Question

13．图1是某种人工湿地构造示意图（箭头示水流方向），展示了较新的污水（常富含有机废弃物和无机废弃物N、P等）处理技术，请分析回答下列问题：

（1）流经该人工湿地生态系统总能量是生产者固定的全部太阳能和有机物输入的能量，这些人工湿地植物一般宜选用本地物种，避免外来物种的入侵，从而对当地的生物多样性造成破坏．
（2）用样方法调查芦苇的种群密度时，常用的取样方法有五点取样法、等距取样法．
（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，要使丙增加Akg，则消耗甲最多是$\frac{100A}{9m+1}$kg．
（4）检测表明出水口的有机污染物和无机污染物浓度大大降低，则该过程起主要作用的生态系统的成分是生产者和分解者．
（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）据图分析可知，流经该人工湿地生态系统总能量是输入该人工湿地的污水中有机物携带的能量和生产者固定的全部太阳能．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）用样方法调查芦苇的种群密度时，常用的取样方法有五点取样法和等距取样法．
（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．检测表明出水口的有机污染物和无机污染物浓度大大降低，则该过程起主要作用的生态系统的成分是生产者和分解者．
（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）生产者固定的全部太阳能和有机物输入的能量  　　　 外来物种的入侵
（2）五点取样法    等距取样法
（3）$\frac{100A}{9m+1}$
（4）生产者和分解者
（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．