Question

【题目】为研究放牧强度对高寒草甸群落补偿能力的影响，生态学家在海拔3500米处的草场进行实验并采集相关数据。

（1）高寒草甸的4-8月是草本植物生长季，流经高寒草甸的总能量是______，放牧会使这些能量中的一部分通过牲畜流向人类，也会对牧草的生长产生影响。牛羊啃食和践踏会使牧草中能量减少，但一定程度的啃食能刺激牧草生长。牛羊粪便通过_______的分解，可为牧草生长提供____，从而对牧草生长起到一定的补偿作用。

（2）实验所用草场仅在11月-5月用于放牧。在早春植物返青时，研究者选取三种不同生境类型的样地并设定样方，一半样方用铁丝扣笼罩住，另一半不设扣笼，于6月和8月两次统计样方内植物的物种丰富度及优势种（数据如下表），并测定生物量（某一时刻单位面积内实存生活的有机物质（干重）），计算地上及地下补偿量，结果图所示。

生境类型	重度放牧	中度放牧	封育
物种丰富度	14	35	28
优势种	鹅绒委陵菜 各类牧草	各类牧草	各类牧草

① 表中结果显示， 生境类型为___的草场区域群落物种多样性最高。

② 补偿量可作为草场营养资源恢复的重要指标，为植物生长量与被采食量之和。其中，植物生长量为8月末测定的未扣笼样方中植物的生物量，则被采食量应为6月份测定的__________生物量之差。

③图中结果显示重度放牧和中度放牧的地上补偿量均显著高于封育组，推测可能的原因是______________________。但重度放牧与封育组的地下补偿量无显著差异，均低于中度放牧组，说明________。

（3）研究发现土壤的氮含量随放牧强度的增强而升高。重度放牧组的地上补偿量中，鹅绒委陵菜（草甸退化的指示种）的生物量所占比例最大，推测鹅绒委陵菜能够更_____用于地上部分生长，通过种间_____排斥其他牧草生长。

（4）结合对三种生境的研究，从生态效益和经济效益两方面对高寒草甸的可持续发展提出合理化建议，并说明依据。

___________。

Answer 1

【答案】所有植物固定的太阳能 分解者（土壤微生物和动物） 矿质营养（无机盐） 中度放牧 笼内与笼外 动物啃食刺激牧草生长，且排出的粪便尿液，在分解者的分解作用下，产生矿质营养（氮磷等无机盐），土壤营养丰富，为植物生长提供所需营养 中度放牧最有利于草场补偿能力的提高，利于草场营养资源的恢复 高效吸收土壤的N元素 竞争 重度放牧会引起草场退化，封育区草地的补偿量不高，不能发挥草地的生产潜力。中度放牧会提高草场的物种丰富度，增强群落的补偿能力，在保证生态效益的同时获得畜牧业的经济效益，因此宜采用中度放牧

【解析】

由表格信息可知，封育和重度放牧时物种丰富度都不是最高的，由柱形图可知，重度放牧时地上补偿量虽然较高，但地下补偿量较小，不利于牧草的恢复。封育时的地上补偿量和地下补偿量均小于中度放牧时，且放牧过程中会使牧草能量中的一部分通过牲畜流向人类，所以中度放牧可提高生态效益和经济效益。

（1）流经生态系统的总能量是生态系统中所有生产者固定的太阳能。牛羊粪便通过分解者的分解，可为牧草生长提供无机盐以及光合作用所需的二氧化碳，从而对牧草生长起到一定的补偿作用。

（2）①由表中丰富度的调查结果可知，重度放牧时丰富度为14，中度放牧时丰富度为35，封育时丰富度为28，所以生境类型为中度放牧的草场区域群落物种多样性最高。

②补偿量为植物生长量与被采食量之和。笼内的没有被采食，测定量为补偿量，笼外的被动物采食，所测定的量为生长量，所以被采食量应为6月份测定的笼内与笼外生物量之差。

③由于动物啃食刺激牧草生长，且排出的粪便尿液，在分解者的分解作用下，产生矿质营养（氮磷等无机盐），土壤营养丰富，为植物生长提供所需营养，所以导致重度放牧和中度放牧的地上补偿量均显著高于封育组。重度放牧与封育组的地下补偿量无显著差异，均低于中度放牧组，说明中度放牧最有利于草场补偿能力的提高，利于草场营养资源的恢复。

（3）N元素是构成叶绿素、蛋白质等物质的重要元素，植物吸收的N元素增加，有利于其生长。研究发现土壤的氮含量随放牧强度的增强而升高。重度放牧组的地上补偿量中，鹅绒委陵菜（草甸退化的指示种）的生物量所占比例最大，推测鹅绒委陵菜能够更高效吸收土壤的N元素用于地上部分生长，通过种间竞争排斥其他牧草生长。

（4）结合上述分析可知，重度放牧会引起草场退化，但封育区草地的补偿量不高，不能发挥草地的生产潜力。中度放牧会提高草场的物种丰富度，增强群落的补偿能力，在保证生态效益的同时获得畜牧业的经济效益，因此宜采用中度放牧。