下表是某地区森林群落演替过程中部分相关量统计,试根据表中数据回答问题:
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 |
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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 者 |
总初级生产量 (t·hm-2·a-1) |
17.43 |
55.50 |
116.61 |
150.81 |
净初级生产量 (t·hm-2·a-1) |
1.50 |
14.52 |
23.88 |
26.00 |
|
总生产量/总呼吸量 |
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:
___________________________________________________________________
_________________________________________________________________ 。
江苏某小型天然湖泊原有少量鱼类,后改造为人工鱼塘,投饵养殖植食性鱼类和肉食性鱼类,两类鱼均无滤食浮游生物的能力。养殖前后生态调查的数据见下表,请回答下列问题:
(1)从种间关系的角度分析,水生高等植物明显减少的直接原因是 、 。
(2)从表中可以推测,与2007年相比,2010年湖水中生物体内所含的总能量显著增加,其主要原因是 。
(3)虾、贝等小型动物能摄食鱼饵料。如果肉食性鱼类只摄食虾、贝等小型动物,可以推测在相同饲养2010年肉食性鱼类的总量将会 ,植食性鱼类的总量将会 。
(4)若对该湖泊进行生态修复,除停止养鱼外,还需恢复水生高等植物,以抑制浮游藻类生长。在这一过程中水生高等植物的直接作用 、 。
在南海某岛上迁入一些农户,那里土地肥沃,气候宜人,若干年后,岛上人口增长如右图曲线所示,请回答:
(1)该岛在m年内,人口增长呈 型曲线。当人口数量接近n线时,环境阻力越来越 ,n线是该岛环境的 。
(2)当人口数量强行增长到O点时,就会很快下降至P点,原因是人口剧增后,岛上生活资源发生短缺,人们为争夺生活资源加剧了 ,各种因素破坏了该岛生态系统的 ,导致部分人口迁出。
(3)根据生态学原理,在该岛上合适的人口数量是 。
下图1表示某种群数量变化可能的四种情况(“J”型、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),其中a点表示外界因素的变化。图2是某同学绘制的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)。请据图回答问题:
(1)图1种群数量变化中的“J”型曲线,其种群增长速率的变化趋势为___________。
(2)若图1种群为长江流域生态系统中的野生扬子鳄(处于最高营养级生物之一),当种群数量在a点后的变化曲线为Ⅲ、且种群数量为K2时,对野生扬子鳄种群最有效的保护措施是_____________,若扬子鳄种群数量得到一定程度的恢复,则流向该营养级其他种群的能量将会_____________,原因是处于同一营养级生物的种间关系是_____________。
(3)若图1种群为东亚飞蝗,应控制其种群数量为____________(K1、K2、0),以有利于维持该地区生态系统的稳定性。干旱能抑制一种丝状菌(该菌造成蝗虫患病)的生长,若a点变化为干旱,则a点后东亚飞蝗种群数量变化曲线可能为______________(用图中标号表示)。
(4)图2中由第二营养级到第三营养级的能量传递效率为_____________(用图中字母表示),生态系统的功能除图2所示以外,还有____________。
下图表示某种群数量变化可能的四种情况(“J”型、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),其中a点表示外界因素的变化。请据图回答问题:
(1)若该种群数量变化呈现图中“J”型曲线,其种群增长率 。(增加,减小,不变)图中阴影部分表示因环境阻力而减少的个体数,这种变化可引起种群的 发生改变,从而可导致生物进化。
(2)若该种群为长江流域生态系统中的野生扬子鳄(处于最高营养级生物之一),当种群数量在a点后的变化曲线为Ⅲ、且种群数量为K2时,对野生扬子鳄种群最有效的保护措施是 ,若扬子鳄种群数量得到一定程度的恢复,则流向该营养级其他种群的能量将会 ,原因是处于同一营养级生物的种间关系是 。
