Question

【題目】生物入侵會對當地生物多樣性造成破壞。某研究機構對輕度入侵區域的能量流動進行了研究(圖1)，并構建了捕食關系的模型(圖2)，圖2中箭頭方向代表曲線變化趨勢。請回答下列問題：

(1)從圖1中分析，初級消費者用于生長、發育和繁殖的能量為________J/(hm2·a)，從第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率為________。

(2)圖2中的曲線變化趨勢反映了生態系統中普遍存在的__________________調節，是生態系統________的基礎。

(3)圖2構建的模型屬于________模型，最能代表捕食者種群K值的數據為________。

Answer 1

【答案】1.5×10812%負反饋自我調節能力數學P2

【解析】

據圖1同化量=攝入量-糞便量，所以初級消費者同化量為1.05×109-3×108=7.5×108，次級消費者同化量為1.25×108-3.5×107=9×107J/hm2.a；據圖2該模型是用曲線表示構建的，屬于數學模型，據曲線圖可知，捕食者與被捕食者的數量均存在最高值與最低值，反映了生態系統最基本的負反饋調節機制。捕食者數量在P2處上下波動，獵物數量在N2處上下波動，所以獵物K值為N2，捕食者K值為P2。

（1）生產者處于第一營養級，初級消費者處于第二營養級，次級消費者屬于第三營養級，同化量=攝入量-糞便量，所以初級消費者同化量1.05×109-3×108=7.5×108J/hm2.a，初級消費者用于生長、發育、繁殖的能量=初級消費者同化量-呼吸量=7.5×108-6×108=1.5×108J/hm2．a。次級消費者同化量為1.25×108-3.5×107=9×107J/hm2．a，從第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率為（9×107）/（7.5×108）=12%。

（2）從圖2的曲線中可以看出，捕食者數量隨著獵物的數量變化而變化，在時間上二者的變化是不同步的，二者數量處于波動狀態，這是一種負反饋調節，是生態系統自我調節能力的基礎。

（3）圖2構建的模型屬于數學模型分析，從該模型可以看出，因為當生態系統處于穩定狀態時，生物的數量圍繞K值上下波動，即當獵物種群數量超過N2，則引起捕食者種群數量增加；捕食者種群數量超過P2，則獵物數量即減少，兩者相互作用，使獵物和捕食者的數量在N2和P2水平上保持動態平衡。所以獵物K值為N2，捕食者K值為P2。