Question

【題目】某自然保護(hù)區(qū)地震后，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，植被毀損達(dá)到30%以上。圖1為該地區(qū)人為干預(yù)下恢復(fù)過程的能量流動(dòng)圖(單位為103kJ/m2·y)，圖2表示恢復(fù)過程中某種群的種群密度對(duì)種群的出生率和死亡率的影響，請(qǐng)回答：

(1)圖1中，A表示___________，其中第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為___________(保留一位小數(shù))。假若該地區(qū)的人將從植物性食物獲得的能量與從植食性動(dòng)物獲得的能量的比例由1：1調(diào)整為5：1，能量傳遞效率按10%計(jì)算，該地區(qū)可供養(yǎng)的人口數(shù)是原來的___________倍。

(2)若圖2所示種群為田鼠種群，在C點(diǎn)時(shí)，種群的年齡組成為___________。采用標(biāo)志重捕法調(diào)査田鼠種群密度，若調(diào)査過程中標(biāo)記的田鼠有部分被鼬捕食，則會(huì)導(dǎo)致種群密度估算結(jié)果會(huì)___________(偏高、偏低或不變)。

(3)由于食性不同，植食性動(dòng)物和肉食性動(dòng)物等生物具有分層現(xiàn)象，群落的這種空間結(jié)構(gòu)稱為___________。隨著時(shí)間的推移，地震毀損的自然保護(hù)區(qū)內(nèi)生物的種類和數(shù)量不斷恢復(fù)的過程屬于___________演替。

(4)其中一種植食性魚類色彩絢麗，形狀怪異，在觀賞魚市場(chǎng)非常名貴，這體現(xiàn)生物多樣性的___________價(jià)值。

Answer 1

【答案】呼吸作用 15.6% 2.2 增長(zhǎng)型 偏高 垂直 次生 直接

【解析】

分析圖1可知：該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)者固定的全部太陽(yáng)能，能量去路：①自身呼吸消耗、轉(zhuǎn)化為其他形式的能量和熱能；②流向下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)；③遺體、殘骸、糞便等被分解者分解；④未被利用，即一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量；分析圖2，種群增長(zhǎng)速率為出生率和死亡率的差值，先增加后減少，說明種群增長(zhǎng)是S型曲線。

（1）某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)（最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)除外）能量的去向包括：自身呼吸消耗、流向下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)、被分解者分解利用和未被利用（未利用部分的能量在生物體內(nèi)以有機(jī)物中化學(xué)能的形式存在），圖1中A表示呼吸作用；第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量為（23+70+14+3）×103kJ/m2y=110×103kJ/m2y，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量為（14+2）×103kJ/m2y，輸入第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)肉食動(dòng)物的能量=（14+2﹣4﹣9﹣0.5）×103kJ/m2y=2.5×103kJ/m2y，故第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為2.5÷（14+2）=15.6%；. 人的食物來源有兩種，即：①植物→（植食性）動(dòng)物→人與②植物-→人，設(shè)現(xiàn)在人口數(shù)量需要能量為a，食物來源為1:1時(shí)，需植物為：0.5a/0.1×0.1+0.5a/0.1=55a，將（草食）動(dòng)物性與植物性食物的比例由1：1調(diào)整為1：5，現(xiàn)人口所需數(shù)量為b，則現(xiàn)在人口需植物為：5/6b/ 0.1+1/6b/0.1 ×0.1=25b，調(diào)整前后生產(chǎn)者不變，故55a=25b，則調(diào)整食物結(jié)構(gòu)后，該地區(qū)人口數(shù)量是原來的b/a=55/25=2.2倍；

（2）由圖2可知，種群密度在C點(diǎn)時(shí)，出生率與死亡率的差值最大，即種群數(shù)量的增長(zhǎng)速率最大；在E點(diǎn)時(shí)，出生率等于死亡率，種群數(shù)量不再增加，表示該種群數(shù)量已達(dá)到環(huán)境容納量（K值），符合S型種群增長(zhǎng)曲線的規(guī)律，故C點(diǎn)為增長(zhǎng)型；根據(jù)種群密度中標(biāo)志重捕法的計(jì)算公式可知，標(biāo)記的田鼠有部分被鼬捕食，則會(huì)導(dǎo)致種群密度估算結(jié)果會(huì)偏高；

（3）分層現(xiàn)象是由于植物本身高低不同或喜陰、喜陽(yáng)的不同造成的，而動(dòng)物的分層則是由于植物為它們提供了相應(yīng)的食物和棲息空間，故這種結(jié)構(gòu)為垂直結(jié)構(gòu)；地震后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，所以隨著時(shí)間的推移，地震毀損的自然保護(hù)區(qū)內(nèi)生物的種類和數(shù)量不斷恢復(fù)的過程屬于次生演替；

（4）這種植食性魚類色彩絢麗，具有觀賞價(jià)值，這屬于生物多樣性的直接價(jià)值。