(3)若该种群为东亚飞蝗,应控制其种群数量为 (K1、K2、0),以有利于维持该地区生态系统的稳定性。干旱能抑制造成蝗虫患病的一种丝状菌的生长,若a点变化为干旱,则a点后东亚飞蝗种群数量变化曲线可能为 。
将某稻田等分为互不干扰的若干小区,均种上水稻苗(28株/m2)和3种杂草(均为1株/m2),随机向不同小区引入不同密度的福寿螺(取食水生植物)。一段时间后,测得各物种日均密度增长率如图1所示。
图1
(1)本实验过程中,通常采用 的方法调查水花生种群密度,实验期间,中密度处理小区福寿螺种群种群数量变化决定于 和 。
(2)图1示输入该稻田生态系统的总能量主要是 ,而图1稻田生态系统中未表现的成分有 和 。
(3)若该稻田多年后被弃耕,其将发生演替至顶极群落(演替所达到的最终平衡状态),其上物种甲、乙、丙的光合速率受光照强度的影响如图所示,则物种甲、乙、丙在演替的不同阶段开始生长,最先定居于该生态系统的物种可能是 ,至顶极群落后三者在垂直结构上的分布自下而上依次最可能为 。
下图是某草原生态系统中的部分食物关系图。请据图回答下列问题:
(1)该图如果表示生态系统,还缺少______________(成分)。
(2)从该生态系统的成分看,草和狼分别属于 。
(3)图中的昆虫和鹿之间是__________ 关系,而猫头鹰和蛇是__________ 关系。
(4)该生态系统中,含能量最多的生物是 ;该生态系统能量的最终来源是________________,其能量流动的特点是 。
查干湖位于吉林省西部松花江畔,在20世纪50~60年代湖水面积很大,70年代末期逐渐缩小趋于干涸。为改善生态环境,当地政府引松花江水入湖,给查干湖注入了新的生命。回答下列问题:
(1)查干湖生态环境恢复过程中,发生的演替类型属于 ;生态环境的恢复,使当地旅游业得到空前发展,体现了生物多样性的 价值。
(2)查干湖的浮游植物属于生态系统组成成分中的 ;该湖泊中的鱼类,由于食物种类和栖息场所的不同分布于不同水层,这属于群落的 结构。
(3)当湖泊受到轻微污染时,能通过物理沉降、化学分解和 很快消除污染,说明生态系统具有自我调节能力,其基础是 。
(4)在查干湖的早期恢复过程中,要向湖中投放现成的有机物质,防止该生态系统崩溃,从能量流动的角度分析,原因是 。
下图表示生态系统部分物质的循环,A、B、C、D构成群落,a —j表示物质循环的过程,请据图回答:
(1)若此图为碳循环过程,则a过程是 。碳在生物群落内以 形式进行传递,该过程包括 (填字母)。
(2)图中的食物链上的相邻物种之间存在着“食”与“被食"的关系,相邻物种的某些个体行为与种群特征为对方提供了大量的有用信息,这说明信息传递在生态系统中的作用是
。
(3)若第二营养级的生物具有食用和药用价值,则说明生物多样性具有 价值。
(4)若进行上述物质循环的自然生态系统被开发成为农田生态系统,则其群落的演替方式是 。
下图甲是利用人工湿地净化生活污水(主要含有机物)的原理简图。科研人员为有效控制该湿地生态系统中的某种害虫,引入了该害虫的天敌,并用一段时问的调查数据构建了图乙所示的模型(图乙中箭头方向代表曲线变化趋势)。请据图回答:
(1)输入该人工湿地的能量来源有 、 。
(2)芦苇属于挺水植物,绿筷属于浮游植物,黑藻属于沉水植物,这一现象体现了群落具有_ 结构。
(3)检测表明,出水口中无机污染物和有机污染物的含量都大大降低,在该过程中起主要作用的生态系统成分是 和 。
(4)图乙模型属于 (“物理”或“概念”或“数学”)模型,其曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在 调节。仅从该模型分析,图中最可能代表天敌K值的数据为 。
以下是对相关生态系统的研究。根据相关信息,回答下列问题:
Ⅰ.湿地是地球上重要的生态系统,具有稳定环境、物种保护及资源供应等功能。
(1)某湿地由浅水区向陆地方向依次生长着芦苇、碱蓬、柽柳等,这体现了群落的________结构。调查湿地中芦苇的种群密度常用________法。
(2)该湿地态系统总面积为250 km2,假设该生态系统的食物链为甲种植物→乙种动物→丙种动物,乙种动物种群的K值为1 000头,调查发现该生态系统中乙种动物种群数量为550头,则该生态系统中乙种动物的种群密度为________;当乙种动物的种群密度为________时,其种群增长速度最快。
Ⅱ.果园可作为一个生态系统进行管理。
(3)利用生物防治方法可控制果园害虫种群密度,如用信息素壬烯醇诱捕害虫丽金龟雄虫,可破坏其种群____________。
