随着各地规模化养殖快速发展,养殖场污水的排放造成环境污染问题日渐突出,下图是利用人工湿地对养殖业污水进行处理和生态综合利用的示意图。请回答:
(1)人工湿地中属于第一营养级的生物有 和绿化区植物 ,生物D属 级消费者。输入该湿地生态系统的能量有________________________________。
(2)该人工湿地主要通过物理沉降、动植物吸收和 ,达到净化的目的。为避免环境污染,在加强净化同时,还应加强对污染源的控制,其生态学理由是____________________________。
(3)上图中A、B、C、D为该湿地中的四种鱼,其中C种群的数量变化曲线如右图所示,则该种群的环境容纳量为_______;若人工全部移除B种鱼,则C种群的环境容纳量将 。
东方田鼠不同于家鼠,喜野外环境。2007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,迁入初期种群数量很少,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规律,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3 000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: 。
为研究复合氨基酸对小球藻(单细胞藻类)的种群增长的影响,进行了不同浓度复合氨基酸对其叶绿素含量、氧气释放量、细胞数量影响的实验,结果见下表。
复合氨基酸 (mg/L) |
叶绿素含量 (μg/mL) |
氧气释放量 (mg/L) |
细胞数倍增的时间(天) |
0(对照) |
0.11 |
6.85 |
5.8 |
2.3 |
0.14 |
8.67 |
5.5 |
11.1 |
0.25 |
9.21 |
4.9 |
12.5 |
0.22 |
7.56 |
5.7 |
20.8 |
0.12 |
7.34 |
8.4 |
注:每2天测量叶绿素含量、氧气释放量和细胞数;表中叶绿素含量、氧气释放量为第10天数据。
请据表分析回答:
(1)在叶绿素a含量检测时,将小球藻烘干、粉碎后,加入___________制成色素提取液,进行测量;在细胞数量检测时,需将小球藻培养液滴到_____________,并在显微镜高倍镜下镜检计数。
(2)表中氧气释放量________(“>”、“=”、“<”)小球藻叶绿体产生的氧气量,O2产生于叶绿体的 (结构)。
(3)表中数据说明,添加了复合氨基酸后,小球藻_______________增加,促进光能吸收,光反应产生的_________增加,加快CO2被还原为____________的速率。
(4)表中数据说明,复合氨基酸的浓度和小球藻种群增长的关系是_________________。
罗非鱼是杂食性鱼类,在珠江三角洲地区大量养殖,能适应咸、淡水环境。
(1)当罗非鱼由淡水进入咸水,机体会大量脱水,细胞外液渗透压____________,渗透压感受器产生兴奋,并将兴奋传给_____________,促使其释放_____________,该物质促进肾小管和集合管重吸收水,使尿量减少以适应咸水环境。
(2)某实验基地水库中放养了一批罗非鱼。其监测数据显示,a~e段这种罗非鱼的种群数量发生了明显波动,调查发现有人在该水库中放生了大型肉食性鱼(FNE);一段时间后,罗非鱼种群数量达到了相对稳定状态(见下图)。图中显示,罗非鱼种群在a~b段呈______型增长。据图推测,FNE最可能是在___________对应的时间点进入水库;在捕食压力下,罗非鱼种群的环境容纳量接近_______________。
(3)富营养化导致藻类大量繁殖,该水库出现水华现象,浮游动物和鱼类均受到影响。请用文字和箭头描述藻毒素从产毒藻逐级积累到FNE体内的途径。
有调查显示某山区某些蛙的数目在减少,且在高海拔地区尤为显著。科学家A猜测这是由于全球气候变暖,导致高海拔地区温度上升明显,使得蛙受精卵的性别分化异常所致。
