种群和群落的特征及群落的演替
(2024·山东卷)研究群落时，不仅要调查群落的物种丰富度，还要比较不同群落的物种组成。β多样性是指某特定时间点，沿某一环境因素梯度，不同群落间物种组成的变化。它可用群落a和群落b的独有物种数之和与群落a、b各自的物种数之和的比值表示。
(1)群落甲中冷杉的数量很多，据此 (填“能”或“不能”)判断冷杉在该群落中是否占据优势。群落甲中冷杉在不同地段的种群密度不同，这体现了群落空间结构中的 。从协同进化的角度分析，冷杉在群落甲中能占据相对稳定生态位的原因是___________________________________。
(2)群落甲、乙的物种丰富度分别为70和80，两群落之间的β多样性为0.4，则两群落的共有物种数为 (填数字)。
(3)根据β多样性可以科学合理规划自然保护区以维系物种多样性。群落丙、丁的物种丰富度分别为56和98，若两群落之间的β多样性高，则应该在群落 (填“丙”“丁”“丙和丁”)建立自然保护区，理由是______________________ ___________________________________________________________________。
解析：(1)判断冷杉是否占据优势，不能仅根据数量多少，还需要考虑其他因素，如冷杉在群落中的生态作用、与其他物种的关系等。群落空间结构包括水平结构和垂直结构，冷杉在不同地段的种群密度不同，体现了群落的水平结构。冷杉能在群落甲中占据相对稳定的生态位，是因为它与无机环境以及其他物种之间存在相互影响，通过协同进化，冷杉适应了群落的环境，与其他物种形成了相对稳定的生态关系。(2)由题意可知，β多样性可用群落a和群落b的独有物种数之和与群落a、b各自的物种数之和的比值表示，则计算两群落共有物种数，可以使用以下公式：独有物种数之和＝(群落甲物种数＋群落乙物种数)×β多样性，将题目中的数据代入公式，得到：独有物种数之和＝(70＋80)×0.4＝60，因此，两群落共有物种数为(70＋80－60)/2＝45。(3)β多样性高表示两群落之间的物种组成差异较大，丙和丁特有的物种多，在这种情况下，在群落丙和丁建立自然保护区可以保护更多的物种。这是因为自然保护区的建立可以保护物种的栖息地和生态环境，减少人类活动对物种的干扰和破坏，从而维系物种的多样性。在群落丙和丁建立自然保护区，可以将两个群落的物种都纳入保护范围，更好地保护生物多样性。
答案：(1)不能 水平结构 冷杉与其他物种和环境在长期的自然选择过程中，相互适应、相互依存，形成了相对稳定的生态关系 (2)45 (3)丙和丁 群落丙和丁之间的β多样性高，说明群落丙和丁独有的物种数多，只有在群落丙和丁都建立自然保护区，才能保护各自独有的物种以维系物种多样性
·任务一 生态位的分析
(1)研究某种植物的生态位，通常要研究什么内容？
提示：通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。
(2)群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位的原因及意义？
提示：群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源。
(3)如何用生态位理论解释自然群落的稳定性？
提示：生态位是指一个物种在生态系统中，在时间、空间上所占据的位置及与相关物种的功能关系和作用。在自然群落中，物种的生态位分化有助于群落的稳定性，生态位不同意味着物种在资源利用上存在差异，这样多种动植物能在同一区域共存，高效利用资源而减少竞争，使得群落结构更加稳定。生态位的多样性可以增加群落的抗干扰能力。当环境发生变化，如气候波动或者出现自然灾害时，具有多种生态位的群落就有更多的应对策略。总之，生态位的分化和多样性让自然群落中的物种能够充分利用资源、减少竞争，并增强群落应对环境变化的能力，进而维持群落的稳定性。
·任务二 生态中多样性的分析
(1)β多样性越大，不同群落或某环境梯度上不同点之间的共有种怎样变化？
提示：β多样性越大，不同群落或某环境梯度上不同点之间的共有种越少。
(2)造成生物多样性丧失的原因包括哪些？
提示：对野生物种生存环境的破坏和掠夺式利用等的人类活动；环境污染；种植单一化农业和林业品种会导致遗传多样性的丧失，以及与之相应的经长期协同进化的物种消失；外来物种的盲目引入也会导致物种的灭绝，使生物多样性丧失。
