薇甘菊是多年生藤本植物,能攀爬树冠迅速生长,繁殖能力强,植株覆盖密度大。薇甘菊入侵后,以其入侵点为圆心向外扩散,划分出薇甘菊入侵区、群落交错区和本土植物区三类样区。在入侵区,薇甘菊覆盖度大于90%,入侵年龄在5年以上;群落交错区,薇甘菊与当地植物竞争生长,薇甘菊的覆盖度在10% ~30%,入侵年龄在3年左右;本土植物区没有薇甘菊生长,优势种群为本土植物类芦,其覆盖度大于80%。下表为不同样区(取土样的数量、体积相同)中小型土壤动物的个体数量和类群数统计结果。请分析回答:
|
线虫 |
蜱螨目 |
弹尾目 |
其他昆虫或小动物 |
个体总数 |
类群数 |
薇甘菊入侵区 |
1890 |
226 |
123 |
48 |
2287 |
15 |
群落交错区 |
1198 |
132 |
99 |
114 |
1543 |
15 |
本土植物区 |
1084 |
120 |
143 |
49 |
1376 |
14 |
数量总计 |
4172 |
478 |
365 |
211 |
5209 |
19 |
(1)从表中数据可知,在不同样区捕获到的中小型土壤动物个体数量不尽相同,动物个体数量最多的样区是 。薇甘菊入侵后对中小型土壤动物的 变化影响不大,而对土壤中动物的 变化影响较大。
(2)在该生态系统的成分中,薇甘菊属于 ,土壤中的小动物属于 。
(3)薇甘菊入侵5年后,本土植物成片枯萎死亡的主要原因是 ,植物大量死亡会使该生态系统中 的数量增加。因薇甘菊入侵引起的一些物种取代另一些物种等的一系列变化称 。
某研究小组的同学利用样方法研究野山坡上A、B、C三个不同地点的植物群落,同时还测量了各种土壤特征和环境因素,结果见下表。根据所得数据回答问题:
植物 种类 |
地点 A |
地点 B |
地点 C |
非生物 因素 |
地点 A |
地点 B |
地点 C |
草 |
3 |
5 |
9 |
风速 |
低 |
高 |
高 |
蕨类 植物 |
7 |
5 |
8 |
距地面1.5 米的光强 |
低 |
中 |
高 |
灌木 |
15 |
4 |
2 |
土壤湿度 (%) |
48 |
35 |
15 |
松树 |
0 |
2 |
0 |
土壤的有 机物(%) |
6.5 |
3.8 |
205 |
落 叶 树 |
20 |
5 |
0 |
土壤深度 (cm) |
>300 |
≈100 |
<15 |
土壤氨量 (mg·kg-1) |
9.4 |
4.5 |
2.3 |
(1)根据调查结果判断,物种丰富度最大的地点是 。如果分别用甲、乙表示地点B中的两种松树,二者的关系可表示为下列图中的 。
(2)土壤中有机物的多少往往与土壤中动物种类的多少是分不开的,要调查植物群落土壤中的某种动物的种群密度,一般不能采用 ,理由是 。
(3)如果遭遇山火,山坡的植被被彻底烧光,那么原地点将发生的群落演替属于 。
(4)参考表中非生物因素,落叶树在地点C不能生长的原因是 、
(至少说出两个原因)。
(5)若某一年,在这个山坡上的田鼠大量繁殖,会导致的结果是:草本植物会 ;当田鼠的数量多至以啃食草根为生时,则草本植物会 ;田鼠的数量会 。
假设a、b、c、d是一个简单生态系统中最初仅有的四个种群,其a、c、d的营养关系为a→c→d,a与b的关系如图, a是该生态系统主要的自养生物,请回答:
(1)该生态系统中a和b的种间关系是________。
(2)若d大量死亡,则一定时间内种群密度增加的种群是________,种群密度减少的种群是________。
(3)若持续干旱使a大量死亡,c和d种群密度将会_______________。
(4)当受到外界的轻微干扰后,经过一段时间,该生态系统可以恢复到原来的状态,说明该系统具有________。与热带雨林相比,该生态系统的抵抗力稳定性________(低、高)。
(5)为了调查该系统c种群的密度,捕获了50个个体,将这些个体标记后放掉,一段时间后重新捕获了40个个体,其中有5个带有标记,c种群的数量约为________个。