(1)根据A的猜测,某蛙的种群 ,导致出生率下降,使得个体数目减少。用现代生物进化理论来解释,这种温度的变化属于 方向的调整。
(2)蛙受精卵要经历细胞的分裂、 过程,才能发育成蝌蚪。细胞的 导致蝌蚪的尾巴消失。蛙的细胞分裂方式有 种。
(3)科学家S猜测生活在海拔2000m的雨蛙减少的原因,是由于臭氧层空洞使照射到地表的紫外线(UV-B)增强,导致蛙胚胎的成活率下降。现求证S的猜测是否成立:
实验器材:雨蛙早期胚胎,滤光片A(仅能过滤掉UV-B),滤光片B(仅允许UV-B通过)等。(注:以上器材数目均充足。)
实验步骤:
①在海拔2000m的雨蛙生活环境集中放置小型人造水池3个,编号甲、乙、丙;
②在三个水池中放入 的雨蛙早期胚胎各50个;
③ ;
④培养胚胎3周,每周定时计数存活胚胎数目2次,并计算 。
实验分析:
如果实验结果为: ,则证明S的猜测是正确。
假设a、b、c、d是一个简单生态系统中最初仅有的四个动植物种群,其a、c、d的营养关系为,a与b的关系如右图,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)当受到外界的破坏后,经过一段时间,该生态系统可以恢复到原来的状态,说明该生态系统具有一定的________________。
(4)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。
微囊藻和颤藻是太湖发生水华的主要藻类,其中一种在4月初至5月底是优势种,另一种在7月初至8月底是优势种。为揭示湖泊中两种藻类的演替规律, 科研人员在培养瓶中培养两种藻类研究了其生长与温度的关系,结果如下图。请回答:
(1)颤藻和酵母菌在细胞结构上最主要的区别是 ,调查两种藻类的种群密度需采用 方法。
(2)与曲线①相比,曲线②的K值较 ,原因是 。
(3)曲线③表明,在0~12天内,微囊藻呈 型增长,决定微囊藻种群密度的直接因素是 。
(4)根据实验结果分析,该湖泊4月初至5月底、7月初至8月底的优势种分别是 、 。
(5)研究表明混合培养时,两种藻类除了争夺资源和空间外,微囊藻还能分泌微囊藻毒素抑制颤藻的生长繁殖。请写出验证此结论的实验设计思路 。
某同学暑假放假期间,从事大豆田间管理,除感受到“粒粒皆辛苦”外,还尝试着将生物学的相关知识运用到实践中。请帮他完成以下内容。
(1)如果他想比较一下自家大豆与别家大豆的数量,那么他应该________。
A.一棵一棵去数进行比较
B.用样方法估算出种群密度进行比较
C.用标志重捕法估算出种群密度
D.用调查法统计出往年数量进行比较
(2)若大豆田中有某种害虫,为降低其种群密度,你认为最好的方法是________。
A.一个一个去捉
B.喷洒农药
C.释放一种特定激素诱捕
D.从外地引入该害虫的天敌
(3)该农田中有一种从外地带来的昆虫,在短期内,该昆虫会呈________增长,最终将呈________增长。
(4)大豆与大豆田中的杂草之间的关系是________,从生态系统的能量流动角度阐述除草的原理:________。
(5)若人长期不种这块地,将会发生________演替。自然状况下,发生的演替将使物种丰富度________,自我调节能力________。
Ⅰ科研人员探究了不同温度(25℃和0.5℃)条件下密闭容器内蓝莓果实的的生成速率的变化,结果见图1和图2。
(1)由图可知,与25℃相比,0.5℃条件下果实的生成速率较低,主要原因是;随着果实储存时间的增加,密闭容器内的浓度越来越高,抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测的浓度变化来计算呼吸速率。
(2)某同学拟验证上述实验结果,设计如下方案:
称取两等份同一品种的蓝莓果实,分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内,然后密封