(4)科研人员对板栗园内的栗瘿蜂和长尾小蜂的数量进行了连续5年的检测,结果如图。据此判断这两个物种的种间关系是__________。
(5)如果不对果园土壤进行管理,果树林下将会出现从一年生草木植物为优势,到多年生草本植物为优势,再到草本与灌木混生等阶段的演替。在草本与灌木混生阶段,果园内很少有一年生草本植物生长,其原因是___________(从种间关系的角度作答)。
Ⅲ.某红树林生态系统各组成成分关系如图所示。
(6)图中A表示____________,生物成分F表示________。
(7)请写出图中涉及的食物链:_________________。
回答下列生物与环境的问题:
Ⅰ.福寿螺是国家环保总局公布的首批入侵我国的16种危害极大的外来物种之一。我国某地区创建出如图1所示的稻鸭绿色农业生产模式,防治福寿螺;图2是科研人员绘制的福寿螺数量变化的曲线图。
(1)在该食物网中占有两个营养级的生物是_____________,鸭子与稻飞虱能根据对方的行为信息特征作出反应,这体现了生态系统的____________功能。
(2)福寿螺在第二十年出生率___________(填“大于”“小于”或“等于”)死亡率,该外来生物增长曲线呈________型。
Ⅱ.某弃耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。
(3)在研究能量流动时,可通过标志重捕法调查田鼠的种群密度,若标记的田鼠有部分被鼬捕食,则会导致种群密度估算结果_____________ (填偏大、偏小、不变) 。由于某种因素使得生产者短时间内大量减少,一段时间后又恢复到原来水平,说明生态系统具有__________能力。
(4)田鼠和鼬都是恒温动物,同化的能量中仅部分用于________________,其余在呼吸作用中以热能的形式散失。
在某湖泊中绿藻和蓝藻等是鲤鱼及沼虾的食物来源,其中沼虾也是鲤鱼的食物。图甲表示绿藻与蓝藻对N、P的吸收量及pH>8时其体内藻毒素含量的差异,图乙表示不同体长鲤鱼的食性比例。
(1)该湖泊中鲤鱼与沼虾的种间关系是__________。
(2)该湖中直接决定绿藻种群数量变化的因素是__________。
(3)有许多淡水鱼在人工饲养条件下不产卵,如果注人鲤鱼脑垂体提取液,可促进其产卵,这主要是利用脑垂体中的__________。
(4)从图乙来看,鲤鱼体长在4.2Cm时,假设该生态系统中存在鲤鱼、小虾、藻类,若鲤鱼获得的能量为24kg,则最少需要藻类__________kg。
(5)藻类产生的藻毒素在自然界已知的毒素中排名第二,仅次于二恶英。自前已被证明是肝癌的促癌剂,推测原因可能是藻毒素诱发肝细胞的__________发生基因突变。
(6)为了既能获得经济效益又能治理水体污染,先培养藻类吸收水体中的氮、磷元素,再构建食物链快速去除藻类,具体措施:__________。
①治理磷元素富营养化的碱性水体,应该选择的较理想藻类是__________,理由__________。
②现要投喂鲤鱼去除上题①中的藻类,投喂鲤鱼的体长应该大于4.2cm,理由是此时__________。
(共10分)某山区于25年前发生森林火灾,焚毁所有林木。该地区25年间没有人类活动的干扰,经过演替形成相对稳定的森林生态系统。请回答下列问题:
(1)火灾后,群落的演替类型是____________。整个过程中,生物种类、数量及有机物含量的变化趋势是__________(填“增加”、“减少”或“不变”),生态系统的____________稳定性提高。
(2)严重的森林火灾会破坏生态平衡,但适当的“地面火”能烧掉枯枝落叶,对该生态系统是有利的,其原因是__________________________________________________________。
(3)调查人员在该地区发现了有药用价值的五味子,可食用的榛蘑、榆黄蘑,以及矮鹿、狼等多种生物。若要调查五味子的种群密度,应该采用__________法进行调查。
(4)该生态系统中的生产者合成的有机物除了供自身呼吸作用消耗外,还能够提供给____________和流入________________________。
某生态系统的食物网示意图如下:
回答下列问题:
(1)在该食物网中,共有________条食物链,最高营养级属于第________营养级。
(2)乙和丙的种间关系是_______________________________________________。
(3)为了调查该生态系统中乙种群数量,某研究小组捕获了100只乙,经标记后放回。一段时间后,重新捕获100只,其中有10只带有标记。在该生态系统中,乙的种群数量大约为________只。