Question

越来越多的证据表明，北极苔原生态系统正因全球变暖导致的重大事件而逐渐消失。下图为某苔原生态系统中的食物网，请分析：

（1）科学家发现，北极苔原生态系统正在逐步让位于灌木丛和北方森林，我们把这个过程称为___，此过程发生的主要原因可能是__________________________。

（2）该生态系统除了含有图中的成分之外，还应含有_____________，某国家因核事故曾向该地区的大气中释放了铯等放射性元素，铯若被地衣吸收并积累，则该生态系统中受核污染最严重的生物是___________。

（3）在理想状态下，一对旅鼠每月能生一胎12个幼崽，假设每胎都是6公6母，一个月后幼崽即可成熟，并且开始生育。可以预测，在一段时间内旅鼠种群的数量呈现_____________型增长，请尝试建立t月后种群数量的数学模型:__________________________。（N₀为该种群的起始数量，t为时间，N_t表示t月后该种群的数量。）

Answer

（次生）演替 温度的升高更有利于灌木的生长 非生物的物质和能量、分解者 北极熊 J Nt=N0×7t

【解析】【试题分析】

本题考查群落的演替、生态系统的结构和功能、种群的数量增长的相关知识。需要考生识记和理解所学知识，把握知识间的内在联系，并运用所学知识对生物学问题作出准确的判断。

1. 随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，称为演替。最终的演替结果主要由演替地所处的气候条件决定。

2.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。生物富集作用又叫生物浓缩，是指生物体通过对环境中某些元素或难以分解的化合物的积累，使这些物质在生物体内的浓度超过环境中浓度的现象。营养级越高的生物，体内积累的这些元素和化合物越多。

3.J型增长的数学模型：在理想环境中，即在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等条件下，种群的数量每年以一定的倍数增长，第二年的数量是第一年的λ倍，即Nt ＝N0 λt。

（1）随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，称为演替。北极苔原生态系统正在逐步让位于灌木丛和北方森林的过程称为（次生）演替；此过程发生的主要原因可能是温度的升高更有利于灌木的生长。

（2）图中只包含了生态系统组成成分的生产者和消费者，生态系统的组成成分还应含有生物的物质和能量、分解者；铯若被地衣吸收并积累，由于生物富集作现象，随着营养级的增加，铯在生物体内积累增多，则该生态系统中受核污染最严重的生物是营养级最高的北极熊。

（3）在理想状态下，旅鼠种群的数量呈现J型增长；J型增长是数学模型是Nt ＝N0 λt。根据题意，一对旅鼠每月能生一胎12个幼崽，假设每胎都是6公6母，一个月后幼崽即可成熟，并且开始生育。则一个月后变成7对旅鼠，两个月后变成7×6＝42对，由此推知，该旅鼠种群中的λ(第二个月的数量是第一个月的倍数)＝7，因此，t月后种群数量的数学模型是Nt=N0×7t。