蚯蚓是森林中的土壤动物之一,主要以植物的枯枝败叶为食。为探究蚯蚓对森林凋落物的作用,研究者做了如下实验。
(1)森林生态系统中的各种生物称为_______。用样方法调查白桦植物的种群密度时,为尽量减少实验误差,保证数据的科学性,应注意做到__________。从生态系统的成分角度看,蚯蚓属于______,从生态系统的功能角度看,蚯蚓的行为促进了_____。
(2)研究者选择4个树种的叶片做了不同处理,于6~9月进行了室外实验。每种叶片置于两个盆中,与土壤混合均匀,将数目相等的蚯蚓置于其中饲养,统计蚯蚓的食物消耗量,结果如下表。单位体重蚯蚓日平均食物消耗量(mg/(g.d))
不同处理 |
蒙古栎 |
杨 |
红松 |
白桦 |
未分解叶 |
2.44 |
5.94 |
4.79 |
7.30 |
半分解叶 |
7.20 |
9.42 |
8.71 |
5.23 |
①为排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响,实验所选择蚯蚓要 ,为了排除土壤中原有动物和微生物对实验的影响,应该在实验前对土壤进行________ 处理。
②据表分析,蚯蚓对半分解叶的消耗量明显____未分解叶的消耗量,在不同叶片中,对_______最为喜好。由此说明___________是影响蚯蚓摄食偏好的主要因素。
(3)依据上述实验分析,若在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树,有利于增加_________的数量和种类,从而增加整个生态系统的______________。
塔胞藻(单细胞微型藻类)是水产动物的优质饵料。为探究Cu2+对塔胞藻细胞密度的影响,研究人员设置了Cu2+浓度依次为0μmol/L、20μmol/L、40μmol/L、80μmol/L、160μmol/L、320μmol/L的培养液,每个浓度3个平行组。将塔胞藻分别接种在上述培养液中进行处理。分别于处理后的24h、48h、72h及96h进行取样,测定塔胞藻细胞密度。实验结果如下图甲所示。
(1)在培养操作过程中,为防止杂菌污染,需对培养液进行 处理。每次取样测定塔胞藻细胞密度时,均需做3次重复实验,探究过程共需测定的样品数为 。
(2)研究人员用血球计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm)对未经稀释培养液中的塔胞藻进行计数,计数室内细胞分布见图乙,则培养液中塔胞藻细胞的密度是 。下列操作会使计数结果偏大的是 。
A 稀释塔胞藻培养液时,未达到预设的稀释倍数
B 对于压在小方格上、下、左、右四条界线上的塔胞藻,均进行计数
C 塔胞藻在计数室中均匀分布,但每一个小方格内的塔胞藻过多
D 误把死细胞当作活细胞
E 从三角烧瓶中吸出培养液进行计数之前,未将三角烧瓶轻轻振荡几次即从培养液的上方取样
(3)实验结论:Cu2+对塔胞藻种群数量增长具有抑制作用;在一定范围内,Cu2+ 浓度越大,其抑制作用越强。得到上述结论的依据是:①在相同时间内, ;②在一定浓度范围内, 。
(4)研究人员推测,水体受Cu2+ 污染和缺Mg2+都可能会抑制塔胞藻的光合作用。为探究Cu2+污染和缺Mg2+对塔胞藻光合作用的影响及其相互关系,可设置以下对照实验:对照组用完全培养液在适宜条件下培养塔胞藻;实验组的培养液依次为 。你认为,在短时间内,光合作用生理状况与细胞密度两个指标中, 往往能更快地反映塔胞藻受Cu2+毒害的程度。
塔胞藻(单细胞微型藻类)是水产动物的优质饵料。为探究Cu2+对塔胞藻细胞密度的影响,研究人员设置了Cu2+浓度依次为0μmol/L、20μmol/L、40μmol/L、80μmol/L、160μmol/L、320μmol/L的培养液,每个浓度3个平行组。将塔胞藻分别接种在上述培养液中进行处理。分别于处理后的24h、48h、72h及96h进行取样,测定塔胞藻细胞密度。实验结果如下图甲所示。
(1)在培养操作过程中,为防止杂菌污染,需对培养液进行 处理。每次取样测定塔胞藻细胞密度时,均需做3次重复实验,探究过程共需测定的样品数为 。