将甲、乙瓶分别置于25℃和0.5℃的条件下储存,每隔一段时间测定各瓶中的浓度
记录实验数据并计算的生成速率。
为使试验结果更可靠,请给出两条建议,以完善上述实验方案(不考虑温度因素)。
; .。
II . 果园可作为一个生态系统进行管理。
(1)利用生物防治方法可控制果园害虫种群密度,如用信息素()-2-壬烯醇诱捕害虫丽金龟,可破坏其种群。
(2)科研人员对板栗园的栗瘿蜂和长尾小蜂的数量进行了连续五年的监测,结果见图。据此判断这两个物种的种间关系是。
(3)每年输入果树的能量,一部分被初级消费者摄入,一部分储存与果树的营养器官和生殖器官中,其余能量的去处是、。
(4)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本植物为优势,到多年生草本植物为优势,再到草本和灌木混生等阶段的演替。在草本和灌木混生阶段,果园内很少有一年生草本植物生长,其原因是。
某生物兴趣小组为了了解草原生态系统,对草原生物种群进行了各项调查,请回答以下问题:
(1)该兴趣小组对该草原上牧草进行丰富度的调查,为保证调查结果的准确,调查时应注意:① ;② ;该小组还采用 法对草原田鼠进行了种群密度的调查。田鼠天性警觉,经捕获后难以再次捕获,则最终估算的结果比真实值 。
(2)在某一时刻有一田鼠种群迁入该草原,以优质牧草的根为食,该兴趣小组对这一田鼠种群进行了长期的追踪调查,并绘制了以下两图:
①图甲中虚线表示在 条件下田鼠种群的增长方式。如果迁入时田鼠的种群数量为a,经繁殖n代后D点种群数量是原来的k倍,则该田鼠种群增长速率达到最大时的数量为 。
②图甲中实线表示田鼠种群在该草原上的实际增长情况,投药后田鼠种群数量变化的原因是
③图乙表示某时刻该田鼠种群的年龄组成,则图乙能代表图甲中 点年龄组成。
(3)田鼠在该生态系统中属于____ (生态系统成分),随着田鼠活动的日益猖獗,则该草原生态系统的恢复力稳定性将 。
日常交际生活中,人们不可避免地要接触酒精,酒后驾车造成的交通 事故已是屡见不鲜。回答下列问题:
(1)酒精在肝脏中代谢过程如图:
①酒精进出细胞方式为______,所以喝酒后酒精能够很快运输到全身各处。
②已知乙醛对人体的毒性最大,乙酸无毒。下列几种类型人中喝酒最危险的是______。
A.两种酶均无的人 | B.两种酶均有的人 |
C.只有乙醇脱氢酶的人 | D.只有乙醛脱氢酶的人 |
(2)喝酒的人走路容易东倒西歪,其原因是酒精麻痹了______,致使运动不协调、不能准确维持身体平衡,这是酒后驾车危险的原因之一。
(3)交警确认驾驶员是否酒驾的一种方 式是让驾驶员向装有橙色酸性重铬酸钾的仪器中吹气,如果颜色变为_____,则确认驾驶员为酒后驾车。
(4)下图为利用酵母菌发酵产酒过程中酵 母菌的数量和酒精浓度随时间变化的曲线图。
①在对培养液中的酵母菌进行计数时发现没有血细胞计数板,于是釆用了下图所示的 方法进行粗略计数。某次计数时随机选取的几个视野统计结果如下表,则该次抽样的样液中酵母菌密度约为______个/mL。若某次计数时发现视野中酵母菌数量太多,且远多于红细胞数量,为了统计准确,可以采用的方法是______ (已知红细胞密度为5000个/mL)
②从能量角度分析,25h前酒精产生速度较快的原因是______。
③分析30h后限制酵母菌数量增长的主要因素是___,80h后酵母菌数量开始下降的主要原因是____________
④实际生产过程中当酒精浓度达到12%〜16%时发酵就停止了,为了能够持续高效产 酒,请提出可操作的措施____________
紫茎泽兰是一种恶性入侵杂草,该植物耐贫瘠,入侵后可迅速侵占撂荒地、稀疏林草地,排挤当地植物,给许多地区造成了严重的经济和生态损失。为研究其入侵机制,对某入侵地区进行了调查,结果如下表:
调查项目 |
重入侵区 |
轻入侵区 |
未入侵区 |
|
植物 覆盖度 |
紫茎泽兰覆盖度(%) |
67.2 |
