题目内容
【题目】水葫芦的繁殖速度极快，其在中国南部水域广为生长，成为外来物种侵害的典型代表之一。如图为科学家在某一水生生态系统中开展的轻度、中度、重度水葫芦入侵区群落植物多样性调查结果。
（1）水生生态系统中距离河岸不同地段植被的种类不同，这属于群落的________结构。群落中物种数目的多少称为________，其随入侵程度的增加而________。
（2）在轻度入侵区，水葫芦大量繁殖后，沉水植物的生物量下降，大型底栖动物的数量减少，这是在________水平上研究的结果。在重度入侵区，水葫芦每4天增加50%且呈“J”型增长，若初始数量为30棵，则60天后，种群数量Nt＝________棵（只写表达式，不计算）。
（3）若该水生生态系统由于上游水库的建立，河水干涸，其后发生的演替过程属于________演替，上述实例说明人类的活动改变了群落演替的________。
（4）某种植玉米的农场，其收获的玉米子粒既作为鸡的饲料，也作为人的粮食，玉米的秸秆则加工成饲料喂牛，生产的牛和鸡供人食用。人、牛、鸡的粪便经过沼气池发酵，产生的沼气作为能源，沼渣、沼液作为种植玉米的肥料。据此回答（不考虑空间因素）：牛与鸡之间______（有、无）竞争关系，理由是__________________________。 人与鸡的种间关系是____________。
【答案】水平 （物种）丰富度 减小 群落 30（1＋50%）15 次生 速度和方向 无 它们所需食物资源不同（牛食玉米秸秆，鸡吃玉米子粒） 捕食与竞争
【解析】
生物群落的垂直结构是指生物在空间的垂直分布上所发生的过程，即生物群落的分层现象。群落内由于环境和生物本身特性的差异，而在水平方向上分化形成不同的生物小型组合，叫做群落的水平结构。初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替。次生演替：原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。J型曲线的数学模型为：Nt=N0λt，N0表示种群的起始数量，t为时间，Nt表示t年后的种群数量，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。
（1）水生生态系统中距离河岸不同地段植被的种类不同，这是不同地势引起的，属于群落的水平结构；群落中物种数目的多少称为丰富度，根据图中曲线可知，丰富度随外来物种入侵程度的增加而减小。
（2）在轻度入侵区，水葫芦大量繁殖后，沉水植物的生物量下降，大型底栖动物的数量减少，这属于群落在垂直方向上的分层现象，所以这是在群落水平上研究的内容。根据“J”型增长的种群数量变化规律的计算公式：Nt=N0λt，以4天为一个增殖周期，60天共增殖15个周期，即t=15；种群起始数量N0=30；λ=1+50%；所以计算关系式为Nt＝30×（1+50%）15棵。
（3）次生演替是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方。该水生生态系统由于上游水库的建立，河水干涸，其后发生的演替过程属于次生演替，上述实例说明人类的活动可以改变群落演替的速度和方向。
（4）牛吃玉米的秸秆，鸡吃玉米的籽粒，它们所需食物资源不同，故牛与鸡之间无竞争关系。人以鸡肉为食物，两者是捕食关系；人吃玉米，鸡也吃玉米，两者又是竞争关系。
