Question

【題目】下表是某地區森林群落演替過程中部分相關量統計，根據表中數據回答下列問題：

群落演替		灌草叢	針葉林	針闊葉混交林	季風常綠闊葉林
群落垂直結構層數		2	3	4	5
葉面積指數		2．48	6．61	11．28	17．76
光能漏射率（%）		62．2	44．7	3．3	1．1
生 產 者	總初級生產量 （t·hm-2·a-1）	17．43	55．50	116．61	150．81
	凈初級生產量 （t·hm-2·a-1））	1．50	14．52	23．88	26．00
	總生產量/總呼吸量	1．09	1．35	1．26	1．21

注：葉面積指數指單位土地面積上的植物葉面積。

（1）在垂直方向上，大多數群落都具有明顯的____________現象，決定植物出現這種現象的非生物原因是____________，群落中植物的垂直結構又為動物創造了多種多樣的棲息空間和食物條件，使動物也有類似的現象。群落的垂直結構出現這種現象對群落的意義是____________。

（2）該地區生物群落的演替類型屬于____________；從數據上分析，在演替過程中群落物種豐富度的變化趨勢是____________。隨著群落演替的進行，生態系統葉面積指數____________（填“增大”“減少”或“不變”），截獲光能的百分率____________（填“提高” “降低”或“不變”）。

（3）生態系統總初級生產量指全部生產者（綠色植物）固定的能量，而凈初級生產量指全部生產者固定并貯存的能量，統計數據表明在由針葉林到季風常綠闊葉林演替的過程中，生態系統的總生產量/總呼吸量有下降趨勢，試解釋可能的原因：________________________。

（4）某生態學研究者將一定數量的某種動物引入該生物群落，統計其種群數量變化如下圖，剛開始CD段種群數量增長速率緩慢的原因主要是______________________，E點之后種群密度增長速率減緩的原因有____________________________________。

Answer 1

【答案】分層 光照（或“光照強度”） 使生物群落在單位面積上能容納更多的生物種類和數量；提高了群落利用環境資源（如陽光、空間、營養物質等）的能力 次生演替 逐漸增加 增大 提高 隨著生態系統中生物種類和數量的增多，全部生物的總呼吸量不斷增加，而綠色植物可利用的光能有限，限制了光合作用總生產量的增加 種群數量較少、還未適應新環境 種內斗爭加劇、天敵增多等

【解析】

隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程，就叫做演替。群落發生演替的主要標志：群落在物種組成上發生了變化，或者是在一定區域內一個群落逐步被另一個群落替代。群落具有分層現象。

（1）由于光照強度的不同，在垂直方向上，大多數群落都具有明顯的分層現象；群落中植物的垂直結構又為動物創造了多種多樣的棲息空間和食物條件，使動物也有類似的現象。群落的垂直結構使得提高了群落利用陽光、空間、營養物質等環境資源的能力，生物群落在單位面積上能容納更多的生物種類和數量；

（2）表中數據表明該地區生物群落的演替是由灌草叢開始的，因此，這種演替屬于次生演替；在該群落演替過程中，群落垂直結構表現出層數增多，群落物種豐富度不斷增加；根據柱形圖分析，隨著時間的推移生態系統的隨著群落演替的進行，生態系統葉面積指數增大，因光能漏射率不斷降低，故截獲光能的百分率提高；

（3）在群落演替過程中，一方面因為植物光合作用獲得的光能增加有限，導致光合作用固定的能量增加受限；另一方面，隨著生物數量的增加，生態系統呼吸作用（特別是動物和分解者的呼吸作用）總量增加，最終導致生態系統的總生產量/總呼吸量下降；

（4）分析題圖可知，該生物的種群數量呈S型增長，因還未適應新環境且種群數量較少，故種群在CD段種群數量增長速率緩慢；E點時種群的增長速率最大，此后由于種內斗爭加劇、天敵增多等原因，種群密度增長速率減緩。