模型 几种调查种群密度的方法
克氏针茅草原以羊草、牲畜喜食的克氏针茅为主要优势植物，为分析不同放牧强度对克氏针茅草原植物群落结构、物种多样性及地上生物量的影响，研究人员通过设置禁牧、轻度放牧、中度放牧、重度放牧区进行实验，采样调查结果如下表所示，回答下列问题：
样地类型 禁牧 轻度放牧 中度放牧 重度放牧
主要优势植物 克氏针茅、羊草、糙隐子草 克氏针茅、羊草、寸草苔 猪毛菜、羊草、多根葱 猪毛菜、糙隐子草、多根葱
群落高度/cm 9.1 8.3 7.7 5.6
群落密度/ (株·m－2) 16.7 19.1 30.1 41.2
总地上生物量/ (g·m－2) 193.58 218.65 122.36 115.33
原有群落优势种地上生物量/ (g·m－2) 80.65 92.62 38.2 26.7
(1)使用样方法调查四种样地中某草本植物的种群密度时，每个样方的面积通常设置为_________，调查时应注意__________________ (答出2点)。
(2)决定草原群落性质的最重要的因素是_________；在禁牧和轻度放牧样地，克氏针茅和羊草为优势种，优势种是指____________________________________ (答出2点)的植物，优势种的种类是__________(填“不变”或“可变”)的。
(3)调查结果表明，中度和重度放牧条件下群落密度增高，分析原因：过度放牧造成________________________________在竞争中占优势，使得群落密度增高。
(4)据表分析，轻度放牧使克氏针茅草原对食草动物的环境容纳量_________ (填“增大”或“减小”)；相比于中度放牧，重度放牧样地中非原有群落优势种的地上生物量占总地上生物量的比例_________(填“更大”或“更小”)，群落退化更严重。由此可见，合理的放牧强度对实现克氏针茅草原可持续利用非常重要。
解析：(1)使用样方法调查草本植物的种群密度时，每个样方的面积通常设置为1 m2。使用样方法调查时应注意随机取样(不能掺入主观因素)、样方数量足够多。(2)要认识一个群落，首先要分析该群落的物种组成，物种组成是区别不同群落的重要特征，决定草原群落性质的最重要的因素是物种组成。优势种是指数量很多、对其他物种的影响很大的物种。随着时间和环境的改变，原来占优势的物种也可能逐渐失去优势，甚至从群落中消失，该结论也可以从表中4个不同放牧强度的样地中主要优势植物的差别得出，因此优势种的种类是可变的。(3)中度和重度放牧条件下群落密度增高，这是因为过度放牧造成牲畜喜食的克氏针茅等原优势植物大幅减少，牲畜不喜食的杂草在竞争中占优势，杂草大幅增加使群落密度增高。(4)据表分析可知，轻度放牧使克氏针茅草原原有群落优势种(克氏针茅和羊草)地上生物量增加，因此食草动物的环境容纳量也增大；中度放牧中非原有群落优势种的地上生物量＝总地上生物量－原有群落优势种地上生物量，即122.36－38.2＝84.16 g·m－2，所占比例为84.16÷122.36≈0.69；重度放牧样地中非原有群落优势种的地上生物量＝115.33－26.7＝88.63 g·m－2，所占比例为88.63÷115.33≈0.77。说明重度放牧样地中非优势种取代优势种的程度更高，原有群落退化更严重，由此可见，合理的放牧强度对实现克氏针茅草原可持续利用非常重要。
答案：(1)1 m2 随机取样(不能掺入主观因素)、样方数量足够多 (2)物种组成 数量很多、对其他物种的影响很大 可变 (3)牲畜不喜食的杂草(或猪毛菜、羊草、多根葱、糙隐子草) (4)增大 更大
生态系统的物质循环和能量流动
(2021·山东卷)海水立体养殖中，表层养殖海带等大型藻类，海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎，底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如下，M、N表示营养级。
(1)估算海参种群密度时常用样方法，原因是____________________。
(2)图中M用于生长、发育和繁殖的能量为________kJ/(m2·a)。由M到N的能量传递效率为 %(保留一位小数)，该生态系统中的能量 (填“能”或“不能”)在M和遗体残骸间循环流动。
