Question

8．構建模型是科學家研究生態(tài)學規(guī)律常用的方法，以下兩圖分別是在封閉環(huán)境根據(jù)捕食（圖1）和競爭（圖2）的數(shù)學模型繪制的曲線，圖1中箭頭所指方向代表曲線變化趨勢，圖2表示兩類生物競爭中測定第1類生物后一代（即Z_t+1）所占總數(shù)的百分數(shù)與前一代（即Z_t）所占百分數(shù)之間的關系，實線表示觀測到的Z_t+1和Z_t之間的關系，虛線表示Z_t+1=Z_t時的情況，請分析并回答以下問題：

（1）圖1中的曲線變化規(guī)律反映了生態(tài)系統(tǒng)的調節(jié)，它是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性原因的基礎．其中捕食者和獵物的種群K值分別在P₂、N₂（填圖中字母）波動，達到這種平衡時決定K值的因素是出生率和死亡率（或人為提供的環(huán)境條件）．
（2）在圖2的競爭中，將被排除掉的是第1（填1或2）類生物，如果圖2生物為圖1中的獵物，則在自然環(huán)境中不會（填會或不會）出現(xiàn)其中一種獵物被競爭掉的現(xiàn)象；如果圖2競爭的生物是某池塘中的底棲物種，則會出現(xiàn)其沿池塘底部從上到下分布的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象在群落結構中叫水平結構．
（3）南方某地有一片熱帶雨林，最初碳積蓄量500噸/公頃，此時，總生產量是每年為60t/hm²，葉的呼吸量為25t/hm²，生長量為5t/hm²，枯死量為10t/hm²．已知總生產量=生長量+枯死量+呼吸量，則該地的凈生產量是15噸/公頃，非同化器官的呼吸量是20噸/公頃．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析，該模型是用曲線表示構建的屬于數(shù)學模型，曲線在高時會調節(jié)其值降低，在低時會調節(jié)升高，反映了生態(tài)系統(tǒng)最基本的負反饋調節(jié)機制．捕食者數(shù)量在P₂處上下波動，獵物數(shù)量在N₂處上下波動，所以獵物K值為N₂，捕食者K值為P₂．

解答 解：（1）圖中數(shù)學模型中可以看出，在N₁～N₂段，獵物數(shù)量減少時，捕食者的數(shù)量也在減少，捕食者的種群數(shù)量會隨著獵物種群數(shù)量的增加而不增加；在N₃～N₄段，獵物的種群數(shù)量增加時，捕食者數(shù)量也在增加，但是當捕食者達到一定的程度后，獵物又在不斷減少，這種變化趨勢反映了生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在的負反饋調節(jié)．捕食者數(shù)量在P₂處上下波動，獵物數(shù)量在N₂處上下波動，所以獵物K值為N₂，捕食者K值為P₂．影響種群K值的因素有出生率和死亡率（或人為提供的環(huán)境條件）．
（2）圖2表示兩類生物競爭中測定第1類生物后一代（即Z_t+1）所占總數(shù)的百分數(shù)與前一代（即Z_t）所占百分數(shù)之間的關系，實線表示觀測到的Z_t+1和Z_t之間的關系，圖中顯示第1類生物后一代數(shù)量減少了，將被淘汰掉．而在自然界由于食物網(wǎng)的營養(yǎng)極關系，不會 出現(xiàn)其中一種獵物被競爭掉的現(xiàn)象．根據(jù)題意競爭的生物是某池塘中的底棲物種，其出現(xiàn)其沿池塘底部從上到下分布的現(xiàn)象，為群落的水平結構．
（3）凈生產量是指總生產量減去呼吸量，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=60-5-10=45，而葉呼吸量為25，所以非同化器官的呼吸量=40-25=20．
故答案為：
（1）（負）反饋調節(jié)  P₂、N₂  出生率和死亡率（或人為提供的環(huán)境條件）
（2）1  不會  水平結構
（3）15  20

點評 本題通過捕食者--獵物模型考查了種間關系中的捕食關系以及種群、生態(tài)系統(tǒng)中的相關知識，意在考查考生分析曲線圖和解決問題的能力，屬于中檔題．