Question

16．如图是某种人工湿地构造示意图1（箭头示水流方向），展示了较新的污水（常富含N、P）处理技术，请分析回答下列问题：

（1）人工湿地的上行池和下行池中均栽有芦苇、香蒲、菖蒲、美人蕉等湿地植物，它们在该生态系统成分中属于生产者，这些人工湿地植物一般宜选用本地物种，避免外来种的入侵，从而对当地的生物多样性造成破坏．
（2）人工湿地生态系统的功能包括物质循环、能量流动、信息传递．
（3）假设该生态系统中有甲、乙、丙三种生物，它们构成的食物网关系如图2：甲能量中比例为m的部分直接提供给丙，要使丙能量增加Akg，则消耗甲的能量最多是$\frac{100A}{9m+1}$kg．
（4）在该生态系统中，除了植物对污水的化作用外，还需依赖于微生物，微生物所起的净化作用是分解污水中的有机物污染物．
（5）此生态系统每天处理污水的量是一定的，这说明生态系统的自我调节能力是有限的．在污水处理过程中，生态系统所表现出的是抵抗力稳定性．

Answer 1

分析 人工湿地中的植物一般选择芦苇、香蒲、菖蒲、美人蕉等具有一定净化污水能力的，并且宜选用本地物种，避免外来物种入侵，导致对当地生态系统生物生存造成威胁．从硝化细菌和反硝化细菌的作用机理看出，硝化细菌需要生活在有氧环境中，因此硝化细菌将生活在复合垂直流人工湿地的下行池；反硝化细菌需要无氧环境，因此生活在复合垂直流人工湿地的上行池中．

解答 解：（1）人工湿地的上行池和下行池中均栽有芦苇、香蒲、菖蒲、美人蕉等湿地植物，它们在该生态系统成分中属于生产者，这些人工湿地植物一般宜选用本地物种，避免外来种的入侵，从而对当地的生物多样性造成破坏．
（2）人工湿地生态系统的功能包括物质循环、能量流动、信息传递．
（3）假设最多需要消耗甲的能量为a，则丙从甲→丙途径获得的能量为a×m×10%，丙从甲→乙→丙途径获得的能量为a×（1-m）×10%×10%，根据题干中的条件可知：a×m×10%+a×（1-m）×10%×10%=A，因此a=$\frac{100A}{9m+1}$．故甲能量中比例为m的部分直接提供给丙，则要使丙能量增加A kJ，最多需要消耗甲的能量为$\frac{100A}{9m+1}$kg．
（4）在该生态系统中，除了植物对污水的化作用外，还需依赖于微生物，微生物所起的净化作用是分解污水中的有机物污染物．
（5）此生态系统每天处理污水的量是一定的，这说明生态系统的自我调节能力是有限的．在污水处理过程中，生态系统所表现出的是抵抗力稳定性．
故答案为：
（1）生产者       外来种的入侵
（2）物质循环       能量流动        信息传递
（3）$\frac{100A}{9m+1}$
（4）分解污水中的有机物污染物
（5）自我调节能力    抵抗力

点评 本题以人工湿地示意图和食物网为素材，考查生物多样性的价值和生态系统等知识，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力．