(3)养殖的海带数量过多，造成牡蛎减产，从生物群落的角度分析，原因是_________________________________________________________________。
(4)海水立体养殖模式运用了群落的空间结构原理，依据这一原理进行海水立体养殖的优点是_______________________________________________。
在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，这样做的目的是_____________ __________________________________________________________________。
解析：(1)海参由于活动范围小，活动能力弱，所以常用样方法测定种群密度。(2)用于生长、发育和繁殖的能量＝同化的能量－呼吸作用消耗的能量＝3 281＋2 826－3 619＝2 488 kJ/(m2·a)；由M到N的能量传递效率为386÷(3 281＋2 826)×100%≈6.3%，能量流动的方向是单向的且逐级递减，故不能循环流动。(3)牡蛎以浮游植物为食，由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，所以产量降低。(4)海水立体养殖利用了群落结构的特点，优点是能充分利用空间和资源；由于空间和资源是有限的，所以在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产。
答案：(1)海参活动能力弱，活动范围小
(2)2 488 6.3 不能 (3)由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，产量降低 (4)能充分利用空间和资源 维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产(实现生态效益和经济效益的可持续发展)
·任务一 流经M的能量分析
(1)M的同化量是多少？
提示：M的能量来源有两个，一是来源于生产者的3 281 kJ/(m2·a)，二是来源于遗体残骸的2 826 kJ/(m2·a)，故同化量为6 107 kJ/(m2·a)。
(2)写出同化量，用于自身生长、发育和繁殖的能量，呼吸作用消耗的能量，摄入量，粪便量之间的关系式。
提示：同化量＝用于自身生长、发育和繁殖的能量＋呼吸作用消耗的能量＝摄入量－粪便量。
(3)用于M的生长、发育和繁殖的能量是多少？
提示：用于生长、发育和繁殖的能量＝同化量－呼吸作用消耗的能量＝3 281＋2 826－3 619＝2 488 kJ/(m2·a)。
(4)写出能量传递效率的计算模型。
提示：能量传递效率＝该营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
·任务二 分析牡蛎和海带的数量关系
(1)海带数量过多会导致浮游植物的数量如何变化？说明理由。
提示：海带生存在海水表层，海带数量过多，与浮游植物的竞争增大，浮游植物的数量减少。
(2)浮游植物数量的变化如何影响牡蛎的数量？
提示：牡蛎以浮游植物为食，浮游植物数量减少，牡蛎数量也减少。
(3)分析海带数量过多导致牡蛎数量减少的原因。
提示：海带数量增多，导致浮游植物数量减少，从而导致牡蛎数量减少。
模型一 能量流动模型
模型二 能量流动和物质循环的关系模型
某湖泊由于生活污水和工业废水的过度流入造成严重污染，研究人员利用生态工程原理进行生态修复并建成了人工湿地公园，既实现了污水净化，同时又为人们提供休闲的场所。
(1)在生态修复过程中，“高滩建设林带，低滩栽水生植物”体现了群落各种群在空间分布上具有 结构。这样的分布使不同种群的 重叠较少，有利于充分利用光照、水分、营养物质等资源。
(2)生态修复后，湖泊水清鱼肥，带来了经济效益。为合理地利用渔业资源，研究人员对湿地内湖泊的能量流动情况进行了调查分析，构建了下图所示的能量流动模型(数值代表能量，单位为kJ)。
①流入湿地湖泊中的总能量为 。湖泊中第二营养级和第三营养级之间的能量传递效率约为 %(保留一位小数)。
