Question

【題目】某生態學家曾對某農田生態系統的群落結構進行調查，并對其中的“植物→田鼠→鼬”這一食物鏈進行了能量流動分析，得到下表相關數據。請回答：

食物鏈環節	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
GP和NP	GP=55．6×102 NP=1．3×102	GP=176×103 NP=6×103	GP=59．3×106 NP=49．5×106
NP/GP	0．02	0．03	0．85
R	54．3×102	170×103	8．8×106
未利用	——	62．8%	99．7%

注：NP（凈同化量）=GP（總同化量）-R（呼吸量）。

（1）表中Ⅱ所代表的動物是____，其呼吸產生的能量用于____。

（2）第一營養級與第二營養級的凈同化量與總同化量的比值不同，主要原因是____。

（3）該食物鏈中，第一營養級到第二營養級的能量傳遞效率為____，該數據不在10%~20%這一范圍內，原因是____。

（4）下表為該生態學家對農田生態系統中生活在同一區域內的兩種草本植物的種群密度調查后，得到的統計數據（株/100 m2）：

	第一年	第二年	第三年	第四年
甲種群	550	350	167	39
乙種群	55	120	380	400

根據該統計數據，請畫出甲、乙兩種群在第一年至第四年種群數量隨時間變化的柱形圖（以時間為橫坐標，種群數量為縱坐標）____。

Answer 1

【答案】田鼠（或初級消費者） 維持正常生命活動和體溫 呼吸所消耗的能量不同（田鼠呼吸強度相對較高，植物呼吸強度相對較低） 0．3% Ⅲ未被Ⅱ利用的能量多

【解析】

由表中的數值和題干的食物鏈，結合能量在食物鏈中流動逐級遞減的特點分析，Ⅲ的GP值最多為生產者（植物）、Ⅱ為初級消費者（田鼠）、I為次級消費者（鼬）。

（1）營養級越高，生物種群中所含的能量越少。表中Ⅱ的同化量（即所含的能量）較多，故為初級消費者（田鼠），其呼吸作用產生的能量一部分用于生命活動，另一部分以熱能的形式散失以維持體溫。

（2） NP（凈同化量）=GP（總同化量）-R（呼吸量），第一營養級與第二營養級的凈同化量與總同化量的比值不同，主要原因是呼吸所消耗的能量不同。

（3） 能量傳遞效率等于相鄰兩營養級的同化量之比，該食物鏈中，第一營養級到第二營養級的能量傳遞效率為（176×103）/（59.3×106）≈0.3%，不在10%~20%這一范圍內，原因是第一營養級未被利用的能量多，即Ⅲ未被Ⅱ利用的能量多。

4）由表中數據分析可知，在第一年至第四年中，甲的種群密度逐漸遞減；乙的種群密度逐漸遞增。以時間為橫坐標，每年一個時間點；以100 m2內種群數量為縱坐標作圖如下：