(10分)下图是我国南方开始尝试的农业生态系统的结构模式图,它利用雏鸭旺盛的杂食性,吃掉稻田里的杂草和害虫,利用鸭不间断的活动产生中耕浑水效果,刺激水稻生长,用作物养猪、养鸭,用稻秆培育蘑菇、生产沼气,猪鸭粪、沼渣肥田,生产出无公害的大米与蛋肉类。请据图回答:
(1)该生态系统的基石是 。鸭与杂草的关系是 。
(2)生态系统的主要功能是物质循环和能量流动,从生态学角度分析,人们建立图示的农业生态系统的主要目的是合理地调整生态系统中的关系,提高能量利用率,减少环境污染。
(3)如图示,在农业生产上,将蘑菇房与蔬菜大棚相通,可提高蔬菜产量,其原因是:蘑菇呼吸作用产生的二氧化碳可供蔬菜进行——(生理过程)。
(4)在弃耕的农田上进行的群落演替属于——。
(9分)下图l表示生态系统中各成分之间的联系,图2为一定时间内某一生态系统中的几个种群数量变化曲线,请据图回答:
(1)在图1的各个字母中,不参与构成群落的是 (填字母)。
(2)图l中主要体现出生态系统的 功能。
(3)F的粪便被分解者分解,也就是表示 (填字母)同化的能量被分解者利用。
(4)某地区因环境污染造成E中出现部分白化苗,对F、D数量的影响是F 、
D 。
(5)图2中丙曲线bc段下降的原因是 。
(6)若图l是一农业生态系统,某校生物研究性学习小组对其进行考察发现:秸秆当作燃料使用,粪便、废水作为肥料直接施入农田,由此造成 (答出l点即可)等不良后果。针对这一现象,该小组向有关部门建议,利用秸秆生产再生纤维素共混膜作为地膜使用,可在一定程度上解决出现的问题。此膜可在自然条件下由图1中的 (填字母)产生的 催化降解。
环境中存在一些化合物,当它们进入生物体时,会产生像激素一样的作用,而干扰生物体正常的生理机能。例如:水中的TBT(三丁基锡),TBT常被添加于船舶油漆中,以防止贝类或藻类附着于船身;且由于它能杀菌,也常添加于工业用水中,甚至添加在衣物上以防止汗臭。TBT会微量溶于水中,而散布至其它地区。一旦TBT进人生物体内,可以在生物体内累积。最近我国的海洋学者发现TBT会使多种雌性贝类产生雄性生殖器官,进而造成种群锐减甚至消失。例如:蚵螺喜食牡蛎,而牡蛎会滤食水中的浮游生物,因此曾发现在某些牡蛎及蚵螺体内含有相当高量的TBT。2003年1月l 日起,国际海事组织公告TBT为毒性物质,禁止生产和使用含有TBT等有毒物质的防污剂。
⑴ 下列有关TBT的叙述正确的是 。
A.由生物体内的细胞分泌 B.会影响到生物激素的作用
C.只会干扰生殖器官的发育 D.在水域环境中才能发现
⑵ 根据上文判断,在同一受TBT污染的水域中,下列何者含TBT的浓度最高的是 。[来
A.海水中 B.牡蛎种群 C.蚵螺种群 D.浮游生物
⑶ TBT进入河螺体内的途径主要是通过 。TBT造成多种贝类种群数量锐减的原因主要是破坏了种群的 ,进而导致种群的 ________ 率下降。
⑷ 常见的牡蛎一般是二倍体,现培育出了三倍体太平洋牡蛎,大大提高了繁殖季节蛎肉的质量。三倍体太平洋牡蛎具有高度不育性,其原因是 。
⑸ TBT的类似物三甲基锡可以抑制三磷酸腺苷酶(促进ATP的水解)的活性,从而影响
。细胞内产生ATP的场所有 。
某研究小组的同学利用样方法研究野生山坡上A、B、C三个不同地点的植物群落,他们也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 |
7 |
5 |
8 |
距地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,二者之间的物种关系可表示为下图中的 ▲ 。
(2)如果遭遇山火,山坡的植被彻底烧光,原地点将发生的群落演替属于 ▲ 。
(3)参考表中非生物因素,松树在地点C不能生长的原因是 ▲ 、 ▲ (说出两个原因)。