②捕鱼时网眼的大小会对湖泊中鲢鱼种群的 (填种群数量特征)产生影响，从而间接影响种群密度。采用标记重捕法对鲢鱼种群数量进行调查时，首捕时用大网眼渔网捕捞80条并标记，重捕时用小网眼渔网捕捞825条，其中小鱼(不能被大网眼渔网捕到)725条，带标记的鱼5条，则湖泊中鲢鱼数量约为_________条。
③养鱼时，需要根据能量流动特点，合理确定鱼的放养量，才能保证鱼的持续高产，这说明研究能量流动的意义为________________________________________________________________________________________________________。
解析：(1)高滩建设林带，低滩栽水生植物，这体现的是群落的水平结构。不同空间上的分布使群落种群的生态位重叠较少，有利于充分利用光照、水分、营养物质等资源。(2)①根据题意可知，流入湿地湖泊中的总能量为植物固定的太阳能和污水中有机物中的能量。第二营养级的同化量为1 473＋1 651＝3 124 kJ，第三营养级的同化量为501.9 kJ，第二营养级和第三营养级之间的能量传递效率为501.9÷3 124×100%≈16.1%。②捕鱼时若使用大网眼的渔网会捕捉大鱼而留下小鱼，对鲢鱼种群的年龄结构产生影响，从而间接影响种群密度。根据标记重捕法的计算公式，种群数量＝(初次捕获个体数×重捕个体数)÷重捕标记个体数＝(80×825)÷5＝13 200 条。③养鱼时，合理确定鱼的放养量，才能保证鱼的持续高产，这说明研究能量流动能够帮助人们合理调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
答案：(1)水平 生态位 (2)①植物固定的太阳能和污水中有机物中的能量 16.1 ②年龄结构 13 200 ③帮助人们合理调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分(共34张PPT)
命题区4 种群、群落及生态系统
(2024·山东卷)研究群落时，不仅要调查群落的物种丰富度，还要比较不同群落的物种组成。β多样性是指某特定时间点，沿某一环境因素梯度，不同群落间物种组成的变化。它可用群落a和群落b的独有物种数之和与群落a、b各自的物种数之和的比值表示。
题型一 种群和群落的特征及群落的演替
(1)群落甲中冷杉的数量很多，据此_____________(填“能”或“不能”)判断冷杉在该群落中是否占据优势。群落甲中冷杉在不同地段的种群密度不同，这体现了群落空间结构中的_____________。从协同进化的角度分析，冷杉在群落甲中能占据相对稳定生态位的原因是_______________________________。
(2)群落甲、乙的物种丰富度分别为70和80，两群落之间的β多样性为0.4，则两群落的共有物种数为_____________(填数字)。
(3)根据β多样性可以科学合理规划自然保护区以维系物种多样性。群落丙、丁的物种丰富度分别为56和98，若两群落之间的β多样性高，则应该在群落__________(填“丙”“丁”“丙和丁”)建立自然保护区，理由是___________________________________________ _________________________________________________________。
解析：(1)判断冷杉是否占据优势，不能仅根据数量多少，还需要考虑其他因素，如冷杉在群落中的生态作用、与其他物种的关系等。群落空间结构包括水平结构和垂直结构，冷杉在不同地段的种群密度不同，体现了群落的水平结构。冷杉能在群落甲中占据相对稳定的生态位，是因为它与无机环境以及其他物种之间存在相互影响，通过协同进化，冷杉适应了群落的环境，与其他物种形成了相对稳定的生态关系。(2)由题意可知，β多样性可用群落a和群落b的独有物种数之和与群落a、b各自的物种数之和的比值表示，则计算两群落共有物种数，可以使用以下公式：独有物种数之和＝(群落甲物种