20.3 |
0 |
当地植物覆盖度(%) |
3.1 |
45.8 |
52.5 |
|
土壤 微生物 |
总真菌数(×104个) |
17.9 |
5.8 |
8.3 |
固氮菌(×105个) |
4.4 |
2.9 |
2.2 |
|
硝化细菌(×104个) |
8.7 |
7.8 |
7.2 |
|
植物可吸收的无机盐 |
NO3-(mg/kg) |
92.0 |
27.9 |
15.7 |
NH4+(mg/kg) |
53.0 |
15.3 |
5.3 |
|
植物可吸收磷(mg/kg) |
8.7 |
3.4 |
2.6 |
|
植物可吸收钾(mg/kg) |
351.0 |
241.5 |
302.8 |
注:植物覆盖度是指某一地区植物茎叶垂直投影面积与该地区面积之比。
(1)某种植物的覆盖度可间接反映该种植物的种群 ,紫茎泽兰的覆盖度越大,在与当地草本植物对 的竞争中所占优势越大。
(2)对土壤微生物的调查中,可将土壤浸出液接种在 (液体、固体)培养基,通过观察菌落进行初步的 和 。
(3)科研人员研究了紫茎泽兰与入侵地土壤状况变化之间的关系,由上表结果分析:
① 真菌在生态系统中的主要作用是 。
② 用紫茎泽兰根系浸出液处理未入侵区土壤,土壤微生物的变化与重入侵区一致,说明紫茎泽兰根系的分泌物可 土壤微生物的繁殖。
③ 紫茎泽兰在入侵过程中改变了土壤微生物数量,进而提高了土壤_________,而这又有利于紫茎泽兰的生长与竞争。这是一种 调节。
(4)紫茎泽兰的入侵作为一种干扰,使入侵地生态系统的 发生改变,破坏了原有的稳态。
调查草原老鼠数量变化对畜牧业有一定的指导意义。假如某时期有一批田鼠迁入某草原,该田鼠以优质牧草的根为食,某科研小组对该草原的这一批田鼠进行了长期追踪调查,并绘制了如图所示的曲线图。
回答以下问题:
(1)图中表示该田鼠种群的增长方式的曲线是________(实线/虚线),该增长方式中增长速率的变化情况是___________。
(2)该草原田鼠的种群数量可以通过_____________法测得。图中AB时间段内实线和虚线重合的原因是____________,而B点以后同一时刻虚线与实线的差值表示_______________。
(3)图中D点时刻,该田鼠的年龄组成类型的具体特点是__________________,牧民为了减少田鼠的数量,在图中__________点(选填“B”“C”“D”或“E”)投放鼠药效果最好。从能量流动的角度来看,牧民灭鼠的目的调整生态系统中的_____________,使能量持续高效的流向对人类最有益的部分。
(4)若该草原生态系统具有的食物链是:草→鼠→蛇→鹰。输入到鼠的能量除了用于自身的生长、发育繁殖外,还有些能量去向是_______________。
某种鼠随着人类的迁移也迁移到土地肥沃、气候宜人的南海某岛。
(1)若干年后,岛上该种鼠的增长情况如图A所示。在m年内,该种鼠数量增长趋势呈 型曲线。
图中的n值是该环境 ,当该种鼠数量达到n值时,环境阻力越来越大,使种群数量不能一直继续增加,这体现了生态系统的 能力。
(2)岛上的一条主要河流,其最初的食物网如图B所示。
①水鸟在此生态系统中占有 个营养级,大鱼和水鸟之间是 关系,若大鱼的数量因人类的捕捉而下降,则水鸟的数量将 。
②请写出一条水鸟获得能量最多的食物链是 。
(16分)在微山湖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) 微山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,如果注入鲤鱼脑垂体提取液,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。目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①中的藻类,投喂鲤鱼的体长应该大于4.2cm,理由是此时