Question

【題目】在某草原，由于開采煤礦，植被被破壞消失，土壤變得更干旱貧瘠。科研人員對該煤礦廢棄后植被恢復情況進行了多年追蹤調查，結果如下表。

	第1年	第5年	第10年	第15年	第25年
物種數	8	19	29	40	48
優勢種	蒺藜 豬毛菜 反枝莧 灰綠藜	白蓮蒿 蒲公英 鶴虱 狗尾草	白蓮蒿 差不嘎蒿 羊草 寸草苔	差不嘎蒿 羊草 大針茅 寸草苔	大針茅 羊草 克氏針茅
	均為一年生植物	鶴虱和狗尾草 為一年生植物， 其余為多年生	均為多年生植物	均為多年生植物	均為多年生植物

（1）在植物種群密度的調查中，需依據植物的________設置樣方大小，并對樣方中的植物進行計數。

（2）植被恢復是恢復被破壞生態系統的關鍵環節，是由于植物是生態系統的組分之一，同時植物還可以______。根據表中調查結果可知，該植物群落演替的趨勢是______。

（3）該草原生態系統的一條食物鏈的能量流動調查結果如下圖：

注：圖中方框內的數字為同化的能量，單位為kcal·ha-1·a-1

①圖中“A”包括________的能量和流向________的能量。

②該食物鏈中，第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率為________。

③根據調查和統計，評估該系統中的某種鳥的營養級為3.2，請解釋原因：________。

（4）與本地未開發的草原相比，恢復中的露天廢棄煤礦生態系統更容易發生蟲災。從生態系統穩定性的角度分析，發生該現象的可能原因是________。

Answer 1

【答案】大小（類型） 為其他生物提供有機物，改良土壤等 物種豐度增加，優勢種由一年生植物向多年生植物演替 未利用的 分解者 3.16% 在食物網中該種鳥占據了多個營養級，平均為3.2 與本地未開發的草原相比，露天廢棄煤礦生態系統物種豐（富）度較低，營養結構簡單，自我調節能力較弱，所以生態系統的穩定性較低，物種豐富度較低或營養結構簡單，自我調節能力較弱

【解析】

1、樣方法是適用于喬木、灌木和草本植物的一種最基本的調查取樣方法。一般采用正方形樣方。調查時樣方大小，一般草本植物采用1--4平方米;灌木為16--40平方米;喬木和大型灌木為100--200平方米。

2、能量流動是指生態系統能量的輸入、傳遞、轉化和散失的過程；能量流動的途徑是沿著食物鏈和食物網傳遞的，相鄰兩個營養級的傳遞效率=能量傳遞效率=下一營養級的同化量/上一營養級的同化量×100%。

3、動物的同化量等于攝入量減去糞便中的能量即糞便量，各級動物的同化量的去向包括呼吸作用的消耗和用于生長、發育與繁殖的能量，用于生長發育和繁殖的能量的去向包括流向下一營養級的能量、流向分解者的能量和未被利用的能量。

4、一般來說，生態系統的組分越多，食物網越復雜，其自我調節能力就越強，抵抗力穩定性就越高。

（1）由分析可知：樣方法適用于植物種群密度的調查，在植物種群密度的調查中，需依據植物的大小（類型）設置樣方大小，并對樣方中的植物進行計數。

（2）因為植物在生態系統中擔負生產者的功能，而且生產者是生態系統的主要成分，故植被恢復是恢復被破壞生態系統的關鍵環節，同時植物還可以為其他生物提供有機物，改良土壤等。由表中調查結果不難看出，該植物群落演替的趨勢是物種豐度增加，優勢種由一年生植物向多年生植物演替。

（3）該草原生態系統的一條食物鏈的能量流動調查結果如下圖：

圖示植物的同化量為59.3×106kcal·ha-1·a-1，田鼠的同化量為176×103kcal·ha-1·a-1，鼬的同化量是55.6×102kcal·ha-1·a-1。

①同化量包括呼吸消耗和用于自身生長、發育和繁殖的能量兩部分，而后者又分為流入下一營養級的能量、被分解者利用的能量和自身儲存的能量，故圖中“A”包括未利用的能量和流向分解者的能量。

②該食物鏈中，第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率為55.6×102/176×103=3.16%。

③由某種鳥的營養級為3.2可知，該鳥是雜食性動物，平均其中不同食物鏈中所占的營養級的值的出3.2，即在食物網中該種鳥占據了多個營養級，平均為3.2。

（4）與本地未開發的草原相比，恢復中的露天廢棄煤礦生態系統，物種豐（富）度較低，營養結構簡單，自我調節能力較弱，所以生態系統的穩定性較低，從而導致更容易發生蟲災。物種豐富度較低或營養結構簡單的生態系統，自我調節能力較弱。