Question

【题目】生物入侵会对当地生物多样性造成破坏。某研究机构对轻度入侵区域的能量流动进行了研究(图1)，并构建了捕食关系的模型(图2)，图2中箭头方向代表曲线变化趋势。请回答下列问题：

(1)从图1中分析，初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为________J/(hm2·a)，从第二营养级到第三营养级的能量传递效率为________。

(2)图2中的曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在的__________________调节，是生态系统________的基础。

(3)图2构建的模型属于________模型，最能代表捕食者种群K值的数据为________。

Answer 1

【答案】1.5×10812%负反馈自我调节能力数学P2

【解析】

据图1同化量=摄入量-粪便量，所以初级消费者同化量为1.05×109-3×108=7.5×108，次级消费者同化量为1.25×108-3.5×107=9×107J/hm2.a；据图2该模型是用曲线表示构建的，属于数学模型，据曲线图可知，捕食者与被捕食者的数量均存在最高值与最低值，反映了生态系统最基本的负反馈调节机制。捕食者数量在P2处上下波动，猎物数量在N2处上下波动，所以猎物K值为N2，捕食者K值为P2。

（1）生产者处于第一营养级，初级消费者处于第二营养级，次级消费者属于第三营养级，同化量=摄入量-粪便量，所以初级消费者同化量1.05×109-3×108=7.5×108J/hm2.a，初级消费者用于生长、发育、繁殖的能量=初级消费者同化量-呼吸量=7.5×108-6×108=1.5×108J/hm2．a。次级消费者同化量为1.25×108-3.5×107=9×107J/hm2．a，从第二营养级到第三营养级的能量传递效率为（9×107）/（7.5×108）=12%。

（2）从图2的曲线中可以看出，捕食者数量随着猎物的数量变化而变化，在时间上二者的变化是不同步的，二者数量处于波动状态，这是一种负反馈调节，是生态系统自我调节能力的基础。

（3）图2构建的模型属于数学模型分析，从该模型可以看出，因为当生态系统处于稳定状态时，生物的数量围绕K值上下波动，即当猎物种群数量超过N2，则引起捕食者种群数量增加；捕食者种群数量超过P2，则猎物数量即减少，两者相互作用，使猎物和捕食者的数量在N2和P2水平上保持动态平衡。所以猎物K值为N2，捕食者K值为P2。