Question

20．（1）科學家通過研究種間捕食關系，構建了捕食者--獵物模型，如圖1所示（圖中箭頭所指方向代表曲線變化趨勢）．據圖回答：

①該模型屬于數學（填“物理”、“概念”或“數學”）模型，其曲線變化趨勢反映了生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在的負反饋調節(jié)．
②僅從該模型分析，圖1中最可能代表獵物和捕食者K值的數據分別為N₂和P₂．
（2）在圖2中，不存在的能量流動方向為②．次級消費者為圖中的C，其排出的糞便中的能量屬于圖中B（填字母），研究發(fā)現該生態(tài)系統(tǒng)中的動植物均有垂直結構，一般認為動物的分層與棲息空間和食物條件有關，植物的垂直結構與光照有關．

Answer 1

分析 1、物理模型：以實物或圖片形式直觀表達認識對象的特征．如：DNA雙螺旋結構模型，細胞膜的流動鑲嵌模型．
2、概念模型：指以文字表述來抽象概括出事物本質特征的模型．如：對真核細胞結構共同特征的文字描述、光合作用過程中物質和能量的變化的解釋、達爾文的自然選擇學說的解釋模型等．
3、數學模型：用來描述一個系統(tǒng)或它的性質的數學形式．如：酶活性受溫度（PH值）影響示意圖，不同細胞的細胞周期持續(xù)時間等．該圖屬于數學模型．
4、據圖1分析，該模型是用曲線表示構建的屬于數學模型，曲線在高時會調節(jié)其值降低，在低時會調節(jié)升高，反映了生態(tài)系統(tǒng)最基本的負反饋調節(jié)機制．捕食者數量在P₂處上下波動，獵物數量在N₂處上下波動，所以獵物K值為N₂，捕食者K值為P₂．
5、據圖2分析，A的能量來源是太陽能，則A屬于生產者，B屬于初級消費者，C屬于次級消費者，D屬于分解者．消費者攝入能量=消費者同化能量+糞便中能量，即動物糞便中能量不屬該營養(yǎng)級同化能量，應為上一個營養(yǎng)級固定或同化能量．大氣中的碳元素進入生物群落，是通過植物的光合作用（主要途徑）或硝化細菌等的化能合成作用完成的．大氣中CO₂的主要來源：分解者的分解作用、動植物的細胞呼吸．

解答 解：（1）①圖中數學模型中可以看出，在N₁～N₂段，獵物數量減少時，捕食者的數量也在減少，捕食者的種群數量會隨著獵物種群數量的增加而不增加；在N₃～N₄段，獵物的種群數量增加時，捕食者數量也在增加，但是當捕食者達到一定的程度后，獵物又在不斷減少，這種變化趨勢反映了生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在的負反饋調節(jié)．
②分析該模型，如果捕食者數量下降到某一閥值以下，獵物數量種數量就上升，而捕食者數量如果增多，獵物種數量就下降，反之，如果獵物數量上升到某一閥值，捕食者數量就增多，而獵物種數量如果很少，捕食者數量就下降．即獵物種群數量超過N₂，則引起捕食者種群數量增加；捕食者種群數量超過P₂，則獵物數量即減少，兩者相互作用，使獵物和捕食者的數量在N₂和P₂水平上保持動態(tài)平衡．
（2）構成食物鏈的生物包括生產者、消費者，能量去路包括自身呼吸消耗，流向下一營養(yǎng)級，分解者分解，則分解者的能量不能流向生產者，即②．C為次級消費者，排除的糞便未被同化，為上一營養(yǎng)級B的能量．生態(tài)系統(tǒng)中的動、植物均有垂直結構，植物的垂直結構與光照有光，動物的分層與棲息空間和食物條件有關．
故答案為：
（1）數學   負反饋
（2）N₂、P₂  
（3）②C    B   棲息空間和食物條件  光照

點評 本題通過捕食者--獵物模型考查了種間關系中的捕食關系以及種群、生態(tài)系統(tǒng)結構與功能的相關知識，意在考查考生分析曲線圖和解決問題的能力，屬于中檔題．