Question

2010 年 7、8 月份，全球气候变化引发的极端灾害天气使我国农业生产不稳定性增加， 专家预测如不采取对应措施，到 2030 年我国种植业产量可能减少 5%～10%。有关专家认为，低碳农业是应对气候变化的有效途径。低碳农业是一种低能耗、低污染、低排放的农业经济模式。下图为某地建立的低碳农业生态系统模式图，请据图回答问题：

（1）该生态系统中的主要成分是_____，鸭与害虫之间的关系是_____。

（2）若鸭从植物中获得的能量为 4/5，从害虫中获得的能量为 1/5，则鸭每增加 1 kg 体重，最少需_____植物(水稻、杂草)供给。养鸭户很注意控制鸭群的数量，主要受稻田养鸭场_________限制。

（3）乙醇作为燃料，是一种“绿色能源”，可减少对石油资源的依赖。利用植物秸秆生产乙醇时，植物秸秆经处理后，被微生物 A 所产生的酶水解，转化成葡萄糖。微生物B 所发生的反应式为_____。

（4）与森林生态系统相比，该农田生态系统的抵抗力稳定性_____，其原因是_____。

Answer

水稻、杂草 捕食、竞争 9 kg 环境容纳量(K 值) 低 生物种类少、营养结构(食物网)简单

【解析】

1.生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量。

2.能量传递效率的相关计算：

已知高营养级的能量，求低营养级能量时：（1）需最多能量：选最长食物链，按÷10%计算；（2）需最少能量：选最短食物链，按÷20%计算．已知低营养级的能量，求高营养级能量时：（1）获得能量最多：选最短食物链，按×20%计算；（2）获得能量最少：选最长食物链，按×10%计算。

3.抵抗力稳定性的大小取决于该生态系统的生物物种的多少和营养结构的复杂程度。生物种类越多，营养结构越复杂，生态系统的抵抗力稳定性就越高；而恢复力稳定性则是生态系统被破坏后恢复原状的能力，恢复力稳定性的大小和抵抗力稳定性的大小往往存在着相反的关系。

（1）生态系统中的主要成分是生产者，图中的生产者为水稻和杂草；根据图中食物关系可知，鸭和害虫都以水稻和杂草为食，同时鸭又以害虫为食，则鸭和害虫之间为捕食和竞争关系。

（2）鸭为消费者，由消费者计算生产者，应该除以传递效率，最小需要生产者应该选择20%的传递效率； 鸭所在的食物链有2条，即植物→鸭，植物→害虫→鸭，根据题中鸭食物分配比例，有1×4/5÷20%=4，1×1/5÷(20%)2=5，则共需生产者4＋5=9kg；种群数量受限于所处环境的最大容纳量。

（3）植物秸秆的主要成分是纤维素，纤维素需要在纤维素酶的作用下降解为葡萄糖，利用酵母菌等微生物的无氧呼吸，将葡萄糖转化成乙醇，微生物B应该进行的是无氧呼吸，微生物的反应式为：C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。

（4）抵抗力稳定性与生态系统的物种多少密切相关，农田生态系统与森林生态系统相比，由于生物种类少，营养结构简单，故抵抗力稳定性较弱。