(2)研究人员用血球计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm)对未经稀释培养液中的塔胞藻进行计数,计数室内细胞分布见图乙,则培养液中塔胞藻细胞的密度是 。下列操作会使计数结果偏大的是 。
A 稀释塔胞藻培养液时,未达到预设的稀释倍数
B 对于压在小方格上、下、左、右四条界线上的塔胞藻,均进行计数
C 塔胞藻在计数室中均匀分布,但每一个小方格内的塔胞藻过多
D 误把死细胞当作活细胞
E 从三角烧瓶中吸出培养液进行计数之前,未将三角烧瓶轻轻振荡几次即从培养液的上方取样
(3)实验结论:Cu2+对塔胞藻种群数量增长具有抑制作用;在一定范围内,Cu2+ 浓度越大,其抑制作用越强。得到上述结论的依据是:①在相同时间内, ;②在一定浓度范围内, 。
(4)研究人员推测,水体受Cu2+ 污染和缺Mg2+都可能会抑制塔胞藻的光合作用。为探究Cu2+污染和缺Mg2+对塔胞藻光合作用的影响及其相互关系,可设置以下对照实验:对照组用完全培养液在适宜条件下培养塔胞藻;实验组的培养液依次为 。你认为,在短时间内,光合作用生理状况与细胞密度两个指标中, 往往能更快地反映塔胞藻受Cu2+毒害的程度。
如图是某农田生态系统模式图,数字代表能量数值,单位是J/(cm2·y),请回答下列问题:
(1)如图所示为生态系统成分中不属于生物群落的是 。(用字母回答),图中过程直接揭示了生态系统的主要功能是 。
(2)如果对该区域田鼠种群数量进行调查,通常采用的方法 ,其种群最基本的数量特征是 。
(3)若生产者固定的能量是1 000 J/(cm2·y),则B捕食A的过程中能量传递效率为 ;B固定的能量中用于自身生长发育繁殖的能量是 J/(cm2·y)。
(4)农田属于湿地,在维持小气候以及水源净化、空气净化中有着重要的作用,这体现了生物多样性的
价值。田间管理除草、除虫可以提高农作物的产量,从能量流动的角度分析提高产量的原因是 。向该农田中投放少量落叶等废弃物对生态系统不产生明显的影响,这是因为该生态系统具有 。
运用所学知识回答下列种群和群落的相关问题:
(1)种群最基本的数量特征是 ,预测某一种群数量的未来发展趋势的主要因素是该种群的 。若往稻田生态系统中同时引入相同数量的两种食草昆虫甲和乙(二者均可适应该地环境)下图中曲线表示甲的种群数量变化情况,试在图中画出乙种群数量随时间变化的曲线。
(2)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。请回答下列问题:
①若某种群数量变化呈现图中“J”型曲线,其种群增长率 。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若某种群为长江流域生态系统中的野生扬子鳄,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 。
③若某种群为东亚飞蝗,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 。
(3)如图A、B、C代表不同海拔高度内三个不同自然区域植物的分布状况。在A处阔叶林中,乔木的基部和其他被树冠遮住的地方,有较多苔藓植物生存,而在间隙处或其它光照较充足的地方,则有较多的灌木和草丛,这说明群落具有 结构。影响C处植物出现明显分层现象的主要因素是 。
(7分)南方某山坡先是麦田,后退耕还林。麦田中的主要食物链由植物→田鼠→鼬构 成。请回答下列问题:
(1)麦田中常发生虫害。蚜虫吸食麦叶和嫩穗汁液,红蜘蛛吸食麦叶汁液,则麦田中蚜虫与红蜘蛛的种间关系是 ;某研究小组欲调査田鼠的种群密度,釆用标志重捕法而不用样方法的理由
是
(2)田鼠繁殖期间需要更多食物,联系此食物链,田鼠机体同化的能量中流向分解者的形式主要包括___和___
(3)麦田退耕后,人们在其中种植了部分本地树种,这种活动改变了群落演替的 (填“方向”、“速度”、“方向和速度”)。与麦田相比,树林中动物分层现象较复杂, 原因是 。
左下图中,曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示某野生动物种群数量超过环境容纳量后,其未来种群数量变化三种可能的情况。