.东方田鼠不同于家鼠,喜野外环境。2009年6月下旬以来,栖息在洞庭湖区400多万亩湖洲地中的约20亿只东方田鼠,随水位上涨部分内迁。它们四处打洞,啃食庄稼,严重威胁沿湖防洪大堤和近800万亩稻田。
(1)生态学家研究发现,东方田鼠种群是在围湖造田期间迁入湖洲地的,迁入初期数量很少,一个月内随着水稻和芦苇等作物种植面积的不断扩大而迅速增长。为研究东方田鼠种群数量的变化数量,生态学家构建了数学模型,其过程如下表。
①请填写表中Ⅱ和Ⅲ空白之处的内容。
构建数学模型的一般方法 |
构建东方田鼠种群增长模型的主要步骤 |
Ⅰ.观察对象,搜集现实信息 |
Ⅰ.东方田鼠繁殖能力很强,在最初的一个月内,种群数量每天增加1.47% |
Ⅱ.根据搜集到的现实信息,用适当的________对事物的性质进行抽象表达 |
Ⅱ.Nt=N0·λt(其中,Nt代表t天后东方田鼠的数量,t表示天数,λ表示倍数,N0表示最初的东方田鼠的数量) |
Ⅲ.通过进一步实验或观察等,对模型进行检验或修正 |
Ⅲ.______________,对所建立的数学模型进行检验或修正 |
②表中Nt=N0·λt成立的前提条件是 。
③假设东方田鼠种群迁入初期为3000只,则30天后该种群的数量(N30)为:N30=________只。(用公式表示,不必计算具体结果)
(2)请从环境容纳量的角度思考,提出两项控制东方田鼠数量的有效措施: 、 。
某研究小组的同学利用样方法研究野山坡上A、B、C三个不同地点的植物群落的种类和数量,同时还测量了各种土壤特征和环境因素,结果见下表。根据所得数据回答问题:
植物种类 |
A |
B |
C |
非生物因素 |
A |
B |
C |
草 |
3 |
5 |
9 |
风速 |
低 |
高 |
高 |
蕨类植物 |
7 |
5 |
8 |
距地面1.5米的光强 |
低 |
中 |
高 |
灌木 |
15 |
4 |
2 |
土壤湿度(%) |
48 |
35 |
15 |
松树 |
0 |
2 |
0 |
土壤的有机物(%) |
6.5 |
3.8 |
205 |
落叶树 |
20 |
5 |
0 |
土壤深度(cm) |
>300 |
≈100 |
<15 |
土壤氨量(mg·kg—1) |
9.4 |
4.5 |
2.3 |
(1)根据调查结果判断,物种丰富度最大的地点是__________。
(2)如果分别用甲、乙表示地点B中的两种松树,则它们之间的关系是___________。
(3)土壤中有机物的多少往往与土壤中动物种类的多少是分不开的,要调查植物群落土壤中的某种动物的种群密度,一般不能采用_______________,理由是_____________________________________________________________。
(4)如果遭遇山火,山坡的植被被彻底烧光,那么原地点将发生的群落演替属于__________。
(5)参考表中非生物因素,落叶树在地点C不能生长的原因是_________________________________________________________________。
研究人员对蓝藻水华现象较为严重的某淡水湖泊生态系统有机碳生产率(不考虑其他生态系统输入到该系统的有机碳)进行了研究,请分析回答:
(1)在湖泊中,随着水深的变化,不同的水层分布着不同类群的生物,这是群落__________的体现。在湖泊中包括很多种动物、植物和微生物,测定_____________是群落调查的基本内容。
(2)研究人员采用黑白瓶法测定溶氧量,来估算湖泊的有机碳生产率,结果如图15所示。制作若干个大小相同的黑瓶(不透光)和白瓶(透光),分别在 m和-1.0m的每一个水深悬挂一个黑瓶和两个白瓶。每个实验瓶注满后溢出三倍体积的水,灌瓶完毕,将瓶盖盖好。立即对每个水深中的一个白瓶进行溶氧量(IB)测定,做为实验开始时的 溶氧量。将黑瓶.白瓶曝光培养24h,测定每一水深中黑瓶溶氧量(DB)与白瓶的溶氧量(LB)。每一水层的呼吸量可通过 进行估算;每一水层的有机碳生产量(总光合作用生产量)可以用 进行估算。
