Question

8．构建模型是科学家研究生态学规律常用的方法，以下两图分别是在封闭环境根据捕食（图1）和竞争（图2）的数学模型绘制的曲线，图1中箭头所指方向代表曲线变化趋势，图2表示两类生物竞争中测定第1类生物后一代（即Z_t+1）所占总数的百分数与前一代（即Z_t）所占百分数之间的关系，实线表示观测到的Z_t+1和Z_t之间的关系，虚线表示Z_t+1=Z_t时的情况，请分析并回答以下问题：

（1）图1中的曲线变化规律反映了生态系统的调节，它是生态系统稳定性原因的基础．其中捕食者和猎物的种群K值分别在P₂、N₂（填图中字母）波动，达到这种平衡时决定K值的因素是出生率和死亡率（或人为提供的环境条件）．
（2）在图2的竞争中，将被排除掉的是第1（填1或2）类生物，如果图2生物为图1中的猎物，则在自然环境中不会（填会或不会）出现其中一种猎物被竞争掉的现象；如果图2竞争的生物是某池塘中的底栖物种，则会出现其沿池塘底部从上到下分布的现象，这种现象在群落结构中叫水平结构．
（3）南方某地有一片热带雨林，最初碳积蓄量500吨/公顷，此时，总生产量是每年为60t/hm²，叶的呼吸量为25t/hm²，生长量为5t/hm²，枯死量为10t/hm²．已知总生产量=生长量+枯死量+呼吸量，则该地的净生产量是15吨/公顷，非同化器官的呼吸量是20吨/公顷．

Answer 1

分析 据图分析，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．

解答 解：（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．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．影响种群K值的因素有出生率和死亡率（或人为提供的环境条件）．
（2）图2表示两类生物竞争中测定第1类生物后一代（即Z_t+1）所占总数的百分数与前一代（即Z_t）所占百分数之间的关系，实线表示观测到的Z_t+1和Z_t之间的关系，图中显示第1类生物后一代数量减少了，将被淘汰掉．而在自然界由于食物网的营养极关系，不会 出现其中一种猎物被竞争掉的现象．根据题意竞争的生物是某池塘中的底栖物种，其出现其沿池塘底部从上到下分布的现象，为群落的水平结构．
（3）净生产量是指总生产量减去呼吸量，应包括生长量和枯死量=5+10=15．由总生产量=生长量+枯死量+呼吸量，可得呼吸量=60-5-10=45，而叶呼吸量为25，所以非同化器官的呼吸量=40-25=20．
故答案为：
（1）（负）反馈调节  P₂、N₂  出生率和死亡率（或人为提供的环境条件）
（2）1  不会  水平结构
（3）15  20

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、生态系统中的相关知识，意在考查考生分析曲线图和解决问题的能力，属于中档题．