絮凝性细菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物,能与石油污水中的悬浮颗粒和有机物等形成絮状沉淀,起到净化污水的作用。为进一步提高对石油污水的净化效果,将絮凝性细菌和石油降解菌融合,构建目的菌株。其流程图如下。
据图回答:
(1)溶菌酶的作用是。
(2)的作用是。
(3)经处理后,在再生培养基上,未融合的难以生长。图中融合菌能生长和繁殖的原因是。
(4)目的菌株的筛选:筛选既能分泌具有絮凝活性的化合物,又能在含有的培养基上生长的融合菌,选择效果最好的最为目的菌株。
(5)为探究目的菌株不同发酵时间发酵液的絮凝效果,将目的菌株进行发酵培养,定时取发酵液,加入石油污水中:同时设置为对照组。经搅拌、静置各3分钟后,分别测定上层水样的石油浓度值(值越高表示有机物污染程度越高),计算石油去除率和去除率,结果如下图。
(6)目的菌的种群增长曲线是型。在40~44小时,发酵液对石油污水的净化效果最好,其原因是。
I.左下图为小岛生态系统食物网简图。有人向小岛引入一定数量的卷尾鬣蜥(主要以沙氏变色蜥和较大的地面节肢动物为食),跟踪调查该生态系统及其对照组的变化,发现沙氏变色蜥和网蜘蛛的数量变化较大(见右下图),而其它生物数量变化相对较小。请回答下列问题:
(1)沙氏变色蜥处于第营养级,其与卷尾鬣蜥的种间关系是。
(2)引入卷尾鬣蜥后,沙氏变色蜥的变要活动范围从树基部向上转移,而网蜘蛛的织网位置略有下降,此现象表明生态因素的改变,可使生物群落的发生改变。
(3)引入卷尾鬣蜥后,网蜘蛛的数量变化趋势是。结合其它生物的数量变化信息可以看出,小岛生态系统的结构和功能能够保持相对稳定,表明生态系统内部具有能力。
II.小麦的染色体数为42条。下图表示小麦的三个纯种品系的部分染色体及基因组成:I、II表示染色体,为矮杆基因,为抗矮黄病基因,为抗条斑病基因,均为显性。乙品系和丙品系由普通小麦与近缘种偃麦草杂交后,经多代选育而来(图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段)
(1)乙、丙系在培育过程中发生了染色体的变异。该现象如在自然条件下发生,可为提供原材料。
(2)甲和乙杂交所得到的自交,所有染色体正常联会,则基因可随的分开而分离。自交所得中有种基因型,其中仅表现抗矮黄病的基因型有种。
(3)甲和丙杂交所得到的自交,减数分裂中Ⅰ甲与Ⅰ丙因差异较大不能正常配对,而其它染色体正常配对,可观察到个四分体;该减数分裂正常完成,可生产种基因型的配子,配子中最多含有条染色体。
(4)让(2)中与(3)中杂交,若各种配子的形成机会和可育性相等,产生的种子均发育正常,则后代植株同时表现三种性状的几率为
当今全球出现的诸多环境问题,与生态系统稳定性遭到破坏有关。因此,对生态系统的利用应该适度,争取在保证其稳定性的前提下获得可持续发展。
Ⅰ.图示铜污染对形态、解剖和生理特征上相似的甲乙两种水蚤的影响。图a和b中虚线左侧曲线表示它们在含铜浓度分别为10 μg/L及30 μg/L的培养液中数量变化情况,虚线右侧曲线表示它们在无铜的适宜培养液中的数量变化情况。
(1)甲乙两种生物之间的关系是____________。
(2)图a显示的结果表明,第21天与第5天相比,甲与乙的______________发生了改变。
(3)比较a、b两图,还能得出的结论是:
①______________________________________________________;
②_____________________________________________________。
Ⅱ.(1)近年来城市的绿地总面积和人均绿地面积在逐年上升。请分析大量引进非本地树种、草种,可能会产生怎样的后果 。保护生物多样性,应在 3个层次上采取保护战略和保护措施。
(2)图为某生态系统中一个动物种群自动调控图。该动物的数量常常随环境资源的改变而发生波动。
①右边自动调控图模型为 调节机制,这种机制是生态系统 的基础。
②若此图表示老鼠种群数量变化,则从图可看出,灭鼠时只采用杀死的办法,老鼠的数量会很快恢复到原有的数量。请你依图提出更有效的灭鼠方案 。