(3)据图15分析,影响浮游植物有机碳生产率的环境因素是 。7月份0.6m以下水深有机碳生产率低于其它月份,主要原因是 。
(4)太阳能是经过湖泊生态系统中 的固定而输入该系统。能量在该生态系统的流动过程具有 的特点。外部能量的不断输入是推动该系统
功能实现的基础。
右图为某种群在不同生态环境中的增长曲线,请仔细分析图上曲线后回答下列问题:
(1)如果种群处在一个理想的环境中,没有资源和空间的限制,种群内个体的增长曲线是__________,用达尔文进化的观点分析,这是由于生物具有__________特性。
(2)如果将该种群置于有限制的自然环境中,种群内个体数量的增长曲线是___________________。用达尔文的进化观点分析图中的阴影部分表示___________________________________________。
(3)影响种群密度的主要因素是种群的_____、_______、________和____________。
(4) 种群密度的调查方法:动物一般用_____________________法,植物常用______________土壤中小动物丰富度调查则采用___________________________________
(5)群落的空间结构分为水平结构和___________________________
研究人员对草原生态系统进行了相关的生态学调查,在无迁入迁出的情况下绘制出某昆虫种群数量λ值的变化曲线。请分析回答:
(1)该种群在前5年种群数量的变化类型是 增长,第5年λ变小的原因是 。
(2)该草原在第10年曾发生火灾,“野火烧不尽,春风吹又生”是对火灾过后草原生物群落
过程的真实写照,这体现了生态系统的 稳定性。
(3)为提高牧草产量,计划在该草原上喷施某种化肥,若探究这种化肥是否不利于上述昆虫的存活,请完善以下实验设计并预测结果。
实验步骤:①将生理状况相似的昆虫分成数量相等的两组。
② 。
③ 。
④一段时间后,分别统计两组昆虫的生存率。
结果预测:
回答下列有关生物进化的问题
I.
地雀喙的形状及深度大小与其食性有关,喙小的个体只适合于食小坚果,喙大的个体容易咬开大坚果,也食小坚果。下图为某海岛上地雀喙的形状及深度在1975到1978年之间的变化,请据图回答问题:
(1)自1976年6月至1978年1月,该地雀种群数量下降了约1000个,导致数量下降的环境因素是
。
(2)食物主要是大坚果时,有利变异是 ,若要证明喙的特征是可遗传的,还应做 实验。
(3)试分析地雀喙深度变化的因果关系: (填序号顺序)。
①喙产生适应性变化的类型生存机会增加
②气候变化导致雨量的变化
③种子的丰度的变化,坚果的平均大小与硬度的变化
④通过有性生殖产生的后代中喙产生适应性变化的类型的基因频率相对有所增加
II.分析有关生物进化的资料,回答问题。
(1)自然界任何生物的个体数都不可能无限增加。根据达尔文自然选择学说,这是因为 。
(2)右图表示自然选择对种群的种作用类型,图②代表长颈鹿种群的选择类型。具有中等体型的麻雀个体被选择保留下来,该选择类型可由图 代表。这三种选择类型时,最易产生新种的是图 。
种群特征中研究较多的是种群的数量特征,种群数量变化受到多种因素的影响;酵母菌是一种单细胞真菌,最造生长温度在20~30℃之间,常被用作生物实验的材料。某生物兴趣小组为了探究在一定营养条件下,酵母菌种群数量的变化规律,设计了如下实验步骤:
步骤Ⅰ:将10mL无菌马铃薯培养液或肉汤培养液加入试管。
步骤Ⅱ:将酵母菌接种入试管的培养液中,混合均匀。
步骤Ⅲ:将试管在28℃条件下连续培养7天。
步骤Ⅳ:每天取样计数酵母菌数量。
步骤Ⅴ:分析结果,得出结论:将所得数值用曲线图表示出来,分析实验结果,得出酵母菌种群数量的变化规律。
根据上述实验步骤及提供的信息回答问题
(1)在取样计数酵母菌数量前,往往要将试管轻轻震荡几下,这样做的目的是:
。
(2)在取样计数时,如果一个小方格内的酵母菌数量过多,难以数清,那么在用显微镜计数前,应对所取的样品进行怎样处理?