(1)左上图中曲线_______说明该种群对其栖息地的破坏程度较轻。当曲线Ⅲ趋近零时,对该动物种群已不宜采取_______保护的措施。图中阴影部分可能引起该种群的_________发生改变,进而导致物种进化。
(2)若左上图中物种处于最高营养级,当其数量下降,且其他条件不变时,流向该营养级其他物种的能量会________。处于该营养级物种的种间关系是_________。
(3)若左上图中物种为食草动物,当看到青草明显减少时,部分个体会另觅食地,这体现了生态系统的__________功能,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,其基础为________。
(4)右上图表示该生态系统第二营养级摄入的能量的去向,用恰当的箭头和文字将该图补充完整。
6月8日是世界海洋日。海洋是生物圈的重要组成部分,与人类的生存和发展息息相关。
(1)根据图甲分析,要获得最大持续捕捞量,捕捞后大黄鱼种群数量应处于 点。用标志重捕法调查大黄鱼种群密度时,若标记个体更易于被捕食,则种群密度的估计值 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(2)海洋鱼类生活在不同的水层,这体现了生物群落的 结构。新建码头的桩柱表面很快被细菌附着,随后依次出现硅藻、藤壶、牡蛎等,该过程称为 。
(3)图乙表示某海域能量流动简图,A、B、C、D表示生态系统的组成成分。图中 和
(填字母)在碳循环过程中起着关键作用;能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为 。
(4)海洋会受到石油、工业废水、生活污水等污染。如果污染超过海洋生态系统的 ,海洋生态系统就很难恢复到原来的状态。
(9分)绿藻和蓝藻等藻类是广东鲮鱼及小虾的食物来源,其中小虾也是鲮鱼的食物。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,图乙表示不同体长鲮鱼的食性比例。
(1)鲮鱼与小虾的种间关系是 。
(2)假设某生态系统中存在鲮鱼、小虾、藻类。从图乙来看,鲮鱼体长在4.2cm时,若鲮鱼增重24kg,则最少需要藻类 kg。
(3)藻毒素为神经毒素,能抑制神经系统功能。该物质能够与 上的受体结合导致“神经麻痹”。在免疫学上,藻毒素可以看作是一种 。
(4)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,既能治理水体污染又能获得经济效益。
①治理磷元素富营养化的碱性水体,应该选择的藻类是 ,理由是 (2分)。
②现要投喂鲮鱼去除①中的藻类,投喂鲮鱼的体长应该大于4.2cm,理由是此时 (2分)。
下图一示某森林植物的景观,图二示物种数面积的关系。请分析回答:
(1)物种组成是决定群落性质的最重要因素。为了登记群落的植物种类组成,在群落中心部位选取样地,用随机法取样,首先要确定样方面积。系列取样统计结果如上图二。
①这种研究方法叫做 。
②图二显示:在一定范围内,随样方面积的增大 ,调查该森林物种数的样方面积最好是 m2。
③若选取3个合适的样方对某种乔木计数的结果分别是n1、n2、n3,则该乔木的种群密度为 株/m2。
(2)导致景观图中植物分层现象的主要非生物因素是 ,森林对太阳能的利用率高于农田的主要原因是森林群落具有复杂的 结构。
(3)图三为一定时间内森林中三种动物个种群数量变化曲线。请分析回答:
①甲和丙的关系是 。
②种群丙繁殖速度最快是图中 点。繁殖速度在AB段受限的原因 。 ③种群丙在A、B、C、D四个时期中种内竞争最激烈的是 期。
请分析下面三段材料后回答问题:
材料一:发源于中国本土的“中华蜜蜂”(简称“中蜂”),蜂蜜产量较低但营养均衡。而来源于意大利的蜜蜂(简称“意蜂”),蜂蜜产量较高但营养和口感较差,蜂农为了获得较高的经济效益选择养殖意蜂。
材料二:意蜂能杀死中蜂蜂王,其原理是意蜂翅膀振动频率与中蜂相仿,导致中蜂中的守卫蜂无法识别,放其进入蜂巢。意蜂还会将对自己不造成严重危害的囊状幼虫病等一些新的传染病带给中蜂,造成中蜂大量死亡。
材料三:意蜂要在10℃以上的环境条件下才能工作,其嗅觉灵敏度较低,不易发现那些分散、零星开花的低矮灌木和草本植物,而这些植物只能依赖中蜂授粉。当中蜂被意蜂取代时,会令多种植物授粉受到影响。
