Question

3．北京航空航天大學建立的“月宮一號”是由植物、動物、微生物組成的人工閉合生態(tài)系統(tǒng)，已經(jīng)有三位志愿者在該生態(tài)系統(tǒng)中生活了105天．系統(tǒng)內(nèi)栽培了糧食作物、蔬菜和水果等植物，飼養(yǎng)了動物（黃粉蟲），還有微生物來降解廢物．如圖是此生態(tài)系統(tǒng)的部分示意圖，請分析作答：
（1）該生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)是負反饋調(diào)節(jié)，模擬實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞功能是該實驗成功的標志．
（2）在這個人工閉合生態(tài)系統(tǒng)中，人與黃粉蟲的種間關(guān)系是捕食和競爭．
（3）假定能量的傳遞效率為10%，在三人能量供應維持不變的情況下，如將人的膳食中黃粉蟲所占比例由$\frac{1}{5}$調(diào)整為$\frac{1}{10}$，則調(diào)整后植物的總消耗量僅為原來的$\frac{19}{28}$（填分數(shù)）．

Answer 1

分析 生態(tài)系統(tǒng)的功能包括能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞，三者缺一不可；物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的動力，信息傳遞則決定著能量流動和物質(zhì)循環(huán)的方向和狀態(tài)； 信息傳遞是雙向的，能量流動是單向的，物質(zhì)循環(huán)具有全球性．
生態(tài)系統(tǒng)具有保持或恢復自身結(jié)構(gòu)和功能相對穩(wěn)定的能力叫生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，生態(tài)系統(tǒng)之所以能維持相對穩(wěn)定，是由于生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力，生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)是負反饋調(diào)節(jié)．生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的協(xié)調(diào)，能提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，生態(tài)系統(tǒng)中的組成成分越多，食物網(wǎng)越復雜，其自我調(diào)節(jié)能力就越強，抵抗力穩(wěn)定性就越強．

解答 解：（1）該生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力的基礎(chǔ)是負反饋調(diào)節(jié)．生態(tài)系統(tǒng)的功能是物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞．
（2）在這個人工閉合生態(tài)系統(tǒng)中，人捕食黃粉蟲，為捕食關(guān)系，人和黃粉蟲都捕食植物，為競爭關(guān)系，因此人與黃粉蟲的種間關(guān)系是捕食和競爭．
（3）設(shè)人獲得的總能量是A，調(diào)整前植物的總消耗量為X，調(diào)整后植物的總消耗量為Y，則X=$\frac{1}{5}$A÷10%÷10%+$\frac{4}{5}$A÷10%=28A，Y=$\frac{1}{10}$A÷10%÷10%+$\frac{9}{10}$A÷10%=19A，因此調(diào)整后植物的總消耗量僅為原來的Y：X=19A：28A=$\frac{19}{28}$．
故答案為：
（1）負反饋調(diào)節(jié)        物質(zhì)循環(huán)、能量流動和信息傳遞
（2）捕食和競爭
（3）$\frac{19}{28}$

點評 本題結(jié)合圖示，考查生態(tài)系統(tǒng)的功能和穩(wěn)定性，意在考查考生能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論能力．生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有相對性，當受到大規(guī)模干擾或外界壓力超過該生態(tài)系統(tǒng)自身更新和自我調(diào)節(jié)能力時，便可導致生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的破壞、甚至引發(fā)系統(tǒng)崩潰．