Question

1905年以前，美国亚利桑那州Kaibab草原一直保持有黑尾鹿4000头左右，还有捕食黑尾鹿的美洲狮和狼．为了发展鹿群，从1907年开始捕打美洲狮、狼等捕食者，鹿种群开始上升．到1925年，达到了10万头左右，但由于连年的草场耗损，黑尾鹿种群数量减少到10000头的水平．请回答下列相关问题：
（1）在上述生态系统中人与美洲狮的种间关系有

 

．黑尾鹿种群数量变化说明生态系统具有

 

能力．
（2）黑尾鹿的食草消费水平与牧草净生产力（光合作用合成有机物-细胞呼吸消耗的有机物的量）的关系如图所示．为获得最大的持续畜牧效应，应将黑尾鹿的食草消费水平控制在

 

点对应的数值．从0到a随黑尾鹿食草消费水平的增强，牧草的净生产力不断增强，这表明生态系统具有

 

稳定性．牧草、黑尾鹿和美洲狮等生物数量在自然条件下能够长期保持相对稳定，这是在长期共同

 

过程中自然选择的结果．
（3）在理想条件下，黑尾鹿的种群增长率（指出生率减死亡率之差）为r，而在有限资源的实际条件下，黑尾鹿的种群年增长率为：（1-N/K）×r（其中，N为种群数量，K为环境容纳量）．当N＜＜K时，黑尾鹿种群数量增长接近于

 

型．假设1905年黑尾鹿的种群增长率r=0.5，K=4000头，则黑尾鹿种群增长的最大速率为

 

头/年．

Answer 1

考点：生态系统的稳定性,种群数量的变化曲线

专题：

分析：在生态系统中，生产者和消费者以及消费者和消费者之间存在着吃与被吃的关系，这种各种生物之间由于食物关系而形成的一种联系，叫作食物链．食物链一般以植物为基础，由植物到食草动物，再到食肉动物，后者可以捕食前者，如草→蝗虫→蛙→蛇→鹰．食物链上的各种生物相互影响、相互制约，一环扣一环．如果某一环节发生“故障”．生物与生物在生态系统上的关系可能与一种或多种．在一般情况下，生态系统中各种生物的数量和所占的比例总是维持在相对稳定的．这说明生态系统具有一定的自动调节能力，但这种自动调节能力有一定限度，当人为的或自然因素的干扰超过了这种限度时，生态系统就会遭到破坏．人为因素：主要是指人类在生产、生活活动中对自然资源不合理的开发、利用，对生态系统稳定性造成的破坏，此外，引种不合理也会导致生态系统失去原有的稳定性．

解答： 解：（1）根据题干信息，美洲狮捕食黑尾鹿，人类还能捕打美洲狮，说明人与美洲狮的种间关系有捕食和竞争；黑尾鹿种群数量先增加后减少之后维持稳定状态，说明生态系统具有自我调节能力．
（2）据图分析，为获得最大的持续畜牧效应，最好牧草净生产力（光合作用合成有机物-细胞呼吸消耗的有机物的量）最强，即应将黑尾鹿的食草消费水平控制在a点对应的数值；从0到a随黑尾鹿食草消费水平的增强，牧草的净生产力不断增强，生态系统中各种生物的数量和所占的比例总是维持在相对稳定的．这说明生态系统具有一定的自动调节能力，同时生态系统具有抵抗力稳定性；牧草、黑尾鹿和美洲狮共同进化，使得生物数量能够长期保持相对稳定．
（3）在理想条件下，黑尾鹿的种群增长率为r，而在有限资源的条件下，黑尾鹿的种群年增长率为：（1-

N

K

）×r（其中，N为种群数量，K为环境容纳量）．当N＜＜K时，黑尾鹿的种群年增长率逐渐接近于r，与理想条件下比较相似，即黑尾鹿种群数量增长接近于J型

(N2-N1)

N1

=增长率，

(N2-N1)

一年

=增长速率，故增长率×N=增长速率，故（1-

N

K

）×r×N=增长速率，假设1905年黑尾鹿的种群增长率r=0.5，K=4000头，把r，K代入，得出增长速率=（1-

N

4000

）×0.5×N，此为二次函数，当N=2000时有最大值，将N=2000代入，增长速率（max）=500，则黑尾鹿种群增长的最大速率为500头/年．
故答案为：
（1）捕食和竞争   自我调节
（2）a   抵抗力   进化
（2）J    500

点评：本题考查了生态系统稳定性的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力和从题目所给的图形中获取有效信息的能力．