Question

1．生态学家对某弃耕农田多年后形成的荒地进行调查．如表是此生态系统三个营养级的能量分析表．请回答下列问题：（单位：J/hm²•a）

营养级	同化量	未被利用量	分解者分解量	呼吸释放量
A	2.48×1011	2.00×109	1.20×1010	3.60×1010
B	2.40×l07	6.00×105	4.00×105	2.30×107
C	7.50×108	2.40×107	6.00×106	7.16×108

（1）输入该生态系统生物群落的总能量是2.48×10¹¹J/hm²•a，这部分能量是指被A（生产者）通过光合作用所固定的全部太阳能．
（2）该生态系统第二营养级到第三营养级的能量传递效率为3.2%．
（3）该弃耕农田上进行的演替类型为次生演替．
（4）生态学家为了监测和预报该生态系统鼠害的发生情况，对弃耕后田鼠种群数量的变化规律进行了研究．
①研究者通常采用标志重捕法估算该地区田鼠的种群数量．假设调查范围为1公顷，第一次捕获并标记52只，第二次捕获30只鼠，其中有标记的鼠15只，则这个种群的种群密度约为104只/公顷．由于田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，因此上述计算所得的平均种群密度与实际种群密度相比可能会偏高．②根据调查统计的数据，构建了田鼠种群增长模型为N_t=N₀•λ^t（其中N_t代表t天后田鼠的数量，t表示天数，λ表示倍数，N₀表示田鼠的起始数量）．由此可知田鼠在最初的一个月内的生存环境条件是理想条件．
③若研究人员对此弃耕农田进行长期研究，并进行数据统计，将会发现田鼠的种群增长模型的变化趋势是由“J”型增长变为“S”型增长．

Answer 1

分析 本题考查生态系统能量流动、种群、群落的相关知识．根据表格中三个营养级生物的同化的能量，构建食物链为A→C→B，输入该生态系统生物群落的总能量是A（生产者）通过光合作用所固定的全部太阳能，为2.48×10¹¹J/hm2•a．

解答 解：（1）根据表格中三个营养级生物的同化的能量，构建食物链为A→C→B，输入该生态系统生物群落的总能量是A（生产者）通过光合作用所固定的全部太阳能，为2.48×10¹¹J/hm2•a．
（2）该生态系统第二营养级（C）到第三营养级（B）的能量传递效率为=2.40×10⁷÷7.50×10⁸×100%=3.2%．
（3）次生演替是原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替．弃耕农田上进行的演替类型为次生演替．若该地区气候条件适宜、雨量丰富，在数十年乃至上百年后，此片弃耕农田可能会变成森林，此过程的演替趋势应该是：弃耕农田→杂草丛→灌木林（丛）→乔木林（森林），生物多样性增强．
（4）①研究者通常采用标志重捕法法估算该地区田鼠的种群数量．计算种群密度的方法：标记总数/N=重捕中被标记的个体数/重捕总数．若调查中部分田鼠身上的标志物脱落，所得调查数值比实际数值偏大．已知第一次捕获并标记52只，第二次捕获30只鼠，其中有标记的鼠15只，则这个种群的种群密度=52×30÷15≈104只/公顷．
②研究人员根据最初的一个月内田鼠的数量调查数据构建的田鼠种群增长模型为N _t =N₀•λ^t，由此可知田鼠在最初的一个月内的生存环境条件是理想条件，种群数量呈J型曲线．
③由于食物、空间都有限，有天敌捕食，就存在环境容纳的最大值K．若研究人员对此弃耕农田进行长期研究，将会发现田鼠的种群增长模型的变化趋势是由“J”型增长变为“S”型增长．
故答案为：
（1）2.48×10¹¹    被A（生产者）通过光合作用所固定的全部太阳能
（2）3.2%
（3）次生演替
（4）①标志重捕   104只/公顷    高
②理想条件（食物和空间充裕、无天敌、气候适宜）
③由“J”型增长变为“S”型增长

点评 本题考查生态系统生态系统能量流动、标记重捕法、种群增长曲线、模型构建的相关知识，综合性强，突出理解、分析和推理能力的培养．