精做08 分析生态系统和环境保护的相关案例-备战2021年高考生物大题精做

精做08 分析生态系统和环境保护的相关案例 一、能量流动计算中的“正推”和“逆推” 例1 由于气候变化，雨水减少，某河流干涸后，群落历经草本、灌木、乔木的演替过程，该群落演替到顶级阶段时生活着很多动物种群，其中有蛇、蛙、鼠、食草昆虫等，其中蛇的食物来源有蛙和鼠，蛙捕食食草昆虫，食草昆虫和鼠吃草。演替过程中部分物种的种群密度变化情况如下表，部分动物的能量流动示意图如图所示（a～d表示能量值的多少）。回答下列问题： 分类 第1年 第2年 第3年 第4年 第5年 第6年 艾蒿（株/100平方米） 5 10 6 3 1 1 白杨（株/100平方米） 0 1 2 4 8 8 鼠（只/100平方米） 0 1 2 4 8 16 （1）判断该群落演替为次生演替的依据是　 　，从第3年起，艾蒿种群密度下降的原因是　 　。 （2）演替过程中输入该生态系统的总能量　 　（填“增加”、“减少”或“不变”）。 （3）若将蛇的食物比例由的鼠、的蛙调整为的鼠、的蛙，按10%的能量传递效率计算，其他条件不变的情况下，调整食物比例后该地的蛇的承载力是原来的　 　倍。 （4）图中M2表示　 　，P表示　 　。若草同化的能量为e，则从草到食草动物的能量传递效率为　 　×100%。 【解答】解：（1）初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替；次生演替是指在原有植被虽已被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体，如能发芽的地下茎，在这样的地方发生的演替，如火灾过后的草原，过量砍伐的森林，弃耕的农田上进行的演替。 因此判断该群落演替为次生演替的依据是在原有土壤条件保留的地方发生的演替。从第3年起，艾蒿种群密度下降的原因是灌木和乔木遮挡了艾蒿的阳光。 （2）演替过程中生物丰富度和总量都增加，因此输入该生态系统的总能量增加。 （3）如将蛇的食物比例由青蛙：鼠＝1：2调整为2：1，草生产量不变，能量传递效率按10%计算，设该生态系统原来能承载蛇量为X，则草生产量为X÷10%÷10%÷10%+X÷10%÷10%＝400X，设后来该生态系统能承载蛇的量为Y，则水稻生产量为Y÷10%÷10%÷10%+Y÷10%÷10%＝700Y，而水稻生产量不变，因此400X＝700Y，则该生态系统能承载蛇的数量是原来的，即Y：X＝400÷700≈0.57倍。 （4）据图分析可知，M2表示用于食草动物生长、发育和繁殖等生命活动的能量，P表示食草动物呼吸作用散失的能量。用于能量传递效率是两个营养级同化量之比，若草同化的能量为e，则从草到食草动物的能量传递效率为。 故答案为： （1）在原有土壤条件保留的地方发生的演替 灌木和乔木遮挡了艾蒿的阳光 （2）增加 （3）0.57 （4）用于食草动物生长、发育和繁殖等生命活动的能量 食草动物呼吸作用散失的能量 能量流动的最值计算规律 （1）在食物链中：若题干中未做具体说明，则一般认为能量传递的最低效率为10%，最高效率为20%，则： （2）在食物网中 ①在能量分配比例未知时计算某一生物获得的最多(或最少)的能量计算 eq \x(知低营养级求高营养级) eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(获能量最多\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(选最短食物链,按×20%计算)),获能量最少\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(选最长食物链,按×10%计算)))) eq \x(知高营养级求低营养级) eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(需最多能量\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(选最长食物链,按÷10%计算)),需最少能量\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(选最短食物链,按÷20%计算)))) ②在能量分配比例和能量传递效率已知时的能量计算 对于食物网中能量流动的计算，先根据题意写出相应的食物链并根据各营养级之间的传递效率，按照从不同食物链获得的比例分别进行计算，再将各条食物链中的值相加即可。 二、运用曲线模型理解抵抗力稳定性和恢复力稳定性的关系 例2 中国科学院战略性先导科技专项研究证明了中国陆地生态系统在过去几十年一直扮演着重要的角色，其中，中国森林生态系统是固碳主体，贡献了约80%的固碳量，而农田和灌丛生态系统分别贡献了12%和8%的固碳量。其中农田生态系统存在如图食物网。该项目首次在国家尺度上通过直接证据证明人类有效干预能提高陆地生态系统的固碳能力。该项目还首次揭示了生物多样性与生态系统生产力和土壤碳储量之间的相关关系，证实了增加生物多样性不仅能提高生态系