Question

生态学家对某弃耕农田多年后形成的荒地进行调查．下表是此生态系统三个营养级生物的能量分析表．请回答下列问题：（单位：J/hm2?a）

营养级	同化量	未被利用量	分解者分解量	呼吸释放量
A	2.48×1011	2.00×109	1.20×1010	3.60×1010
B	2.40×107	6.00×105	4.00×105	2.30×107
C	7.50×108	2.40×107	6.00×106	7.16×108

（1）输入该生态系统生物群落的总能量是

 

J/hm²?a，这部分能量是指

 

．
（2）该生态系统第二营养级到第三营养级的能量传递效率为

 

．
（3）该弃耕农田上进行的演替类型为

 

．若该地区气候条件适宜、雨量丰富，在数十年乃至上百年后，此片弃耕农田可能会变成森林，此过程的演替趋势应该是：弃耕农田→

 

→

 

→乔木林（森林）
（4）生态学家为了监测和预报该生态系统鼠害的发生情况，对弃耕后田鼠种群数量的变化规律进行了研究．
I 研究者通常采用

 

法估算该地区田鼠的种群数量．调查统计发现田鼠繁殖能力很强，在最初的一个月内，种群数量每天增加1.47%．
Ⅱ研究人员根据最初的一个月内

 

构建的田鼠种群增长模型为N _t=N₀?λ^t（其中，N_t代表t天后田鼠的数量，t表示天数，λ表示倍数，N₀表示田鼠的起始数量）．由此可知田鼠在最初的一个月内的生存环境条件是

 

．
Ⅲ若研究人员对此弃耕农田进行长期研究，并进行数据统计，将会发现田鼠的种群增长模型的变化趋势是

 

．

Answer 1

考点：物质循环和能量流动的基本规律及其应用,估算种群密度的方法,群落的演替

专题：

分析：根据表中数据分析，A为生产者，其同化量即为输入该生态系统生物群落的总能量2.48×10¹¹，这部分能量是由生产者固定的全部太阳能．A、B、C间的关系为A→B→C；弃耕农田上发生的是次生演替，弃耕农田由于缺乏人的管理，农作物被杂草丛取代，在与植株较高的灌木争夺阳光、资源的过程中，杂草被灌木优势取代，最后演替到森林．田鼠的活动能力较强，活动范围较大，一般用标志重捕法调查其种群密度；构建的田鼠种群增长模型理，因此最初的一个月内要对其进行数量调查和统计，构建的田鼠种群增长模型的前提是理想条件（食物和空间充裕、无天敌、气候适宜）；由于外界因素包括疾病、天气、资源的局限及天敌的增加，会使种群的由指数式增长变为S型增长．

解答： 解：（1）根据表格中三个营养级生物的同化的能量，构建食物链为A→C→B，输入该生态系统生物群落的总能量是A（生产者）通过光合作用所固定的全部太阳能，为2.48×10¹¹J/hm2?a．
（2）该生态系统第二营养级（C）到第三营养级（B）的能量传递效率为=2.40×10⁷/7.50×10⁸×100%=3.2%．
（3）次生演替是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．弃耕农田上进行的演替类型为次生演替．若该地区气候条件适宜、雨量丰富，在数十年乃至上百年后，此片弃耕农田可能会变成森林，此过程的演替趋势应该是：弃耕农田→杂草丛→灌木林（丛）→乔木林（森林），生物多样性增强．
（4）I．研究者通常采用标志重捕法法估算该地区田鼠的种群数量．计算种群密度的方法：标记总数/N=重捕中被标记的个体数/重捕总数．
Ⅱ．研究人员根据最初的一个月内田鼠的数量调查数据构建的田鼠种群增长模型为N _t =N₀?λ^t，由此可知田鼠在最初的一个月内的生存环境条件是理想条件，种群数量呈J型曲线．
Ⅲ．由于食物、空间都有限，有天敌捕食，就存在环境容纳的最大值K．若研究人员对此弃耕农田进行长期研究，将会发现田鼠的种群增长模型的变化趋势是由“J”型增长变为“S”型增长．
故答案为：（1）2.48×10¹¹；     被A（生产者）通过光合作用所固定的全部太阳能
（2）3.2%              
（3）次生演替   杂草丛  灌木林（丛）
（4）I 标志重捕法
Ⅱ田鼠的数量调查数据  理想条件（或食物和空间充裕、气候适宜、没有敌害）
Ⅲ由“J”型增长变为“S”型增长

点评：考查考查生态系统能量流动、群落演替、标记重捕法、种群增长曲线的相关知识，考查学生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力；能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订的能力．