。

（4）圖丙模型屬于數(shù)學(xué)模型，其曲線變化趨勢反映了生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在的（負）反饋調(diào)節(jié)；由丙圖可知，害蟲的種群數(shù)量在N2上下波動，天敵種群數(shù)量在P2上下波動，故害蟲和天敵K值的數(shù)據(jù)分別為N2、P2。