Question

12．“稻魚共生系統(tǒng)”中，磐粵凈過沖撞稻秧導(dǎo)致稻飛虱等害蟲落入水中并食之，同時(shí)使清晨水稻葉片上的露水墜入水中，減少稻瘟病原孢子產(chǎn)生和菌絲體生長(zhǎng)；鯉魚的游動(dòng)，又可引起水渾濁，抑制水中雜草的生長(zhǎng)；稻葉在給鯉魚提供食物的同時(shí)，還為鯉魚生長(zhǎng)創(chuàng)造良好環(huán)境．請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：

（1）生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的成分和食物鏈、食物網(wǎng)；該生態(tài)系統(tǒng)的主要成分是水稻和雜草；該生態(tài)系統(tǒng)中的鯉魚與稻飛虱的關(guān)系為捕食和競(jìng)爭(zhēng)．
（2）該生態(tài)系統(tǒng)的群落在垂直方向上的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是分層：若某一外來物種入侵該系統(tǒng)，則會(huì)導(dǎo)致該生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性銳減，抵抗力穩(wěn)定性降低．
（3）科學(xué)家通過研究該生態(tài)系統(tǒng)中生物間的捕食關(guān)系，構(gòu)建了一個(gè)捕食者，獵物模型，如圖1所示（圖中箭頭所指方向代表曲線變化趨勢(shì)），僅從模型分析，最可能代表獵物和捕食者K值的數(shù)據(jù)分別是N₂和P₂；其曲線變化趨勢(shì)反映了生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在的（負(fù)）反饋調(diào)節(jié)．
（4）某一簡(jiǎn)單的生態(tài)系統(tǒng)只有一條具有三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的食物鏈，如圖2是該生態(tài)系統(tǒng)中某動(dòng)物取食過程中能量的損失情況，其中字母表示能量值，a是流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量，該生態(tài)系統(tǒng)中，第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)與第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率是$\frac{i}{a}$．（用相應(yīng)的字母表示），分析此圖中凈生產(chǎn)量k，該部分能量也就是用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量．

Answer 1

分析 1、據(jù)圖分析，該模型是用曲線表示構(gòu)建的屬于數(shù)學(xué)模型，曲線在高時(shí)會(huì)調(diào)節(jié)其值降低，在低時(shí)會(huì)調(diào)節(jié)升高，反映了生態(tài)系統(tǒng)最基本的負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制．捕食者數(shù)量在P₂處上下波動(dòng)，獵物數(shù)量在N₂處上下波動(dòng)，所以獵物K值為N₂，捕食者K值為P₂．
2、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分、食物鏈和食物網(wǎng)．
每一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量=攝入量-糞便量．
相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間能量傳遞效率=下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量÷上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量×100%．

解答 解：（1）生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的成分和食物鏈、食物網(wǎng)；該生態(tài)系統(tǒng)的主要成分是生產(chǎn)者，即水稻和雜草等；鯉魚以稻飛虱為食，稻葉又給鯉魚和稻飛虱提供食物，所以稻飛虱與鯉魚的種間關(guān)系是捕食與競(jìng)爭(zhēng)．
（2）該生態(tài)系統(tǒng)的群落在垂直方向上具有分層現(xiàn)象；若某一外來物種入侵該系統(tǒng)，形成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，會(huì)導(dǎo)致該生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性銳減，抵抗力穩(wěn)定性降低．
（3）因?yàn)楫?dāng)生態(tài)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，生物的數(shù)量圍繞K值上下波動(dòng)，故獵物的K值應(yīng)為N₂，捕食者的K值應(yīng)為P₂．從該曲線中可以看出，捕食者數(shù)量隨著獵物的數(shù)量變化而變化，在時(shí)間上二者的變化是不同步的，二者數(shù)量處于波動(dòng)狀態(tài)，這是一種負(fù)反饋調(diào)節(jié)．
（3）相鄰兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間能量傳遞效率=下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量÷上一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化的能量×100%．第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量為a，第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化量為i，第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)與第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率為$\frac{i}{a}$．此圖中凈生產(chǎn)量k為同化量-呼吸量=用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量．
故答案為：
（1）生態(tài)系統(tǒng)的成分和食物鏈、食物網(wǎng)     水稻和雜草   捕食和競(jìng)爭(zhēng)
（2）分層     生物多樣性      抵抗力
（3）N₂   P₂     （負(fù)）反饋
（4）$\frac{i}{a}$   自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量

點(diǎn)評(píng) 本題考查生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、種間關(guān)系、群落的結(jié)構(gòu)、生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、能量流動(dòng)等相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)圖和理解能力，難度適中．