Question

【題目】水葫蘆的繁殖速度極快，其在中國南部水域廣為生長，成為外來物種侵害的典型代表之一。如圖為科學家在某一水生生態(tài)系統(tǒng)中開展的輕度、中度、重度水葫蘆入侵區(qū)群落植物多樣性調查結果。

（1）水生生態(tài)系統(tǒng)中距離河岸不同地段植被的種類不同，這屬于群落的________結構。群落中物種數(shù)目的多少稱為________，其隨入侵程度的增加而________。

（2）在輕度入侵區(qū)，水葫蘆大量繁殖后，沉水植物的生物量下降，大型底棲動物的數(shù)量減少，這是在________水平上研究的結果。在重度入侵區(qū)，水葫蘆每4天增加50%且呈“J”型增長，若初始數(shù)量為30棵，則60天后，種群數(shù)量Nt＝________棵（只寫表達式，不計算）。

（3）若該水生生態(tài)系統(tǒng)由于上游水庫的建立，河水干涸，其后發(fā)生的演替過程屬于________演替，上述實例說明人類的活動改變了群落演替的________。

（4）某種植玉米的農場，其收獲的玉米子粒既作為雞的飼料，也作為人的糧食，玉米的秸稈則加工成飼料喂牛，生產的牛和雞供人食用。人、牛、雞的糞便經過沼氣池發(fā)酵，產生的沼氣作為能源，沼渣、沼液作為種植玉米的肥料。據(jù)此回答（不考慮空間因素）：牛與雞之間______（有、無）競爭關系，理由是__________________________。 人與雞的種間關系是____________。

Answer 1

【答案】水平 （物種）豐富度 減小 群落 30（1＋50%）15 次生 速度和方向 無 它們所需食物資源不同（牛食玉米秸稈，雞吃玉米子粒） 捕食與競爭

【解析】

生物群落的垂直結構是指生物在空間的垂直分布上所發(fā)生的過程，即生物群落的分層現(xiàn)象。群落內由于環(huán)境和生物本身特性的差異，而在水平方向上分化形成不同的生物小型組合，叫做群落的水平結構。初生演替：是指一個從來沒有被植物覆蓋的地面，或者是原來存在過植被，但是被徹底消滅了的地方發(fā)生的演替。次生演替：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(fā)生的演替。J型曲線的數(shù)學模型為：Nt=N0λt，N0表示種群的起始數(shù)量，t為時間，Nt表示t年后的種群數(shù)量，λ表示該種群數(shù)量是一年前種群數(shù)量的倍數(shù)。

（1）水生生態(tài)系統(tǒng)中距離河岸不同地段植被的種類不同，這是不同地勢引起的，屬于群落的水平結構；群落中物種數(shù)目的多少稱為豐富度，根據(jù)圖中曲線可知，豐富度隨外來物種入侵程度的增加而減小。

（2）在輕度入侵區(qū)，水葫蘆大量繁殖后，沉水植物的生物量下降，大型底棲動物的數(shù)量減少，這屬于群落在垂直方向上的分層現(xiàn)象，所以這是在群落水平上研究的內容。根據(jù)“J”型增長的種群數(shù)量變化規(guī)律的計算公式：Nt=N0λt，以4天為一個增殖周期，60天共增殖15個周期，即t=15；種群起始數(shù)量N0=30；λ=1+50%；所以計算關系式為Nt＝30×（1+50%）15棵。

（3）次生演替是指在原有植被雖已不存在，但原有土壤條件基本保留，甚至還保留了植物的種子或其他繁殖體的地方。該水生生態(tài)系統(tǒng)由于上游水庫的建立，河水干涸，其后發(fā)生的演替過程屬于次生演替，上述實例說明人類的活動可以改變群落演替的速度和方向。

（4）牛吃玉米的秸稈，雞吃玉米的籽粒，它們所需食物資源不同，故牛與雞之間無競爭關系。人以雞肉為食物，兩者是捕食關系；人吃玉米，雞也吃玉米，兩者又是競爭關系。