Question

19．图甲是某草原生态系统中碳循环模式图，图中A、B、C、D表示生态系统的成分，①②③为特定的生理过程，图乙表示该系统中部分生物间的食物关系．请据图分析回答：

（1）如果要调查该生态系统中蒲公英的种群密度，通常采用样方法法．
（2）图乙中，若鼠和昆虫粪便中的能量为M，呼吸作用消耗的能量为R，用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量为N，则图中第二营养级的同化量可表示为N+R．
（3）图乙中，若蛇的食物原来是$\frac{4}{5}$来自鼠，$\frac{1}{5}$来自蛙，现假如蛇的食物来源，鼠的比例变为$\frac{1}{5}$，则消耗相同的植物，蛇同化的能量是原来的$\frac{3}{7}$（能量传递效率按20%计算）．
（4）该生态系统中每种生物在生长发育过程中不断地与其他生物进行着信息交流，其作用在于调节种间关系，维持生态系统的稳定．
（5）该草原曾发生过火灾，但此后又慢慢恢复，该过程属于次生演替（“初生演替”、“次生演替”），从生态系统的角度分析，这体现了生态系统具有自我调节能力，这种能力的大小主要取决于生物种类多少或生物丰度度高低（营养结构的复杂程度）．

Answer 1

分析 图甲：根据A与D之间的双箭头和指向A的箭头最多，可知A是二氧化碳库，D是生产者，由B、C、D的箭头关系可知，B是消费者，C是分解者．
图乙：该食物网中有两条食物链：植物→鼠→蛇；植物→昆虫→蛙→蛇．
能量流动过程中能量关系：
摄入量=同化量+粪便量
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能量
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量
能量流动效率=$\frac{下一营养级的同化量}{上一营养级的同化量}$

解答 解：（1）调查植物种群密度的常用方法是样方法．
（2）同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能量=N+R．
（3）由高营养级求低营养级，至少消耗需要考虑能量传递效率为20%，则在植物→鼠→蛇这条食物链中蛇需消耗植物=$\frac{\frac{1×\frac{4}{5}}{20%}}{20%}$=20kg，在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中蛇需消耗植物=$\frac{\frac{\frac{1×\frac{1}{5}}{20%}}{20%}}{20%}$=25kg，因此蛇每增加1 kg体重至少消耗植物45kg．同理，假如蛇的食物中，鼠的比例变为$\frac{1}{5}$，则蛇每增加1kg体重，在植物→鼠→蛇这条食物链中蛇需消耗植物=$\frac{\frac{1×\frac{1}{5}}{20%}}{20%}$=5kg，在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中蛇需消耗植物=$\frac{\frac{\frac{1×\frac{4}{5}}{20%}}{20%}}{20%}$=100kg，则因此蛇每增加1kg体重至少消耗植物105kg．则消耗相同的植物，蛇同化的能量是原来的$\frac{45}{105}$．
（4）在生态系统系统中生物之间存在着复杂的种间关系，如捕食、竞争等，通过这种关系，可调节种间关系，维持生态系统的稳定．
（5）该草原虽说发生火灾，但土壤中仍存有植物的根系、繁殖体等，故一段时间后，会发生次生演替；生态系统自我调节能力的大小，取决于该生态系统营养结构的复杂程度或食物链食物网的复杂程度．
故答案为：
（1）样方法
 （2）N+R
（3）$\frac{3}{7}$
（4）调节种间关系，维持生态系统的稳定
（5）次生演替      生物种类多少或生物丰度度高低（营养结构的复杂程度）

点评 本题考查生态系统的结构、功能、演替、稳定性等相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断的能力．