Question

20．（1）科学家通过研究种间捕食关系，构建了捕食者--猎物模型，如图1所示（图中箭头所指方向代表曲线变化趋势）．据图回答：

①该模型属于数学（填“物理”、“概念”或“数学”）模型，其曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在的负反馈调节．
②仅从该模型分析，图1中最可能代表猎物和捕食者K值的数据分别为N₂和P₂．
（2）在图2中，不存在的能量流动方向为②．次级消费者为图中的C，其排出的粪便中的能量属于图中B（填字母），研究发现该生态系统中的动植物均有垂直结构，一般认为动物的分层与栖息空间和食物条件有关，植物的垂直结构与光照有关．

Answer 1

分析 1、物理模型：以实物或图片形式直观表达认识对象的特征．如：DNA双螺旋结构模型，细胞膜的流动镶嵌模型．
2、概念模型：指以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型．如：对真核细胞结构共同特征的文字描述、光合作用过程中物质和能量的变化的解释、达尔文的自然选择学说的解释模型等．
3、数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式．如：酶活性受温度（PH值）影响示意图，不同细胞的细胞周期持续时间等．该图属于数学模型．
4、据图1分析，该模型是用曲线表示构建的属于数学模型，曲线在高时会调节其值降低，在低时会调节升高，反映了生态系统最基本的负反馈调节机制．捕食者数量在P₂处上下波动，猎物数量在N₂处上下波动，所以猎物K值为N₂，捕食者K值为P₂．
5、据图2分析，A的能量来源是太阳能，则A属于生产者，B属于初级消费者，C属于次级消费者，D属于分解者．消费者摄入能量=消费者同化能量+粪便中能量，即动物粪便中能量不属该营养级同化能量，应为上一个营养级固定或同化能量．大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用（主要途径）或硝化细菌等的化能合成作用完成的．大气中CO₂的主要来源：分解者的分解作用、动植物的细胞呼吸．

解答 解：（1）①图中数学模型中可以看出，在N₁～N₂段，猎物数量减少时，捕食者的数量也在减少，捕食者的种群数量会随着猎物种群数量的增加而不增加；在N₃～N₄段，猎物的种群数量增加时，捕食者数量也在增加，但是当捕食者达到一定的程度后，猎物又在不断减少，这种变化趋势反映了生态系统中普遍存在的负反馈调节．
②分析该模型，如果捕食者数量下降到某一阀值以下，猎物数量种数量就上升，而捕食者数量如果增多，猎物种数量就下降，反之，如果猎物数量上升到某一阀值，捕食者数量就增多，而猎物种数量如果很少，捕食者数量就下降．即猎物种群数量超过N₂，则引起捕食者种群数量增加；捕食者种群数量超过P₂，则猎物数量即减少，两者相互作用，使猎物和捕食者的数量在N₂和P₂水平上保持动态平衡．
（2）构成食物链的生物包括生产者、消费者，能量去路包括自身呼吸消耗，流向下一营养级，分解者分解，则分解者的能量不能流向生产者，即②．C为次级消费者，排除的粪便未被同化，为上一营养级B的能量．生态系统中的动、植物均有垂直结构，植物的垂直结构与光照有光，动物的分层与栖息空间和食物条件有关．
故答案为：
（1）数学   负反馈
（2）N₂、P₂  
（3）②C    B   栖息空间和食物条件  光照

点评 本题通过捕食者--猎物模型考查了种间关系中的捕食关系以及种群、生态系统结构与功能的相关知识，意在考查考生分析曲线图和解决问题的能力，属于中档题．