Question

4．如图1是某种草原生态系统部分营养结构，请根据图回答：
（1）要调查该草原某种双子叶植物的种群密度，应采用样方法．图1中的蛇由于某种原因数量下降，蟾蜍的数量先增多后减少，最后趋于稳定，这说明生态系统具有一定的自我调节能力能力．
（2）若草固定的总能量为6.8×10⁹kJ，食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3×10⁸kJ，则人最多能获得能量2.46×10⁸kJ．若蛇取食鼠的比例由$\frac{1}{4}$调整到$\frac{3}{4}$，从理论上分析，改变取食比例后蛇体重每增加1kg，人比原来增重2kg（能量传递效率按20%计算）．
（3）由于开矿对该草原土壤造成了铜污染．研究者研究了不同大气CO₂浓度及土壤铜污染对土壤脲酶活性的影响，结果如图2．由图2可以看出，土壤Cu污染会抑制（填“促进”或“抑制”）土壤脲酶活性，且随着土壤Cu污染程度的加重，这种作用会增强；CO₂浓度升高会促进（填“促进”或“抑制”）土壤脲酶活性，且随着土壤Cu污染浓度的加重，这种作用会减弱．

Answer 1

分析 据图分析：图1中，草是生产者，其它都属于消费者．种间关系包括捕食、竞争、互利共生和寄生，而食物链中的种间关系为捕食和竞争．调查植物种群密度的方法是样方法，调查活动能力强的动物的种群密度是标记重捕法．生态系统的成分越多，营养结构越复杂，自我调节能力越强．据图2分析，铜离子的污染会抑制土壤脲酶活性．

解答 解：（1）调查植物的种群密度的方法用样方法．题干现象说明生态系统具有一定的自我调节能力．
（2）若草固定的总能量为6.8×10⁹kJ，食草昆虫和鼠同化的总能量是1.3×10⁸kJ，则人最多能获得的能量为（6.8×10⁹×20%-1.3×10⁸）×20%=2.46×108 kJ．根据题意，改变取食前蛇体重每增加1kg需要消耗草的重量为：$\frac{1}{4}$÷20%÷20%+$\frac{3}{4}$÷20%÷20%÷20%=100kg，改变取食后蛇体重每增加1kg需要消耗草的重量为$\frac{1}{4}$÷20%÷20%÷20%+$\frac{3}{4}$÷20%÷20%=50kg，所以改变后可以节约100-50=50kg的草的能量可以流向人，所以人可以增重50×20%×20%=2kg．
（3）分析图2可知，正常CO₂组和高浓度CO₂组，在铜污染时土壤脲酶活性均低于未被铜污染时，且铜污染程度越重，土壤脲酶活性越低．比较无铜污染的土壤可知，高浓度CO₂组的土壤脲酶活性高于正常浓度CO₂组，说明CO₂浓度升高能促进土壤脲酶活性，当铜污染严重时，这种促进作用减弱．
故答案为：
（1）样方　自我调节　
（2）2.46×10⁸    2　
（3）抑制　增强　促进　减弱

点评 本题主要考查生态系统的结构及能量流动的计算，意在强化学生对相关知识的理解与掌握．