Question

【題目】Ⅰ.“標志（記）重捕法”是動物種群密度調查中的一種常用的取樣調查法：在被調查種群的生存環境中，捕獲一部分個體（M）全部進行標記后釋放，經過一段時間后進行重捕，根據重捕中標記個體數（m）占總捕獲數（n）的比例，估計該種群的數量（N）。某研究機構對我國北方草原上一種主要害鼠——布氏田鼠進行了調查。調查樣方總面積為2 hm2（1 hm2="10" 000 m2），隨機布設100個鼠籠，放置1夜后，統計所捕獲的鼠數量、性別等，進行標記后放歸；3日后進行重捕與調查。所得到的調查數據如下表。

	捕獲數/只	標記數/只	雌性個體數	雄性個體數
初捕	32	32	14	18
重捕	36	4	18	18

（1）假定重捕取樣中標記比例與樣方總數中標記比例相等，寫出樣方中種群總數（N）的計算公式________________。

（2）該草地布氏田鼠的平均種群密度為_________只/hm2。事實上田鼠在被捕捉過一次后更難捕捉，上述計算所得的平均種群密度與實際種群密度相比可能會偏________。

（3）綜合兩次捕獲情況，該田鼠種群的性別比例（♀/♂）為_____________。

（4）在上述調查的同時，還對樣方中布氏田鼠的洞口數進行了調查（假設樣方中只有這一種鼠），平均每100 m2有3.6個洞口，洞口數與田鼠數的比例關系為______________。

Ⅱ.下圖是某人工魚塘生態系統能量流動過程中部分環節涉及的能量值（單位為103kJ/m2.y）。試回答下列有關問題：

（1）圖中①代表的生理過程是___________________，圖中②代表的能量主要以__________________形式儲存。

（2）該生態系統生產者固定的總能量是_______________kJ/m2.y。

（3）能量從該生態系統的第二營養級到第三營養級傳遞的效率為__________。

（4）試分析圖中植食動物、小型肉食動物和大型肉食動物隨營養級的升高需要的有機物輸入越來越多的原因：_____________________________________。

Answer 1

【答案】N=Mn/m 144 高 8/9（或32/36） 2.5∶1 呼吸作用 （有機物）穩定的化學能 1.09×105 10％ 能量流動逐級遞減以及維持各營養級較高的有機物輸出量（需要向人類提供更多的水產品）

【解析】

1、調查動物的種群密度常用的方法是標志重捕法，計算種群數量時利用公式計算。根據題干信息分析，若將該地段種群個體總數記作N，其中標志數為M，重捕個體數為n，重捕中標志個體數為m，假定總數中標志個體的比例與重捕取樣中標志個體的比例相同，則N=Mn/m。根據表格分析，初捕數（標記數）32只，重捕數36只，重捕標記數4只，且調查樣方總面積為2 hm2，因此該草地布氏田鼠的平均種群密度=36×32÷4÷2=144只。

2、據題Ⅱ圖①表示呼吸作用，②表示貯存在有機物中的能量。圖中生產者固定的太陽能的去向包括被植食動物同化、呼吸消耗、被分解者利用、未被利用四個部分；而植食動物同化的能量的來源為從生產者那里同化、由外界補充，去向包括被小型肉食動物同化、呼吸消耗、被分解者利用、未被利用四個部分。

Ⅰ.（1）根據以上分析已知，該樣方中種群總數（N）的計算公式為N=Mn/m。

（2）根據以上分析已知，該草地布氏田鼠的平均種群密度為144只；由于田鼠在被捕捉過一次后更難捕捉，導致重捕標記數減小，進而導致上述計算所得的平均種群密度與實際種群密度相比可能會偏大。

（3）根據表格分析，該田鼠種群的性別比例（♀/♂）=（14+18）÷（18+18）=8/9。

（4）根據題意分析，平均每100 m2有3.6個洞口，則1 hm2有360個洞口，因此洞口數與田鼠數的比例關系為360÷144=2.5∶1。

Ⅱ.（1）根據以上分析已知，圖中①代表呼吸作用，②代表貯存在有機物中的穩定的化學能。

（2）據圖分析，該生態系統中小型肉食動物從植食動物同化的能量=0.25+0.05+5.1+2.1﹣6.0=1.5×103kJ/m2.y，植食動物從生產者同化的能量=1.5+4+9+0.5﹣2=13×103kJ/m2.y，因此該生態系統中生產者固定的總能量=23+70+3+13=109×103kJ/m2.y =1.09×105kJ/m2y。

（3）能量從該生態系統的第二營養級到第三營養級傳遞的效率為1.5÷（13+2）×100%=10%。

（4）由于能量流動是逐級遞減的，且需要維持各營養級較高的有機物輸出量（需要向人類提供更多的水產品），因此植食動物、小型肉食動物和大型肉食動物隨著營養級的升高而需要輸入越來越多有機物。