题目内容
【题目】在某草原,由于开采煤矿,植被被破坏消失,土壤变得更干旱贫瘠。科研人员对该煤矿废弃后植被恢复情况进行了多年追踪调查,结果如下表。
第1年 | 第5年 | 第10年 | 第15年 | 第25年 | |
物种数 | 8 | 19 | 29 | 40 | 48 |
优势种 | 蒺藜 猪毛菜 反枝苋 灰绿藜 | 白莲蒿 蒲公英 鹤虱 狗尾草 | 白莲蒿 差不嘎蒿 羊草 寸草苔 | 差不嘎蒿 羊草 大针茅 寸草苔 | 大针茅 羊草 克氏针茅 |
均为一年生植物 | 鹤虱和狗尾草 为一年生植物, 其余为多年生 | 均为多年生植物 | 均为多年生植物 | 均为多年生植物 |
(1)在植物种群密度的调查中,需依据植物的________设置样方大小,并对样方中的植物进行计数。
(2)植被恢复是恢复被破坏生态系统的关键环节,是由于植物是生态系统的组分之一,同时植物还可以______。根据表中调查结果可知,该植物群落演替的趋势是______。
(3)该草原生态系统的一条食物链的能量流动调查结果如下图:
注:图中方框内的数字为同化的能量,单位为kcal·ha-1·a-1
①图中“A”包括________的能量和流向________的能量。
②该食物链中,第二营养级到第三营养级的能量传递效率为________。
③根据调查和统计,评估该系统中的某种鸟的营养级为3.2,请解释原因:________。
(4)与本地未开发的草原相比,恢复中的露天废弃煤矿生态系统更容易发生虫灾。从生态系统稳定性的角度分析,发生该现象的可能原因是________。
【答案】大小(类型) 为其他生物提供有机物,改良土壤等 物种丰度增加,优势种由一年生植物向多年生植物演替 未利用的 分解者 3.16% 在食物网中该种鸟占据了多个营养级,平均为3.2 与本地未开发的草原相比,露天废弃煤矿生态系统物种丰(富)度较低,营养结构简单,自我调节能力较弱,所以生态系统的稳定性较低,物种丰富度较低或营养结构简单,自我调节能力较弱
【解析】
1、样方法是适用于乔木、灌木和草本植物的一种最基本的调查取样方法。一般采用正方形样方。调查时样方大小,一般草本植物采用1--4平方米;灌木为16--40平方米;乔木和大型灌木为100--200平方米。
2、能量流动是指生态系统能量的输入、传递、转化和散失的过程;能量流动的途径是沿着食物链和食物网传递的,相邻两个营养级的传递效率=能量传递效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
3、动物的同化量等于摄入量减去粪便中的能量即粪便量,各级动物的同化量的去向包括呼吸作用的消耗和用于生长、发育与繁殖的能量,用于生长发育和繁殖的能量的去向包括流向下一营养级的能量、流向分解者的能量和未被利用的能量。
4、一般来说,生态系统的组分越多,食物网越复杂,其自我调节能力就越强,抵抗力稳定性就越高。
(1)由分析可知:样方法适用于植物种群密度的调查,在植物种群密度的调查中,需依据植物的大小(类型)设置样方大小,并对样方中的植物进行计数。
(2)因为植物在生态系统中担负生产者的功能,而且生产者是生态系统的主要成分,故植被恢复是恢复被破坏生态系统的关键环节,同时植物还可以为其他生物提供有机物,改良土壤等。由表中调查结果不难看出,该植物群落演替的趋势是物种丰度增加,优势种由一年生植物向多年生植物演替。
(3)该草原生态系统的一条食物链的能量流动调查结果如下图:
图示植物的同化量为59.3×106kcal·ha-1·a-1,田鼠的同化量为176×103kcal·ha-1·a-1,鼬的同化量是55.6×102kcal·ha-1·a-1。
①同化量包括呼吸消耗和用于自身生长、发育和繁殖的能量两部分,而后者又分为流入下一营养级的能量、被分解者利用的能量和自身储存的能量,故图中“A”包括未利用的能量和流向分解者的能量。
②该食物链中,第二营养级到第三营养级的能量传递效率为55.6×102/176×103=3.16%。
③由某种鸟的营养级为3.2可知,该鸟是杂食性动物,平均其中不同食物链中所占的营养级的值的出3.2,即在食物网中该种鸟占据了多个营养级,平均为3.2。
(4)与本地未开发的草原相比,恢复中的露天废弃煤矿生态系统,物种丰(富)度较低,营养结构简单,自我调节能力较弱,所以生态系统的稳定性较低,从而导致更容易发生虫灾。物种丰富度较低或营养结构简单的生态系统,自我调节能力较弱。