Question

【題目】在某草原，由于開采煤礦，植被被破壞消失，土壤變得更干旱貧瘠。科研人員對(duì)該煤礦廢棄后植被恢復(fù)情況進(jìn)行了多年追蹤調(diào)查，結(jié)果如下表。

	第1年	第5年	第10年	第15年	第25年
物種數(shù)	8	19	20	40	48
優(yōu)勢種	蒺藜 豬毛菜 反枝莧 灰綠藜	白蓮蒿 蒲公英 鶴虱 狗尾草	白蓮蒿 差不嘎蒿 羊草 寸草苔	差不嘎蒿 羊草 大針茅 寸草苔	大針茅 羊草 克氏針茅
	均為一年生植物	鶴虱和狗尾草為一年生植物，其余為多年生	均為多年生植物	均為多年生植物	均為多年生植物

（1）在植物種群密度的調(diào)查中，需依據(jù)植物的________設(shè)置樣方大小，并對(duì)樣方中的植物進(jìn)行計(jì)數(shù)。

（2）植被恢復(fù)是恢復(fù)被破壞生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，從植物在生態(tài)系統(tǒng)中功能角度闡述理由：____________。

根據(jù)表中調(diào)查結(jié)果可知，該植物群落演替的趨勢是______。

（3）該草原生態(tài)系統(tǒng)的一條食物鏈的能量流動(dòng)調(diào)查結(jié)果如下圖：

注：圖中方框內(nèi)的數(shù)字為同化的能量，單位為kcal·ha-1·a-1

①圖中“A”包括___________________________的能量。

②該食物鏈中，第二營養(yǎng)級(jí)到第三營養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為________。

③根據(jù)調(diào)查和統(tǒng)計(jì)，評(píng)估該系統(tǒng)中的某種鳥的營養(yǎng)級(jí)為3．2，請(qǐng)解釋原因：________。

（4）與本地未開發(fā)的草原相比，恢復(fù)中的露天廢棄煤礦生態(tài)系統(tǒng)更容易發(fā)生蟲災(zāi)。從生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的角度分析，發(fā)生該現(xiàn)象的可能原因是________。

Answer 1

【答案】大�。�類型） 作為生產(chǎn)者利用無機(jī)物合成有機(jī)物，同時(shí)把太陽能從無機(jī)環(huán)境輸入生態(tài)系統(tǒng)，并直接或間接為其他生物提供營養(yǎng)物質(zhì) 物種豐度增加，優(yōu)勢種由一年生植物向多年生植物演替 未利用的能量和流向分解者 3．16% 在食物網(wǎng)中該種鳥占據(jù)了多個(gè)營養(yǎng)級(jí)，平均為3．2 與本地未開發(fā)的草原相比，露天廢棄煤礦生態(tài)系統(tǒng)物種豐（富）度較低，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單，自我調(diào)節(jié)能力較弱，抵抗害蟲干擾的穩(wěn)定性較弱

【解析】

1.一般植物和個(gè)體小、活動(dòng)能力小的動(dòng)物以及蟲卵常用的是樣方法，其步驟是確定調(diào)查對(duì)象→選取樣方→計(jì)數(shù)→計(jì)算種群密度；活動(dòng)能力大的動(dòng)物常用標(biāo)志重捕法，其步驟是確定調(diào)查對(duì)象→捕獲并標(biāo)志個(gè)體→重捕并計(jì)數(shù)→計(jì)算種群密度；

（1）樣方法調(diào)查時(shí)，取樣的關(guān)鍵是做到隨機(jī)取樣，不能摻入主觀因素；常用的取樣方法有五點(diǎn)取樣法和等距取樣法；

（2）調(diào)查喬木的種群密度比調(diào)查草本植物種群密度時(shí)選用的樣方面積大；

（3）對(duì)樣方中位于頂點(diǎn)和邊線上的個(gè)體計(jì)數(shù)時(shí)，采用取相鄰兩邊和這兩邊的頂點(diǎn)原則。

2.生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括兩部分。

（1）生態(tài)系統(tǒng)的成分有：非生物的物質(zhì)和能量、生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者組成。

（2）生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)：食物鏈和食物網(wǎng)。能量流動(dòng)的特點(diǎn)是：單向流動(dòng)，逐級(jí)遞減。能量流動(dòng)的途徑是食物鏈和食物網(wǎng)。一個(gè)營養(yǎng)級(jí)中的能量只有10%∽20%的能量，被下一個(gè)營養(yǎng)級(jí)所利用。

（1）植物類型不同，其大小、體積差異顯著（例如草本植物、灌木和木本植物），因此在采取樣方法調(diào)查植物種群密度時(shí)，要根據(jù)植物的類型來設(shè)計(jì)樣方的大小。

（2）植物作為生產(chǎn)者，是生態(tài)系統(tǒng)中的主要成分。從能量流動(dòng)角度分析，生產(chǎn)者可以將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能輸入群落，從物質(zhì)循環(huán)角度分析，生產(chǎn)者可以將無機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，從而直接、間接為其它生物提供營養(yǎng)物質(zhì)和能量，因此，植被恢復(fù)是恢復(fù)被破壞生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)；圖表中調(diào)查結(jié)果有兩方面，一是物種數(shù)，二是優(yōu)勢種。所以從物種數(shù)變化結(jié)果來看，群落演替的趨勢是物種豐度增加；從優(yōu)勢種類型來看，隨著演替進(jìn)行，優(yōu)勢種從一年生植物變?yōu)槎嗄晟�植物�?/span>

（3）①除最高營養(yǎng)級(jí)生物外，每個(gè)營養(yǎng)級(jí)同化量都有四種去路，分別是呼吸散失、被下一營養(yǎng)級(jí)同化、流向分解者的能量和未利用的能量，結(jié)合圖示可知，A應(yīng)包括生產(chǎn)者流向分解者的能量和未利用的能量。②能量傳遞效率應(yīng)為兩個(gè)營養(yǎng)級(jí)同化量之比，因此，第二營養(yǎng)級(jí)到第三營養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率為55．6×102/176×103×100% =3．16%。③該鳥可有多種食物來源，在不同的食物鏈中占據(jù)不同的環(huán)節(jié)（即可占據(jù)多個(gè)營養(yǎng)級(jí)），而且它在不同營養(yǎng)級(jí)獲得的能量值不同，綜合該鳥從各營養(yǎng)級(jí)獲得能量占其所需總能量的比例，求得其營養(yǎng)級(jí)平均為3.2。

（4）與本地未開發(fā)的草原相比，露天廢棄煤礦生態(tài)系統(tǒng)物種豐（富）度較低，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡單，自我調(diào)節(jié)能力較弱，因此其抵抗力穩(wěn)定性差，故而更容易發(fā)生蟲災(zāi)。生態(tài)系統(tǒng)抵抗力穩(wěn)定性主要涉及到生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力，該能力與生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度程正相關(guān)。