(3)下表是五个种群在一个相对稳定的水域生态系统中所含有的总能量和污染物X的平均浓度。已知水中X的质量分数为0.003mg/L,请分析说明:
|
甲 |
乙 |
丙 |
丁 |
戊 |
能量(kJ) |
1.6×109 |
1.2×109 |
1.3×108 |
9.1×107 |
2.9×107 |
X含量(mg/L) |
0.037 |
0.036 |
0.35 |
0.39 |
3.4 |
①处于本生态系统第一营养级的生物种群是 。
②若每一种生物都可被相邻的下一个营养级的所有生物捕食,请你用箭头表示出这个生态系统最简单的营养结构:
生态学家对某弃耕农田多年后形成的荒地进行调查。下表是此生态系统三个营养级的能量分析表。请回答下列问题:
(单位:J/hm2·a)
营养级 |
同化量 |
未被利用量 |
分解者分解量 |
呼吸释放量 |
A |
2.48×1011 |
2.00×109 |
1.20×1010 |
3.60×1010 |
B |
2.40×107 |
6.00×105 |
4.00×105 |
2.30×107 |
C |
7.50×108 |
2.40×107 |
6.00×106 |
7.16×108 |
(1)输入该生态系统生物群落的总能量是________J/hm2·a,这部分能量是由表中____(填字母)所固定的全部太阳能。
(2)该生态系统第二营养级到第三营养级的能量传递效率为_______。
(3)该弃耕农田上进行的演替类型为________。
(4)生态学家为了监测和预报该生态系统鼠害的发生情况,对弃耕后田鼠种群数量的变化规律进行了研究。
I.研究者通常采用________法估算该地区田鼠的种群数量。调查统计发现田鼠繁殖能力很强,在最初的一个月内,种群数量每天增加1.47%Ⅱ.根据________,构建了田鼠种群增长模型为Nt =N0·λt(其中,Nt代表t天后田鼠的数量,t表示天数,λ表示倍数,N0表示田鼠的起始数量)。由此可知田鼠在最初的一个月内的生存环境条件是________________。
Ⅲ.重复观察统计田鼠数量,对所建立的模型进行___________,以利于鼠害的防治。
近年来,随着人类过度开发海洋资源,许多海洋动物也面临着灭绝的危险。近日,世界自然基金会(WWF)正式对全球发出警告,由于世界各国大量捕鱼船频繁在海上作业,现在每天有1000只各种鲸、海豚及其它海洋哺乳动物命丧渔网。图5为上个世纪南半球鲸捕获量的变化情况。请据图回答有关问题:
图5
(1)上世纪初,在南半球开发前估计有长须鲸490000头,由于大肆滥捕,使其数量锐减。从图中可以看出,捕杀长须鲸最高峰出现在两个时间段,第二个时间段每年的捕获量约为_________多头左右。
(2)如果要调查某种鲸的种群密度,可以采用_____________法进行。影响种群密度的自然因素包括:___________、___________、___________、___________;影响种群密度的人为因素主要有:_______________。
(3)据调查,长须鲸在北太平洋以鲱鱼、秋刀鱼、带鱼和乌贼为食;冬春季常出现于我国黄、渤海以磷虾为主要食物。如果长须鲸的食物中,带鱼的数量大量减少,对整个海洋生态系统的影响是______(明显的/不明显的),因为海洋生态系统___________________。
(4)当种群长期处于不利条件下,其数量会出现持久性下降,即种群衰退,甚至灭亡。鲸属于容易出现衰退甚至灭亡的种群,因为鲸具有_______________________的特点(至少回答出两点)。
(5)从图中可以看出,1975年以后,长须鲸的捕获量降至为零,最可能的原因是人类采取了_________________的保护措施。
请回答下列有关种群的问题:
(1)要估算草原上野兔的种群密度,最常用的调查方法是
(2)调查蒲公英种群密度的过程是 (多选)