(3)某小组根据实验数据得出如图所示的实验结果,对这一结果的分析错误的是
A.酵母菌的生长呈现出“S”型增长 |
B.酵母菌种群在第4天种群增长率达到最大 |
C.第5天至第6天中,酵母菌种群出生率基本等于死亡率 |
D.该瓶内酵母菌种群的K值大约为1100左右 |
(4)某同学在不同时间内等量均匀取样4次,分别测定样品中酵母菌的数量和pH值,结果如下表。表中样品的取样先后次序为 。若第5次均匀取样时,样品中的酵母菌数量为760个/立方毫米,产生这一结果的原因是
。
(5)该小组同学对该课题进行了进一步的探究,设计了如下表所示的实验:
试管编号 |
培养液/mL |
酵母菌原液/mL |
培养温度(℃) |
A1、A2、A3 |
10 |
0.1 |
15 |
B1、B2、B3 |
10 |
0.1 |
10 |
C1、C2、C3 |
10 |
0.1 |
5 |
该小组探究的课题是 。
该对照实验设计中存在的不足之处是 。
将酵母分为a、b、c、d四组,用不同的方式培养,其种群增长曲线如图所示。请据图回答下列问题。
(1)a呈现______型增长。
(2)d呈现_______型增长,在100h-200h,d的增长率趋于______________。若在现有条件下继续培养,其种群数量趋于____________。(A增多 B减少)
(3)随着更换培养液的时间间隔的延长,酵母种群的增长率趋于_________。
(4)d曲线中的K值代表的含义是__________________。
黄河三角洲现存中国乃至世界最典型的暖温带湿地生态系统,生物资源非常丰富。为了更好地保护和利用这些资源,某科研小组进行了为期一年的调研活动。请回答下列问题:
(1)下表是对湿地中营养级和能量流动情况的调查结果。
表中R表示 ,第三营养级到第四营养级的能量传递效率约为 。
(2)右图是该湿地系统的碳循环图解。图中生产者是____(用字母表示)。如果E取食A的比例由1/5调整为1/2,则E的量是原来的 倍(能量传递效率按10%计算,结果精确到小数点后一位)。
(3)湿地生态系统能够控制洪水,调节气候,体现了生物多样性的 价值,保护其中的珍稀动物,是在 层次上保护生物的多样性。
城市发展过程中,随着人口不断增加,生活污水处理越来越困难,如何科学有效的处理生活污水,成为城市发展亟待解决的问题。建立人工湿地公园是一种首选方案,可以获得生态、社会和经济三重效益。如图是某人工湿地公园的碳循环图解。请回答下列问题:
(1)输入该湿地公园的能量来源是 。
(2)该湿地公园对外开放还可以作为人们休闲娱乐的场所,美化人们生活。这体现了生物多样性具有的 价值。
(3)图中 (填编号)表示的是相同的生理过程。
(4)该人工湿地公园中的植物除绿藻(浮游植物)外,还有芦苇(挺水植物)和黑藻(沉水植物)等,这一现象体现了植物群落在 上的分布特点。
(5)人工湿地公园接纳生活污水后,在一般情况下生态平衡不会遭到破坏,其主要原因是
。
(6)由于碳循环具有 特点,因此需要所有国家共同参与,才能解决因CO2浓度上升导致的温室效应现象。
在烧杯中加入一些枯草浸出液,烧杯中的枯草杆菌以其中的有机物为食,过几天后放入大草履虫,再过一段时间后,放入双小核草履虫,它们均以枯草杆菌为食。三种生物在浸出液中数量的增减情况用图中A、B、C曲线表示,据图分析回答:
(1)枯草杆菌和草履虫之间构成______________关系,两种草履虫之间又构成______________关系。
(2)A、B两条曲线分别表示________和 的数量变化情况。
(3)曲线C在c~d段下降的原因是______________。
(4)曲线A在a~b段下降的原因是______________。
豚草是原产自北美的植物,其花粉是北京地区主要的过敏原。下图一甲表示我国北安河地区路旁的一片闲散地,课外小组的同学对此地部分植物的种群密度连续进行了五年的调查,结果如表所示(单位:株/m2)。
(1)采用的调查方法是__________________;取样的关键除应考虑样方的大小和数量外,还应注意__________;种群密度的计算方法是_______________________________。
(2)很显然,豚草与表中所列本地植物呈_______关系,调查结果表明,豚草具有生存优势。
(3)豚草的花粉可引起很多人呼吸道过敏反应(过敏性鼻炎、支气管哮喘)。医学上认为,过敏反应是指___________________________________所发生的反应。
(4)请在坐标图乙(图一)中绘出豚草和灰绿藜种群密度的变化曲线。
(5)如图二的甲图表示某段时间豚草种群数量变化的曲线,请在图二乙图中绘出种群增长率的变化曲线。