数＋群落乙物种数)×β多样性，将题目中的数据代入公式，得到：独有物种数之和＝(70＋80)×0.4＝60，因此，两群落共有物种数为(70＋80－60)/2＝45。(3)β多样性高表示两群落之间的物种组成差异较大，丙和丁特有的物种多，在这种情况下，在群落丙和丁建立自然保护区可以保护更多的物种。这是因为自然保护区的建立可以保护物种的栖息地和生态环境，减少人类活动对物种的干扰和破坏，从而维系物种的多样性。在群落丙和丁建立自然保护区，可以将两个群落的物种都纳入保护范围，更好地保护生物多样性。
答案：(1)不能 水平结构 冷杉与其他物种和环境在长期的自然选择过程中，相互适应、相互依存，形成了相对稳定的生态关系 (2)45 (3)丙和丁 群落丙和丁之间的β多样性高，说明群落丙和丁独有的物种数多，只有在群落丙和丁都建立自然保护区，才能保护各自独有的物种以维系物种多样性
·任务一 生态位的分析
(1)研究某种植物的生态位，通常要研究什么内容？
提示：通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。
(2)群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位的原因及意义？
提示：群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源。
(3)如何用生态位理论解释自然群落的稳定性？
提示：生态位是指一个物种在生态系统中，在时间、空间上所占据的位置及与相关物种的功能关系和作用。在自然群落中，物种的生态位分化有助于群落的稳定性，生态位不同意味着物种在资源利用上存在差异，这样多种动植物能在同一区域共存，高效利用资源而减少竞争，使得群落结构更加稳定。生态位的多样性可以增加群落的抗干扰能力。当环境发生变化，如气候波动或者出现自然灾害时，具有多种生态位的群落就有更多的应对策略。总之，生态位的分化和多样性让自然群落中的物种能够充分利用资源、减少竞争，并增强群落应对环境变化的能力，进而维持群落的稳定性。
·任务二 生态中多样性的分析
(1)β多样性越大，不同群落或某环境梯度上不同点之间的共有种怎样变化？
提示：β多样性越大，不同群落或某环境梯度上不同点之间的共有种越少。
(2)造成生物多样性丧失的原因包括哪些？
提示：对野生物种生存环境的破坏和掠夺式利用等的人类活动；环境污染；种植单一化农业和林业品种会导致遗传多样性的丧失，以及与之相应的经长期协同进化的物种消失；外来物种的盲目引入也会导致物种的灭绝，使生物多样性丧失。
模型 几种调查种群密度的方法
克氏针茅草原以羊草、牲畜喜食的克氏针茅为主要优势植物，为分析不同放牧强度对克氏针茅草原植物群落结构、物种多样性及地上生物量的影响，研究人员通过设置禁牧、轻度放牧、中度放牧、重度放牧区进行实验，采样调查结果如下表所示，回答下列问题：
样地类型 禁牧 轻度放牧 中度放牧 重度放牧
主要优势植物 克氏针茅、羊草、糙隐子草 克氏针茅、羊草、寸草苔 猪毛菜、羊草、多根葱 猪毛菜、糙隐子草、多根葱
群落高度/cm 9.1 8.3 7.7 5.6
群落密度/
(株·m－2) 16.7 19.1 30.1 41.2
总地上生物量/(g·m－2) 193.58 218.65 122.36 115.33
原有群落优势种地上生物量/(g·m－2) 80.65 92.62 38.2 26.7
(1)使用样方法调查四种样地中某草本植物的种群密度时，每个样方的面积通常设置为_________，调查时应注意________________(答出2点)。
(2)决定草原群落性质的最重要的因素是_________；在禁牧和轻度放牧样地，克氏针茅和羊草为优势种，优势种是指______________ ____________________________________(答出2点)的植物，优势种的种类是__________(填“不变”或“可变”)的。
(3)调查结果表明，中度和重度放牧条件下群落密度增高，分析原因：过度放牧造成____________________________在竞争中占优势，使得群落密度增高。
(4)据表分析，轻度放牧使克氏针茅草原对食草动物的环境容纳量_______(填“增大”或“减小”)；相比于中度放牧，重度放牧样地中非原有群落优势种的地上生物量占总地上生物量的比例_______ (填“更大”或“更小”)，群落退化更严重。由此可见，合理的放牧强度对实现克氏针茅草原可持续利用非常重要。
