Question

在某草原，由于开采煤矿，植被被破坏消失，土壤变得更干旱贫瘠。科研人员对该煤矿废弃后植被恢复情况进行了多年追踪调查，结果如下表。

	第1年	第5年	第10年	第15年	第25年
物种数	8	19	29	40	48
优势种	蒺藜 猪毛菜 反枝苋 灰绿藜	白莲蒿 蒲公英 鹤虱 狗尾草	白莲蒿 差不嘎蒿 羊草 寸草苔	差不嘎蒿 羊草 大针茅 寸草苔	大针茅 羊草 克氏针茅
均为一年生植物	鹤虱和狗尾草 为一年生植物， 其余为多年生	均为多年生植物	均为多年生植物	均为多年生植物

（1）在植物种群密度的调查中，需依据植物的________设置样方大小，并对样方中的植物进行计数。

（2）植被恢复是恢复被破坏生态系统的关键环节，是由于植物是生态系统的组分之一，同时植物还可以______。根据表中调查结果可知，该植物群落演替的趋势是______。

（3）该草原生态系统的一条食物链的能量流动调查结果如下图： 

注：图中方框内的数字为同化的能量，单位为kcal·ha^-1·a^-1

①图中“A”包括________的能量和流向________的能量。

②该食物链中，第二营养级到第三营养级的能量传递效率为________。

③根据调查和统计，评估该系统中的某种鸟的营养级为3.2，请解释原因：________。

（4）与本地未开发的草原相比，恢复中的露天废弃煤矿生态系统更容易发生虫灾。从生态系统稳定性的角度分析，发生该现象的可能原因是________。

Answer

大小（类型） 为其他生物提供有机物，改良土壤等 物种丰度增加，优势种由一年生植物向多年生植物演替 未利用的 分解者 3.16% 在食物网中该种鸟占据了多个营养级，平均为3.2 与本地未开发的草原相比，露天废弃煤矿生态系统物种丰（富）度较低，营养结构简单，自我调节能力较弱，所以生态系统的稳定性较低，物种丰富度较低或营养结构简单，自我调节能力较弱

【解析】

1、样方法是适用于乔木、灌木和草本植物的一种最基本的调查取样方法。一般采用正方形样方。调查时样方大小，一般草本植物采用1--4平方米;灌木为16--40平方米;乔木和大型灌木为100--200平方米。

2、能量流动是指生态系统能量的输入、传递、转化和散失的过程；能量流动的途径是沿着食物链和食物网传递的，相邻两个营养级的传递效率=能量传递效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。

3、动物的同化量等于摄入量减去粪便中的能量即粪便量，各级动物的同化量的去向包括呼吸作用的消耗和用于生长、发育与繁殖的能量，用于生长发育和繁殖的能量的去向包括流向下一营养级的能量、流向分解者的能量和未被利用的能量。

4、一般来说，生态系统的组分越多，食物网越复杂，其自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高。

（1）由分析可知：样方法适用于植物种群密度的调查，在植物种群密度的调查中，需依据植物的大小（类型）设置样方大小，并对样方中的植物进行计数。

（2）因为植物在生态系统中担负生产者的功能，而且生产者是生态系统的主要成分，故植被恢复是恢复被破坏生态系统的关键环节，同时植物还可以为其他生物提供有机物，改良土壤等。由表中调查结果不难看出，该植物群落演替的趋势是物种丰度增加，优势种由一年生植物向多年生植物演替。

（3）该草原生态系统的一条食物链的能量流动调查结果如下图：

图示植物的同化量为59.3×106kcal·ha-1·a-1，田鼠的同化量为176×103kcal·ha-1·a-1，鼬的同化量是55.6×102kcal·ha-1·a-1。

①同化量包括呼吸消耗和用于自身生长、发育和繁殖的能量两部分，而后者又分为流入下一营养级的能量、被分解者利用的能量和自身储存的能量，故图中“A”包括未利用的能量和流向分解者的能量。

②该食物链中，第二营养级到第三营养级的能量传递效率为55.6×102/176×103=3.16%。

③由某种鸟的营养级为3.2可知，该鸟是杂食性动物，平均其中不同食物链中所占的营养级的值的出3.2，即在食物网中该种鸟占据了多个营养级，平均为3.2。

（4）与本地未开发的草原相比，恢复中的露天废弃煤矿生态系统，物种丰（富）度较低，营养结构简单，自我调节能力较弱，所以生态系统的稳定性较低，从而导致更容易发生虫灾。物种丰富度较低或营养结构简单的生态系统，自我调节能力较弱。