Question

回答下列有關生態學的問題。

（1）大氣中二氧化碳的濃度，在陸生植物繁茂的北半球中緯度地區冬季高于夏季，呈現明顯的季節變化，請分析其原因。

（2）上圖表示一個森林生態系統中的食物網，圖中數字表示該生物的個體數量，括號內的數字表示該生物的平均體重。據圖回答：

①該食物網中占據第三營養級的生物有A～I中的________。

②若一級消費者中，________被除去，則對該生態系統能量流動的影響最大。

③若除去G后，在一定時間內，生產者數量將________。

（3）南方某地有一片熱帶雨林，最初碳積蓄量500噸／公頃，此時，總生產量每年為60噸／公頃，葉的呼吸量為25噸／公頃，枯死量為10噸／公頃，生長量為5噸／公頃。已知總生產量＝生長量＋枯死量＋呼吸量，則該地的凈生產量是________噸／公頃，非同化器官的呼吸量是________噸／公頃。

①該林地因人為破壞，碳積蓄量逐年下降，降至200噸／公頃時，該林地進一步被開墾為農田的5年間，碳積蓄量每年減少20噸／公頃。5年后退耕還林，退耕還林后的60年內，碳積蓄量以每年5噸／公頃的增加，60年后以每年2噸／公頃的量增加，在下圖中標出退耕還林后的160年內該林地的碳積蓄量的變化，從該圖可讀出，要恢復到該片雨林最初的碳積蓄量需要________年。

②通過本例，請從保護森林的意義及生態學的角度談談你的感想。

Answer 1

答案：略
解析：

（1）夏季氣溫和光照都合適，光合作用旺盛，二氧化碳被植物吸收。冬季則光合作用減弱。 （2）①FGIH　　②E　　③減少　　（3）15　　20　　①見圖　　110年　　②森林可促進水循環，保持水土；防風固沙；調節氣候；凈化空氣等。而生物原始群落在調節和保護環境方面的功能優于人工林。 從上述實例來看，一個較穩定的森林生態系統，一旦被人為破壞，要恢復到接近原來的生態狀況，是十分漫長而困難的，而森林生態系統對于地球上的生物來說所具有的作用是其他生態系統所無法替代和彌補的。所以保護森林，對維護生物圈的穩態十分重要。

提示：

本題考查的知識點主要是生態系統的組成成分和營養結構以及凈生產量的計算問題。 （1）北半球的夏季的氣溫和光照都比較高，很適合于植物進行光合作用，因此大量被植物吸收，而冬季光合作用較弱。 （2）觀察該食物網，在該食物網中共有6條食物鏈，分別是：A→B→I，A→C→F→I，A→D→I，A→D→G→I，A→E→G→I，A→E→H→I。所以處于第三營養級的生物有：FGHI。若除去一級消費者中的E，將影響GHI三種生物，而且H將沒有食物，因此對該生態系統能量流動的影響最大，而除去其他B、C、D三種一級消費者，影響的生物的種類都小于三種。若除去G，則會導致D、E數量增加，進而使得生產者數量減少。 （3）凈生產量是指總生產量扣去呼吸量，應包括生長量和枯死量（5＋10＝15）。由總生產量＝生長量＋枯死量＋呼吸量，可得呼吸量＝60－5－15＝45，而葉呼吸量為25，所以非同化器官的呼吸量＝45－25＝20。碳積蓄量降至200噸／公頃后，又每年減少20噸／公頃，因此5年后碳積蓄量降至100噸／公頃，因此作圖的起點為100噸／公頃，再開始退耕還林，在60年內碳積蓄量以每年5噸／公頃的量增加，那么60年共增加5×60＝300噸／公頃，即在退耕還林后的第60年的碳積蓄量為100＋300＝400噸／公頃，此后以每年2噸／公頃增加，在100年內可增加200噸／公頃，因此在退耕還林后的第160年的碳積蓄量為400＋200＝600噸／公頃。據此可畫出圖中碳積蓄量的變化曲線（見答案）。從圖中可讀出碳積蓄量達到500噸／公頃需110年。（設需n年才能恢復到500噸／公頃，則可列方程：100＋60×5＋2（n－60）＝500，解得n＝110年）對第二小題根據森林生態系統的功能和以上事例，可得到相應答案。