解析：(1)使用样方法调查草本植物的种群密度时，每个样方的面积通常设置为1 m2。使用样方法调查时应注意随机取样(不能掺入主观因素)、样方数量足够多。(2)要认识一个群落，首先要分析该群落的物种组成，物种组成是区别不同群落的重要特征，决定草原群落性质的最重要的因素是物种组成。优势种是指数量很多、对其他物种的影响很大的物种。随着时间和环境的改变，原来占优势的物种也可能逐渐失去优势，甚至从群落中消失，该结论也可以从表中4个不同放牧强度的样地中主要优势植物的差别得出，因此优势种的种类是可变的。(3)中度和重度放牧条件下群落密度增高，这是因为
过度放牧造成牲畜喜食的克氏针茅等原优势植物大幅减少，牲畜不喜食的杂草在竞争中占优势，杂草大幅增加使群落密度增高。(4)据表分析可知，轻度放牧使克氏针茅草原原有群落优势种(克氏针茅和羊草)地上生物量增加，因此食草动物的环境容纳量也增大；中度放牧中非原有群落优势种的地上生物量＝总地上生物量－原有群落优势种地上生物量，即122.36－38.2＝84.16 g·m－2，所占比例为84.16÷122.36≈0.69；重度放牧样地中非原有群落优势种的地上生物量＝115.33－26.7＝88.63 g·m－2，所占比例为88.63÷115.33≈0.77。说明重度放牧样地中非优势种取代优势种的程度更高，原有群落退化更严重，由此可见，合理的放牧强度对实现克氏针茅草原可持续利用非常重要。
答案：(1)1 m2 随机取样(不能掺入主观因素)、样方数量足够多 (2)物种组成 数量很多、对其他物种的影响很大 可变 (3)牲畜不喜食的杂草(或猪毛菜、羊草、多根葱、糙隐子草) (4)增大 更大
(2021·山东卷)海水立体养殖中，表层养殖海带等大型藻类，海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎，底层养殖以底栖微藻、生物遗体残骸等为食的海参。某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图如下，M、N表示营养级。
题型二 生态系统的物质循环和能量流动
(1)估算海参种群密度时常用样方法，原因是__________________。
(2)图中M用于生长、发育和繁殖的能量为________kJ/(m2·a)。由M到N的能量传递效率为__________%(保留一位小数)，该生态系统中的能量_______(填“能”或“不能”)在M和遗体残骸间循环流动。
(3)养殖的海带数量过多，造成牡蛎减产，从生物群落的角度分析，原因是______________________________________________。
(4)海水立体养殖模式运用了群落的空间结构原理，依据这一原理进行海水立体养殖的优点是______________________________。
在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，这样做的目的是____________________________________________________。
解析：(1)海参由于活动范围小，活动能力弱，所以常用样方法测定种群密度。(2)用于生长、发育和繁殖的能量＝同化的能量－呼吸作用消耗的能量＝3 281＋2 826－3 619＝2 488 kJ/(m2·a)；由M到N的能量传递效率为386÷(3 281＋2 826)×100%≈6.3%，能量流动的方向是单向的且逐级递减，故不能循环流动。(3)牡蛎以浮游植物为食，由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，所以产量降低。(4)海水立体养殖利用了群落结构的特点，优点是能充分利用空间和资源；由于空间和资源是有限的，所以在构建海水立体养殖生态系统时，需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系等因素，从而确定每种生物之间的合适比例，维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产。
答案：(1)海参活动能力弱，活动范围小 (2)2 488 6.3 不能 (3)由于海带的竞争，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，产量降低 (4)能充分利用空间和资源 维持生态系统的稳定性，保持养殖产品的持续高产(实现生态效益和经济效益的可持续发展)