A.在调查地段内,随机设置1m2的样方若干 |
B.在调查地段内,依据植物密集程度设置大小不等的样方若干 |
C.计数每个样方内蒲公英的个体数,取其最大值作为种群密度的估计值 |
D.计数每个样方内蒲公英的个体数,取其平均值作为种群密度的估计值 |
(3)调查小组对某地的5种植物进行了连续六年的密度调查,调查结果如下表所示(单位:株/m2)。
年份 植物 |
2003 |
2004 |
2005 |
2006 |
2007 |
2008 |
A |
10.0 |
11.2 |
9.9 |
9.1 |
6.1 |
11.1 |
B |
6.3 |
5.4 |
4.6 |
4.0 |
2.1 |
2.7 |
C |
0.2 |
0.6 |
1.8 |
5.4 |
10.1 |
13.5 |
D |
7.3 |
6.8 |
4.1 |
1.9 |
0.2 |
0 |
E |
3.1 |
2.7 |
3.2 |
2.6 |
1.1 |
2.1 |
如果A—E 5种植物中有一种属于入侵物种,则该入侵物种最可能是 ;调查期间,该地区曾经遭受特大干旱,这最可能是发生在 年。
(4)下面图1和图2是从不同角度对上表中植物C种群数量变化的分析,图中的b、e
点都表示该种群数量已经达到了 。图1中a点和图2中的 点对应,此时种群年龄组成最可能是 。
某小组对“培养液中酵母菌种群数量与时间的变化关系”作了探究实验。
Ⅰ.实验材料、用具
菌种和无菌培养液、试管、血球计数板(2mm ×2mm方格)、滴管、显微镜等。
Ⅱ.酵母菌的显微计数方法
①血球计数板:是带有微小方格的刻度玻璃片,用于在显微镜下对微生物计数。
②将含有酵母菌的培养液滴在计数板上,计数一个小方格内的酵母菌数量,再以此为根据,估算试管中的酵母菌总数。连续观察7天,并记录每天的数值。
请据此回答下列问题:
(1)根据所学知识,该探究实验的假设是:开始一段时间酵母菌呈J型增长,随着时间的推移,由于 等原因酵母菌呈S型增长。
(2)本实验没有另设置对照实验,原因是 。该实验是否需要重复实验? ,试解释原因 。
(3)请你设计表格处理实验的数据。
多倍体鲤鱼品质更好,产量更高。科学家培育出了几十头四倍体鲤鱼。下图是将四倍体鲤鱼迁移到一个新实验环境后其种群数量的变化情况。
(1)从曲线的走势看。该种群刚迁入时,经历一个快速增长期,曲线呈现出近似的J的增长;当
种群数量越来越多,由于___________有限,曲线呈现出S增长,最后曲线呈现有规律的波动。
(2)该种群的环境容量K值应等于____________
(3)该研究基于种群数量调查的基础上。此项研究采用的调查方法是____________________
(4)多倍体鲤鱼直接投放到自然生态系统中可能会引起__________等生态危机现象出现。
(5)科学家首先将本地一种鲫鱼投放到新实验环境中与四倍体鲤鱼一起混合养殖,并绘制出两个种群的增长速度曲线。下列相关的叙述中不正确的是_________
A.鲫鱼的数量从t3开始减少 |
B.t1—t3时间内,鲫鱼种群的增长曲线呈“S”型 |
C.t2、t4时,两个种群的数最分别达到最大 |
D.影响鲤鱼种群在t4后变化的主要因素是生存空间和资源等 |
(6)科学家既要考察多倍体鲤鱼在自然生态系统中的实际生存情况,又要注意生态安全问题,则采取的科学方案是______________________________
(7)在多倍体鲤鱼放养的自然生态系统中,存在下列种群及相互关系,如图:
假设E种群中的能量是5.8×109KJ。A种群中的能量为4.5×107,若能量的传递速度为10%-20%,则多倍体鲤鱼种群中的能量至少是___________KJ。
回答下列Ⅰ、Ⅱ题:
I. 植物A有一个很特殊的CO2利用方式,夜间气孔开放,吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中(如图一);白天气孔关闭,液泡中的苹果酸分解释放CO2用于光合作用(如图二);植物B的CO2利用过程如图三所示,请回答下列问题:
(1)植物A夜晚能吸收CO2却不能合成(CH2O)的原因是没有光照,光反应不能正常进行,不能为暗反应提供所需的 ,白天植物A进行光合作用所需CO2的来源有 和 。
(2)某课题组为验证上述植物A和植物B夜晚生理代谢的差异,利用左下装置设计实验。请补充下表有关内容(实验前检测空气中CO2的浓度)
(3)实验1h后反应瓶内CO2 浓度的变化是 变量。
Ⅱ. 1962年,美国生态学家奥德姆在农场的荒地上用含32P的溶液喷洒于杂草上,然后定时检测生物体内32P的出现顺序,以研究该荒地中几种生物之间的关系。已知甲、乙为动物,丙是一种腐生细菌,如图所示。
(1)若甲、乙之间存在捕食关系,则捕食者应是 生物。
(2)该荒地经过一段时间后,生态系统的物种丰富度将 (增大/减小),该生态系统的 稳定性逐渐提高,发生在该生态系统的演替属于 。
(3)调查该荒地土壤小动物类群丰富度,常用 的方法进行采集。采集的小动物可以放入体积分数为70%的 溶液中,有些小动物用肉眼难以识别,可借助 进行观察。
请根据下图所示“种群生长”的坐标曲线,回答下列有关问题:
(1)马缨丹是一种生活于热带地区的有毒植物,为达到观赏目的人们把它引种到夏威夷,一段时间后,马缨丹大量繁殖,对夏威夷的畜牧业造成严重威胁,图中曲线_______符合马缨丹疯狂蔓延趋势。
(2)根据生态学原理,世界人口增长应该表现为图中曲线_________,若出现__________
段则表明人口出现了负增长。
(3)曲线I和曲线II代表的种群进化速度较快的是_____________,其进化过程中基因频率__________(一定/不一定)会发生改变。
(4)太湖蓝藻事件使太湖美的形象大打折扣,若曲线Ⅱ表示太湖中蓝藻增长曲线,当种群数量达到__________点后,增长率为0。
(5)依据自然界“种群增长”的特点,人们在进行狩猎或海洋捕捞作业时,应把握在_______点后进行,原因是____________________________________________。
I.某地引入了一种外来植物,具有一定的经济价值,但生存和繁殖能力较强,使当地生物多样性减少。某生物小组对该植物进行了相关研究。
(1)该植物的经济价值主要是从植物体内提取某种糖蛋白。在此项技术中,需要先在植物浆液中加入______酶解50-70min除去细胞壁,再进行提取。该糖蛋白能抗多种病菌、病毒感染并有消炎作用,在人体内与此相似的生理功能是 免疫。
(2)该植物刚引入该地后的几年期间,其种群数量几乎呈“J”型增长,主要原因是 。该植物的大量繁殖可__ 当地生态系统固定太阳能的能力,但当地原有物种的生存会受其影响,从而使当地生态系统的自动调节能力 。(提高或降低或基本不变)
Ⅱ.下图所示,甲图是大麦幼根的呼吸作用图,乙图为大麦的光合、呼吸作用图,丙图为大麦幼根离子的输出量和在相应部位积累量的变化。请据图回答下列问题。
(1)甲图中E点表示 ,阴影部分表示 ,如果AB=BC,则A点大麦幼根有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖之比为 。
(2)如果把甲图中大麦幼根换成小鼠,则在下图中画出小鼠呼吸作用释放的CO2量与氧气浓度之间的关系曲线。
(3)乙图中A点表示 ,植物有机物积累量最大时对应的最低温度是约 ℃,光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物二倍的点是 ,图中光合作用单位时间内还原的CO2最大量为 。
(4)丙图表示在适宜的条件下,一定时间内某矿质离子从大麦幼根不同部位向茎叶的输出量和在大麦幼根相应部位积累量的变化。在自然情况下,土壤中该矿质离子的浓度通常比根细胞中该矿质离子的浓度 ____(低/高)。只依据“幼根相应部位积累量”变化的曲线不能确定幼根20 -60mm部位对该矿质离子的吸收量,理由是 。