(1)蜜蜂的集群分布属于种群的 特征;意蜂的“翅膀振动频率”属于 信息。
(2)在生态系统的组成成分中,蜜蜂属于 。材料二中所涉及的生物种间关系有 。
(3)在60多年前,北京地区的农户们大约拥有4万群中蜂,下图是意蜂引入后,中蜂λ值的变化曲线,则曲线中中蜂种群数量减少的区段是 段,曲线上 点对应的中蜂种群数量最少。
(4)若意蜂的引入造成中蜂灭绝,则生态系统的群落发生了演替,该演替的类型是 。
为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化,某研究性学习小组按下表完成了有关实验。
试管编号 |
培养液/mL |
无菌水/mL |
酵母菌母液/mL |
温度(℃) |
A |
10 |
- |
0.1 |
20 |
B |
10 |
- |
0.1 |
5 |
C |
- |
10 |
0.1 |
20 |
(1)该实验探究的是___________________对酵母菌种群数量变化的影响。
(2)本实验中,某学生的部分实验操作过程如下:
①将A、B、C三支试管放置在表中相应的温度、其它条件适宜的环境中培养,第一天开始取样计数,连续七天;
②用无菌吸管从静置试管中吸取酵母菌培养液少许;
③加入血细胞计数板计数室,再盖上盖玻片,并用滤纸吸去多余菌液。
请纠正该同学实验操作中的两个错误。
①________________________________________________________;
②________________________________________________________。
(3)估算培养液中酵母菌种群密度的常用方法称为______________,若吸取酵母菌样液1mL并稀释100倍,采用血细胞计数板(规格为1mmxlmmxO.lmm,由400个小格纽成)计数,右图表示一个中方格中酵母菌的分布情况,以该中方格为一个样方,计数结果是酵母菌有________个。如果计数的中方格酵母菌平均数为18个,则1mL培养液中酵母菌的总数为____个。
图1为某温带稀树草原食物网的一部分示意图,图2为某生物的种群密度与出生率、死亡率的关系图,请据图回答:
(1)在狼与兔的捕食与被捕食过程中,反应敏捷的兔和跑得快的狼均能很好的生存。从生物进化的角度分析,这是二者 的结果;从生态学的角度分析,信息传递能够 ,以维持生态系统的稳定和发展。
(2)若图2所示的种群为某鼠种群。在C点时,鼠种群的年龄组成类型为 。在无迁入和迁出的情况下,该种群数量每年均以150%的速率(出生率-死亡率)增长,若该种群初始数量为N0,则两年后它们的数量将达到 。
(3)采用样方法调查该稀树草原中风信子的种群密度,选取样方的关键在于 。若同时统计各样方中物种数目,则可以起到调查 的作用。
(4)在图1所示的稀树草原食物网中,共有食物链 条,其中未呈现出的生态系统成分有 等。该食物网中,最高营养级的能量去向与其他营养级的区别在于 。假设每种动物从上一营养级不同生物中获得的能量相同且能量传递效率均为10%,若狼种群增重20Kg,需要消耗草 Kg。
(5)某年气温明显增高,食物丰富,稀树草原昆虫数量也增多,但并没有呈现J型增长的状态,
这是由于 调节的结果。多年来,该稀树草原牧民大力植树种草,使草原生境明显好转,牧业产量呈持续增长势头,说明人类活动能影响群落演替的 ,也使生态系统的抵抗力稳定性得以增强。
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 。
某自然保护区地震后,据不完全统计,植被毁损达到30%以上。图1为该地区人为干预下恢复过程的能量流动图(单位为103kJ/m2·y),图2表示恢复过程中某种群的种群密度对种群的出生率和死亡率的影响。请回答:
(1)如图1所示,输入该生态系统的能量是 ,第二营养级到第三营养级的能量传递效率为 (保留一位小数)。
(2)图1中A表示_________,计算可知,肉食性动物需补偿输入的能量值至少为 ×103kJ/m2·y。
(3)由图2可知,种群密度在C点时,种群的年龄组成是 ;在 点时,表示该种群已达到环境容纳量(K值)。
(4)随着时间的推移,地震毁损的自然保护区内生物的种类和数量不断恢复的过程中生态系统的 稳定性逐步提高。