·任务一 流经M的能量分析
(1)M的同化量是多少？
提示：M的能量来源有两个，一是来源于生产者的3 281 kJ/(m2·a)，二是来源于遗体残骸的2 826 kJ/(m2·a)，故同化量为6 107 kJ/(m2·a)。
(2)写出同化量，用于自身生长、发育和繁殖的能量，呼吸作用消耗的能量，摄入量，粪便量之间的关系式。
提示：同化量＝用于自身生长、发育和繁殖的能量＋呼吸作用消耗的能量＝摄入量－粪便量。
(3)用于M的生长、发育和繁殖的能量是多少？
提示：用于生长、发育和繁殖的能量＝同化量－呼吸作用消耗的能量＝3 281＋2 826－3 619＝2 488 kJ/(m2·a)。
(4)写出能量传递效率的计算模型。
提示：能量传递效率＝该营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
·任务二 分析牡蛎和海带的数量关系
(1)海带数量过多会导致浮游植物的数量如何变化？说明理由。
提示：海带生存在海水表层，海带数量过多，与浮游植物的竞争增大，浮游植物的数量减少。
(2)浮游植物数量的变化如何影响牡蛎的数量？
提示：牡蛎以浮游植物为食，浮游植物数量减少，牡蛎数量也减少。
(3)分析海带数量过多导致牡蛎数量减少的原因。
提示：海带数量增多，导致浮游植物数量减少，从而导致牡蛎数量减少。
模型一 能量流动模型
模型二 能量流动和物质循环的关系模型
某湖泊由于生活污水和工业废水的过度流入造成严重污染，研究人员利用生态工程原理进行生态修复并建成了人工湿地公园，既实现了污水净化，同时又为人们提供休闲的场所。
(1)在生态修复过程中，“高滩建设林带，低滩栽水生植物”体现了群落各种群在空间分布上具有__________结构。这样的分布使不同种群的__________重叠较少，有利于充分利用光照、水分、营养物质等资源。
(2)生态修复后，湖泊水清鱼肥，带来了经济效益。为合理地利用渔业资源，研究人员对湿地内湖泊的能量流动情况进行了调查分析，构建了下图所示的能量流动模型(数值代表能量，单位为kJ)。
①流入湿地湖泊中的总能量为______________________________。湖泊中第二营养级和第三营养级之间的能量传递效率约为______% (保留一位小数)。
②捕鱼时网眼的大小会对湖泊中鲢鱼种群的__________(填种群数量特征)产生影响，从而间接影响种群密度。采用标记重捕法对鲢鱼种群数量进行调查时，首捕时用大网眼渔网捕捞80条并标记，重捕时用小网眼渔网捕捞825条，其中小鱼(不能被大网眼渔网捕到)725条，带标记的鱼5条，则湖泊中鲢鱼数量约为_________条。
③养鱼时，需要根据能量流动特点，合理确定鱼的放养量，才能保证鱼的持续高产，这说明研究能量流动的意义为_______________ _________________________________________________________。
解析：(1)高滩建设林带，低滩栽水生植物，这体现的是群落的水平结构。不同空间上的分布使群落种群的生态位重叠较少，有利于充分利用光照、水分、营养物质等资源。(2)①根据题意可知，流入湿地湖泊中的总能量为植物固定的太阳能和污水中有机物中的能量。第二营养级的同化量为1 473＋1 651＝3 124 kJ，第三营养级的同化量为501.9 kJ，第二营养级和第三营养级之间的能量传递效率为501.9÷3 124×100%≈16.1%。②捕鱼时若使用大网眼的渔网会捕捉大鱼而留下小鱼，对鲢鱼种群的年龄结构产生影响，从而间接影响种群密度。根据标记重捕法的计算公式，种群数量＝(初次捕获个
体数×重捕个体数)÷重捕标记个体数＝(80×825)÷5＝13 200 条。③养鱼时，合理确定鱼的放养量，才能保证鱼的持续高产，这说明研究能量流动能够帮助人们合理调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
答案：(1)水平 生态位 (2)①植物固定的太阳能和污水中有机物中的能量 16.1 ②年龄结构 13 200 ③帮助人们合理调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
