Question

4．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）图乙中的生物对应图甲中的B、D（用字母表示）．在①、③过程中碳主要以CO₂形式进行循环．
（2）如要调查该生态系统中蒲公英的种群密度，通常采用样方法．
（3）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．
（4）图乙中，若蛇的食物有$\frac{4}{5}$来自鼠，$\frac{1}{5}$来自蛙，能量传递效率为10%．则从理论上讲，蛇每增加1kJ能量，需消耗植物280kJ，假如蛇的食物中，鼠的比例变为$\frac{2}{5}$，消耗相同的植物，蛇同化的能量是原来的$\frac{7}{16}$．
（5）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．
（6）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，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营养结构的复杂程度．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：图甲中，A是大气中的二氧化碳库，B是消费者，C是分解者，D是生产者．①是光合作用，②⑥表示呼吸作用，③④⑤表示以含碳有机物的形式流动．图乙中共有两条食物链，分别是植物→鼠→蛇，植物→昆虫→蛙→蛇．

解答 解：（1）图甲中，A是大气中的二氧化碳库，B是消费者，C是分解者，D是生产者，图乙中是食物网，其中只有生产者和消费者，故图乙中的生物对应图甲中的B、D．在生物群落和无机环境之间碳主要以二氧化碳形式进行循环．
（2）如要调查该生态系统中蒲公英的种群密度，通常采用样方法．
（3）植食性动物的同化量包括呼吸作用消耗的能量为R和自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量为N即N+R．
（4）由高营养级求低营养级最多消耗植物，考虑能量传递效率为10%，则在植物→鼠→蛇这条食物链中蛇需消耗植物=1×$\frac{4}{5}$÷10%÷10%=80KJ，在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中蛇需消耗植物=1×$\frac{1}{5}$÷10%÷10%÷10%=200KJ，因此蛇每增加1KJ体重至少消耗植物200+80=280KJ．同理，假如蛇的食物中，鼠的比例变为$\frac{2}{5}$，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=（1×$\frac{2}{5}$）÷10%÷10%=40kg，在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中蛇需消耗植物=（1×$\frac{3}{5}$）÷10%÷10%÷10%=600kg，则因此蛇每增加1kg体重至少消耗植物640kg．则消耗相同的植物，蛇同化的能量是原来的$\frac{280}{640}$=$\frac{7}{16}$．
（5）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．
（6）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；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；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）B、D    CO₂
（2）样方
（3）N+R
（4）280     $\frac{7}{16}$
（5）调节种间关系，维持生态系统的稳定
（6）次生演替     自我调节     营养结构的复杂程度（生物种类多少或物种丰富度高低）

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．