Question

11．图l表示某种群数量变化可能的四种情况（“J”型、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ），其中a点后表示有外界因素引起的变化．图2是某生态系统能量流动部分图解（其中W₁为生产者固定的太阳能）．请据图回答：

（1）图1中曲线Ⅲ种群数量增长速率最快时，对应的种群数量为$\frac{{K}_{2}}{2}$．
（2）若图1种群为长江流域生态系统中的白鳍豚，从种群特征上分析：种群数量在a点以后发生曲线Ⅲ变化的直接原因是出生率小于死亡率，且种群数量为K₃时，对白鳍豚种群保护的最有效措施是建立自然保护区（或就地保护），对白鳍豚的科学研究体现了生物多样性的直接价值．
（3）若图1种群为东亚飞蝗，干旱能抑制一种丝状菌（该菌造成蝗虫患病）的生长，a点若遇干旱，则a点后东亚飞蝗种群数量变化曲线可能为Ⅰ（用图中标号表示）．
（4）图2中第一营养级到第二营养级能量的传递效率是第二营养级到第三营养级的$\frac{{D}_{1}^{2}}{{{D}_{2}W}_{1}}$倍（用图中字母表示），生产者中用于自身生长、发育、繁殖的能量可表示为B₁+C₁+D₁（W₁-A₁）．
（5）图3表示该生态系统中三个物种1、2、3的环境容纳量和某时刻的种群实际大小．由图可知，2物种的种内斗争最剧烈．

Answer 1

分析 1、据图1分析，理想环境中种群数量呈现J型曲线；由于自然界的资源和空间总是有限的，使得种群数量呈现S型曲线；同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响．环境遭受破坏，K值会下降；当生物生存的环境改善，K值会上升．
2、当a点后的变化曲线为II且种群数量为K₂时，说明该处生态系统破坏严重，要建立自然保护区对该物种进行保护．扬子鳄是最高营养级，数量减少后，流向该营养级其他物种的能量会增加，处于同一营养级物种的种间关系是竞争．
3、根据图2分析，W1是生产者固定的太阳能总量，A1是呼吸作用消耗，B1是未被利用，C1流向分解者，D1是流向下一营养级．

解答 解：（1）图1中曲线Ⅲ环境容纳量为K₂，种群数量为$\frac{{K}_{2}}{2}$，种群数量增长速率最快；
（2）若图1种群为长江流域生态系统中的白鳍豚，从种群特征上分析：种群数量在a点以后发生曲线Ⅲ变化的直接原因是出生率小于死亡率；种群数量为K₃时，表示该种群环境阻力增加，环境容纳量下降，故对该物种最有效的保护措施是改善其栖息环境，通过环境容纳量，就地保护为最有效措施．对白鳍豚的科学研究体现了生物多样性的直接使用价值；
（3）东亚飞蝗可破坏生产者，为维持该地区生态系统的稳定性，应控制其种群数量最少；丝状菌能造成蝗虫患病，干旱环境抑制丝状菌生长，蝗虫的环境容纳量会增大，即曲线I符合．
（4）图2中流入第一营养级的同化量为W₁，第二营养级同化量为D₁，第三营养级的同化量为D₂，第一营养级到第二营养级的能量传递效率为$\frac{{D}_{1}}{{W}_{1}}$，第二营养级到第三营养级的能量传递效率为$\frac{{D}_{2}}{{D}_{1}}$，前者是后者的$\frac{{D}_{1}^{2}}{{{D}_{2}W}_{1}}$，生产者的同化量，大部分在呼吸作用中以热能的形式散失，其余用于自身的生长、发育、繁殖，可表示为B₁+C₁+D₁（W₁-A₁）
（5）由图可知，物种2的种群实际数量超过了环境容纳量，种内斗争最激烈；
故答案为：
（1）$\frac{{K}_{2}}{2}$
（2）出生率小于死亡率     建立自然保护区（或就地保护）    直接
（3）Ⅰ
（4）$\frac{{D}_{1}^{2}}{{{D}_{2}W}_{2}}$ B₁+C₁+D₁（W₁-A₁）
（5）2

点评 本题考查生态系统相关知识，意在考查考生能理解种群数量变化，掌握生物进化和能量流动，属于中档题．