Question

13．生态学家对江西某弃耕多年后的红薯地进行调查．如图是该地在某一年之内的能量流动情况 （能量流动单位：10¹⁰kJ/hm²•y）．据图1回答：

（1）输入该生态系统生物群落的总能量是2081（10¹⁰kJ/hm²•y）．该生态系统中，若顶级肉食动物每获得1kJ能量，则植食动物需具有67.4kJ能量．
（2）该弃耕红薯地上群落的演替类型为次生演替．
（3）为监测和预报该生态系统华南兔（一种野兔）的发生情况，生态学家对弃耕后华南兔种群数量的变化规律进行了研究．
①一般采用标志重捕法法估算该地区华南兔的种群数量．
②调查统计发现华南兔繁殖能力很强，在最初的一年内，种群数量每月增加15%，已知华南兔的起始数量为N₀，请写出华南兔在最初一年的第12个月种群数量的数学表达式：N₁₂=N₀×1.15¹²．
③较长时期观察并统计华南兔数量，得到如图2所示结果．请推测华南兔的K值发生变化的原因．天敌入侵或与之构成竞争关系的动物迁入．

Answer 1

分析 生产者固定的太阳能有三个去向：呼吸消耗热能、流向下一营养级和流向分解者的能量、部分能量未被利用；在弃耕农田上进行的演替属于次生演替，演替的结果使物种多样性增加，导致该系统抵抗力稳定性增强；野兔的活动能力较大，调查其种群数量采用标志重捕法，推测该野兔的K值发生变化的原因是天敌入侵或与之构成竞争关系的动物迁入．

解答 解：（1）输入该生态系统生物群落的总能量是生产者固定的太阳能总量，即1320+324+100+227+38+58+14=2081×10¹⁰kJ/hm²•y．顶级肉食性动物位于第四营养级，到第二营养级的传递效率是（3.6+1.1+0.3）÷（227+38+58+14）=1.484%，则植食性动物需具有10¹⁰÷14.84%=67.4（10¹⁰KJ/hm²．y）能量．
（2）在弃耕农田上进行的演替属于次生演替．
（3）①野兔的活动能力较大，调查其种群数量采用标志重捕法．
②根据题意，华南兔种群的增长属于J型增长，在最初一年的第12个月种群数量的数学表达式为N₁₂=N₀×1.15¹²．
③推测该野兔的K值发生变化的原因是天敌入侵或与之构成竞争关系的动物迁入；
故答案为：
（1）2081  67.4
（2）次生演替
（3）①标志重捕法
②N₁₂=N₀×1.15¹²
③天敌入侵或与之构成竞争关系的动物迁入

点评 本题考查生态系统能量流动、群落演替、标记重捕法、种群增长曲线，突出理解、分析和推理能力的培养，难度适中．