题目内容
【题目】在怀化市城镇化快速发展的过程中，随着经济发展和人口增长，污水排放量增加，污水处理越来越困难。如何科学有效地处理污水，成为怀化市城镇化过程中亟待解决的问题。建立人工湿地公园是首选方案，可以获得生态、社会和经济三重效益。如图甲是某人工湿地公园污水处理示意图。请回答下列问题：
（1）图甲湿地中芦苇、绿藻和黑藻等植物的分层配置，体现了群落的____________结构。人工湿地中植物的根系不仅能吸收____________等营养物质，还能为____________吸附和代谢提供良好的环境条件，利于它们通过分解作用降解污水中的有机物。但人们对污水排放量还要加以控制，原因是人工湿地以____________为基础的____________是有限的。
（2）图乙表示该人工湿地公园草鱼的种群数量增长速率随时间的变化情况，如果在t1时用标志重捕法调查草鱼的种群密度，第一次捕获40条全部标志释放，一段时间后进行了第二次捕捉，其中未标志的30条、标志的10条，估算草鱼种群在t2时是____________条。
（3）在此基础上，某地进一步建立了一个集污水净化、休闲、养鱼为一体的新型人工生态系统。科研小组对该新型人工生态系统的能量流动进行定量分析，得出相关数据，如下表所示（部分数据未给出，能量单位为
，肉食性动物作为只占据一个营养级研究）。
生物类型 | X | 传递给分解者的能量 | 未利用的能量 | 传给下一营养级的能量 | 外来有机物输入的能量 |
生产者 | 44.0 | 5.0 | 95.0 | 20.0 | 0 |
植食性动物 | 9.5 | 1.5 | 11.0 | Y | 5.0 |
肉食性动物 | 6.3 | 0.5 | 6.5 | 0.7 | 11.0 |
据表分析，流入该生态系统的总能量为____________，X是指____________的能量，数据Y为____________。
【答案】垂直（或空间） N、P（或矿质元素、无机盐） 微生物（或分解者） 负反馈调节（或反馈调节） 自我调节能力 320 180 呼吸作用散失 3
【解析】
生物群落的空间结构包括水平结构和垂直结构；生态系统之所以能维持稳定，是由于生态系统具有自我调节能力，而负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。分析图乙，t1时种群有最大增长速率，对应种群增长曲线中的
值，随着时间变化t2时种群增长速率为零，种群数量达到K值。标志重捕法计算种群数量公式：种群数量=
；在生态系统中某营养级的同化量可划分为：呼吸散失量、流向分解者的量、流向下一营养级的量和流向分解者。
（1）生物群落的空间结构包括水平结构和垂直结构，图甲湿地中芦苇、绿藻和黑藻等植物的分层配置，体现了群落的垂直结构；人工湿地中植物的根系不仅能吸收N、P（或矿质元素、无机盐）等营养物质，还能为微生物（或分解者）吸附和代谢提供良好的环境条件，利于它们通过分解作用降解污水中的有机物。生态系统之所以能维持稳定，是由于生态系统具有自我调节能力，而负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。因此，人们对污水排放量还要加以控制，原因是人工湿地以负反馈调节为基础的自我调节能力是有限的。
（2）分析图乙，t1时种群有最大增长速率，对应种群增长曲线中的值，随着时间变化t2时种群增长速率为零，种群数量达到K值。根据标志重捕法计算种群数量公式可计算出t1时种群数量=
条，因此可估算出t2时种群数量为320条。
（3）在生态系统中某营养级的同化量可划分为：呼吸散失量、流向分解者的量、流向下一营养级的量和流向分解者。结合表中数据，流入该生态系统的总能量=生产者固定的量+外来有机物输入的能量=（44.0+5.0+95.0+20）+（5.0+11.0）=180.0
，并且可以判断出表中X代表的为呼吸作用散失的能量；根据表中的数据，植食性动物流向下一营养级是能量即肉食性动物的同化量为Y，根据上述能量分配关系有 Y+11=6.3+0.5+6.5+0.7，所以Y=3。
