Question

4．如图1为我国北方某农场居民食物结构图，农作物的籽粒是人和家禽、家畜的食物来源，生产的家禽、家畜供人食用，大部分农作物秸秆用作燃料，部分秸秆以及人、家禽、家畜的粪便用于肥田．某同学对农场当前的生产生活方式提出了改进方案，请协助解决有关问题：

方案一：调整居民的食物结构以养活更多的人．
（1）若期望可养活的人口数量增加一倍，应将植物性食物与动物性食物的比例由现在的1：1调整为4：1（能量传递效率按10%计算，保留整数），这一调整依据的原理是生态系统的能量流动逐级递减．
（2）该食物网没有列出的生态系统的成分有非生物的物质和能量、分解者．
方案二：充分利用农作物固定的太阳能，建立新的物质生产体系．设计如图2：
（1）该方案可使农场供养的人数增多，原因是实现了能量的多级利用，提高了能量利用率．
（2）该方案是否提高了生态系统的能量传递效率？否
（3）科学家袁隆平在长期的实践中，总结出农作物高产的三个要素，即“良种、良田、良法”．这里所说的“良田和良法”是指为农作物的光合作用提供最佳的CO₂、光照、温度、水、无机盐等环境条件．
（4）人类耕作导致的生态系统中的农作物随季节的更替，是否属于群落的演替？是．

Answer 1

分析 分析图1可知，表示我国北方某农场居民食物结构图，该食物网中包括生产者和消费者，缺少分解者、非生物的物质和能量．
分析图2可知，表示生态农业，生态农业是一个农业生态经济复合系统，将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来，以取得最大的生态经济整体效益．它也是农、林、牧、副、渔各业综合起来的大农业，又是农业生产、加工、销售综合起来，适应市场经济发展的现代农业．生态农业实现了能量的多级利用，提高了能量利用率．

解答 解：方案一：（1）假设原有人口数量需要的能量为A，植物性食物与动物性食物的比例为1：1，能量传递效率按10%计算，则消耗的植物为$\frac{A}{2}$÷10%+$\frac{A}{2}$÷10%÷10%=55A．当人口数量增加一倍，即需要的能量为2A时，植物性食物占食物总量的X，则2AX÷10%+2A（1-X）÷10%÷10%=55A，X=0.8．因此，若期望可养活的人口数量增加一倍，应将植物性食物与动物性食物的比例由现在的1：1调整为4：1 这一调整依据的原理是生态系统的能量流动逐级递减．
（2）该食物网包括生产者和消费者，没有列出的生态系统的成分有非生物的物质和能量、分解者．
方案二：（1）该方案可使农场供养的人数增多，原因是实现了能量的多级利用，提高了能量利用率．
（2）该方案不能提高了生态系统的能量传递效率．
（3）这里所说的“良田和良法”是指为农作物的光合作用提供最佳的CO₂、光照、温度、水、无机盐等环境条件．
（4）类耕作导致的生态系统中的农作物随季节的更替，属于群落的演替．
故答案为：
方案一：（1）4     能量流动逐级递减
（2）非生物的物质和能量、分解者
方案二：（1）实现了能量的多级利用，提高了能量利用率
（2）否
（3）CO₂、光照、温度、水、无机盐
（4）是

点评 本题主要考查生态系统的结构和功能，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力．与传统农业相比，生态农业的优点有实现对物质再循环利用；实现对能量的多级利用，提高了能量的利用率；有利于生态环境的保护等．