群落演替 灌草丛 针叶林 针阔叶混交林 季风常绿阔叶林 群落垂直结构层数 2 3 4 5 叶面积指数 2.48 6.61 11.28 17.76 光能漏射率/% 62.2 44.7 3.3 1.1 生产量 17.43 55.50 116.61 150.81 1.50 14.52 23.88 26.00 1.09 1.35 1.26 1.21 注:叶面积指数指单位土地面积上的植物叶面积。
(1)该地区生物群落的演替类型属于________;从数据上分析,在演替过程中群落物种丰富度的变化趋势是______________________________。
(2)统计数据表明随着群落演替的进行生态系统截获光能的百分率________,总初级生产量增多,这可能与植物群落的垂直结构________增多有关。
(3)生态系统总初级生产量指全部生产者(绿色植物)固定的能量,而净初级生产量指全部生产者固定并贮存的能量,统计数据表明在由针叶林到季风常绿阔叶林演替的过程中,生态系统的总生产量/总呼吸量有下降趋势,试解释可能的原因:_________________________________。
解析 (1)表中数据表明该地区生物群落的演替是由灌草丛开始的,因此,这种演替属于次生演替;在该群落演替过程中,群落垂直结构表现出层数增多,群落物种丰富度不断增加。(2)生态系统的截光率=1-漏射率,因此,根据表中数据可以得出:随着群落演替的进行,生态系统截获光能的百分率增大,这可能与群落中植物种类增多、分层增多有关。(3)在群落演替过程中,一方面是因为植物光合作用获得的光能增加减少(漏射率下降减少)导致光合作用固定的能量增加减少;另一方面,随着生物数量的增加,生态系统呼吸作用(特别是动物和分解者的呼吸作用)总量增加,最终导致生态系统的总生产量/总呼吸量下降。
答案 (1)次生演替 随着时间的推移群落物种丰富度逐渐增加 (2)增大 分层 (3)随着生态系统中生物种类和数量的增多,全部生物的总呼吸量不断增加,而绿色植物可利用的光能有限,限制了光合作用总生产量的增加