Question

4．图甲是某生态系统部分生物的食物关系图，图乙是对某经济鱼类进行种群密度调查后绘出的种群增长速率曲线图，请回答问题：

（1）图甲中，猫头鹰和蛇的种间关系是捕食和竞争．假如猫头鹰的食物有2/5来自于兔子，$\frac{2}{5}$来自于鼠，$\frac{1}{5}$来自于蛇，那么猫头鹰增加30g体重，最少需要消费植物1350g．若蛇全部死亡，猫头鹰数量可能会增加．
（2）图乙中，t₁时期该经济鱼类种群的年龄组成为增长型，在t₁时用标志重捕法调查该鱼类的种群密度，第一次捕获30条全部标志后释放，一天后进行第二次捕捉，在第二次捕获中，未标志的50条、标志的10条，估算该鱼类种群K值是360条．若另外某一海域该经济鱼类种群现存量约3000吨，正常状况下，每年该种群最多可增加300吨，为充足利用该鱼类资源，又不影响可持续发展，理论上每年最多捕捞该鱼类的量为D．
A.3000吨            B.1650吨             C.1500吨          D．不超过300吨
（3）如表是某湖区生态系统的营养级和能量流动情况的调查结果．表中的A、B、C为不同的营养级，D为分解者．

	同化总量（106J）	储存能量（106J）	呼吸消耗能量（106J）
A	950	250	700
B	100	35	65
C	15	5	10
D	180	80	100

分析可知，流入该生态系统的总能量为9.5×10⁸J，从第二营养级到第三营养级的能量传递效率为15%．从能量输入和输出来看，该生态系统的总能量是增加还是减少？增加．

Answer 1

分析 分析图甲：图甲是某生态系统部分生物的食物关系图，其中植物属于生产者，其余生物均为消费者．
分析图乙：图乙是对某引进经济鱼类进行种群密度调查后绘出的种群增长速率曲线图．t₀～t₁时，种群数量增长率逐渐增大，种群数量增长加快；t₁时，种群数量增长率最大，此时种群数量增长最快；t₁～t₂时，种群数量增长率逐渐降低，种群数量增长减慢；t₂时，种群数量增长率为0，种群数量停止增长，此时种群数量达到最大值．
分析表格：表是该湖区生态系统的营养级和能量流动情况的调查结果．根据能量流动特点可知，A、B、C依次为第一、第二和第三营养级．

解答 解：（1）图甲中，猫头鹰捕食蛇，且猫头鹰和蛇都捕食鼠，因此猫头鹰和蛇的种间关系是捕食和竞争．猫头鹰体重增加30g，最少需要消费植物（30×$\frac{2}{5}$）÷20%÷20%+（30×$\frac{2}{5}$）÷20%÷20%+（30×$\frac{1}{5}$）÷20%÷20%÷20%=1350g．若蛇全部死亡，猫头鹰的营养级降低，故猫头鹰数量可能会增加．
（2）图乙中，t₁时期种群数量增长率最大，此时种群数量增长最快，因此其年龄组成为增长型．标志重捕法估算种群密度的计算公式是：该种群数量÷第一次捕获标记的个体数=第二次捕获的个体数÷第二次捕获的个体中被标记的个体数，该种群数量=（第一次捕获标记的个体数×第二次捕获的个体数）÷二次捕获的个体中被标记的个体数=30×（50+10）÷10=180条，此数值对应的是t₁时的数量，即$\frac{K}{2}$=180条，因此K=360条．若另外某一海域该经济鱼类种群现存量约3000吨，正常状况下，每年该种群最多可增加300吨，为充足利用该鱼类资源，又不影响可持续发展，理论上每年最多捕捞该鱼类的量为不超过300吨．故选：D．
（3）由表格数据可知该生态系统固定的能量是950×10⁶，即9.5×10⁸，营养级间的传递效率是同化量之比，即从第二营养级到第三营养级的能量传递效率应是15÷100=15%，由表格数据可知：生产者的同化总量-所有生物的呼吸消耗量为正值即为增加，故该生态系统的能量是增加的．
故答案为：
（1）捕食和竞争   1350    增加
（2）增长型   360    D
（3）9.5×10⁸    15%    增加

点评 本题结合图解，考查种群数量变化曲线、生态系统的结构和功能，要求考生掌握种群数量变化曲线，能根据曲线图进行相关计算；掌握生态系统中能量流动的特点及传递效率，并能据此进行相关计算，难度适中．