Question

1905年以前，美國亞利桑那州Kaibab草原一直保持有黑尾鹿4000頭左右，還有捕食黑尾鹿的美洲獅和狼．為了發(fā)展鹿群，從1907年開始捕打美洲獅、狼等捕食者，鹿種群開始上升．到1925年，達(dá)到了10萬頭左右，但由于連年的草場耗損，黑尾鹿種群數(shù)量減少到10000頭的水平．請(qǐng)回答下列相關(guān)問題：
（1）在上述生態(tài)系統(tǒng)中人與美洲獅的種間關(guān)系有

 

．黑尾鹿種群數(shù)量變化說明生態(tài)系統(tǒng)具有

 

能力．
（2）黑尾鹿的食草消費(fèi)水平與牧草凈生產(chǎn)力（光合作用合成有機(jī)物-細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物的量）的關(guān)系如圖所示．為獲得最大的持續(xù)畜牧效應(yīng)，應(yīng)將黑尾鹿的食草消費(fèi)水平控制在

 

點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)值．從0到a隨黑尾鹿食草消費(fèi)水平的增強(qiáng)，牧草的凈生產(chǎn)力不斷增強(qiáng)，這表明生態(tài)系統(tǒng)具有

 

穩(wěn)定性．牧草、黑尾鹿和美洲獅等生物數(shù)量在自然條件下能夠長期保持相對(duì)穩(wěn)定，這是在長期共同

 

過程中自然選擇的結(jié)果．
（3）在理想條件下，黑尾鹿的種群增長率（指出生率減死亡率之差）為r，而在有限資源的實(shí)際條件下，黑尾鹿的種群年增長率為：（1-N/K）×r（其中，N為種群數(shù)量，K為環(huán)境容納量）．當(dāng)N＜＜K時(shí)，黑尾鹿種群數(shù)量增長接近于

 

型．假設(shè)1905年黑尾鹿的種群增長率r=0.5，K=4000頭，則黑尾鹿種群增長的最大速率為

 

頭/年．

Answer 1

考點(diǎn)：生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,種群數(shù)量的變化曲線

專題：

分析：在生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者和消費(fèi)者以及消費(fèi)者和消費(fèi)者之間存在著吃與被吃的關(guān)系，這種各種生物之間由于食物關(guān)系而形成的一種聯(lián)系，叫作食物鏈．食物鏈一般以植物為基礎(chǔ)，由植物到食草動(dòng)物，再到食肉動(dòng)物，后者可以捕食前者，如草→蝗蟲→蛙→蛇→鷹．食物鏈上的各種生物相互影響、相互制約，一環(huán)扣一環(huán)．如果某一環(huán)節(jié)發(fā)生“故障”．生物與生物在生態(tài)系統(tǒng)上的關(guān)系可能與一種或多種．在一般情況下，生態(tài)系統(tǒng)中各種生物的數(shù)量和所占的比例總是維持在相對(duì)穩(wěn)定的．這說明生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力，但這種自動(dòng)調(diào)節(jié)能力有一定限度，當(dāng)人為的或自然因素的干擾超過了這種限度時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)遭到破壞．人為因素：主要是指人類在生產(chǎn)、生活活動(dòng)中對(duì)自然資源不合理的開發(fā)、利用，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性造成的破壞，此外，引種不合理也會(huì)導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)失去原有的穩(wěn)定性．

解答： 解：（1）根據(jù)題干信息，美洲獅捕食黑尾鹿，人類還能捕打美洲獅，說明人與美洲獅的種間關(guān)系有捕食和競爭；黑尾鹿種群數(shù)量先增加后減少之后維持穩(wěn)定狀態(tài)，說明生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)能力．
（2）據(jù)圖分析，為獲得最大的持續(xù)畜牧效應(yīng)，最好牧草凈生產(chǎn)力（光合作用合成有機(jī)物-細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物的量）最強(qiáng)，即應(yīng)將黑尾鹿的食草消費(fèi)水平控制在a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)值；從0到a隨黑尾鹿食草消費(fèi)水平的增強(qiáng)，牧草的凈生產(chǎn)力不斷增強(qiáng)，生態(tài)系統(tǒng)中各種生物的數(shù)量和所占的比例總是維持在相對(duì)穩(wěn)定的．這說明生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力，同時(shí)生態(tài)系統(tǒng)具有抵抗力穩(wěn)定性；牧草、黑尾鹿和美洲獅共同進(jìn)化，使得生物數(shù)量能夠長期保持相對(duì)穩(wěn)定．
（3）在理想條件下，黑尾鹿的種群增長率為r，而在有限資源的條件下，黑尾鹿的種群年增長率為：（1-

N

K

）×r（其中，N為種群數(shù)量，K為環(huán)境容納量）．當(dāng)N＜＜K時(shí)，黑尾鹿的種群年增長率逐漸接近于r，與理想條件下比較相似，即黑尾鹿種群數(shù)量增長接近于J型

(N2-N1)

N1

=增長率，

(N2-N1)

一年

=增長速率，故增長率×N=增長速率，故（1-

N

K

）×r×N=增長速率，假設(shè)1905年黑尾鹿的種群增長率r=0.5，K=4000頭，把r，K代入，得出增長速率=（1-

N

4000

）×0.5×N，此為二次函數(shù)，當(dāng)N=2000時(shí)有最大值，將N=2000代入，增長速率（max）=500，則黑尾鹿種群增長的最大速率為500頭/年．
故答案為：
（1）捕食和競爭   自我調(diào)節(jié)
（2）a   抵抗力   進(jìn)化
（2）J    500

點(diǎn)評(píng)：本題考查了生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系；理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決自然界和社會(huì)生活中的一些生物學(xué)問題的能力和從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力．