某一森林在遭受大火完全烧毁前后,草本植物、灌木和乔木的生物量变化示意图如下(b点为发生火灾的时间)。请回答:
(1)a-b段,三类植物在群落中的斑块状镶嵌分布,形成了群落的 。
(2)b-d段,显示火灾后植物群落的演替情况,其演替的过程是 ,该演替类型属于 ,演替后形成的森林为 。
(3)c-d段,三类植物的生物量都处于相对稳定状态,这表明该群落已演替到 群落阶段,此时群落的总初级生产量与总呼吸量是 (填大于、等于、小于)的。
(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________________________。
生态学史上著名的Logisticetpmtion方程:Nt=K/(1+ea-rt)是一个种群连续增长模型。其中t表示时间,Nt表示t时刻种群数量, K表示环境容量,r表示每员增长率(即平均每个个体的生育率),a为与K和N0有关的参数,当种群大小为K/2时,种群增长率最大,种群数量初值为N0。“Nt-t”关系曲线如图1所示。
(1) 该种群增长模型属于______型曲线,其主要特点是种群增长率随______的增加而按一定的比例下降。
(2) 科技人员向某天然环境引入良种肉牛100头,任其自然放养,自然繁殖。图2表示种群数量增长速率随时间变化的曲线,下列叙述正确的是________。
A.在t0~t2时间内,种群数量呈“J”型增长 |
B.若在t2时种群的数量为N,则在t1时种群的数量为N/2 |
C.捕杀肉牛的最佳时期为t2时 |
D.在t1~t2时,该肉牛的种群数量呈下降趋势 |
(3)图3为三类种群正常存活曲线,其中Ⅰ为牛、Ⅱ为鸡、Ⅲ为蛙。曲线横坐标为年龄百分比,纵坐标表示每千个体生存数。若前述牧场肉牛存活曲线如图中的曲线Ⅲ,表明牧场已陷入危机,此时牧场管理人员应采取哪些措施以恢复生产?请列举2条:______________。
自然界中种群的数量特征是种群最重要的特征之一,下图表示某动物种群在不同条件下数量变化情况的数学模型,请回答以下问题:
(1)该模型属于数学模型的的表现形式之一的 ,该形式较为直观形象。
(2)图中A段种群增长近似于 型曲线。该模型需要满足的条件是 。
(3)该种群的环境容纳量是 (K1或者K2)
(4)影响种群数量变化的因素很多,分析图甲中曲线,与D段相比,影响C段的因素最可能是 。
A.食物和天敌 B.气候和传染病
(5)在D阶段,若该动物的栖息地遭到破坏后,由于食物的减少和活动范围的缩小,其 会变小。
下图是某田鼠种群数量变化曲线图。请回答:
(1)标志重捕法调查田鼠种群数量时,第一次捕捉到285只,标记后 ,一定时间后重捕,重捕到1401只,其中被标记的有95只。则该种群大小的估计值为 只。由于被捕过的田鼠较难再次被抓,估计值会 (填“大于”或“小于”)实际种群数量。
(2)第1~6年,该地区采用了垃圾处理、投放鼠药等整治手段,田鼠种群数量大幅下降。这种干预属于种群数量的 性调节因素。该田鼠种群在第2~6年地环境容纳量约为 (填“1500”或“4800”)只。
(3)该种群增长方式属于 增长。第8年种群数量从2200只增加到5000只(不考虑迁入和迁出),则自然增长率为 。
(10分)某稻田生态系统中,水稻长势喜人,农民正忙着进行除草、治虫、施肥等生产活动。根据生态学的原理,分析回答下列问题:
(1) 流入该稻田生态系统的总能量是 ,水稻和杂草的种间关系是 。
(2) 从能量流动的角度分析,农民除草、治虫的目的是 。
(3) 从物质循环的角度分析,稻田生态系统中要不断施加氮肥,主要原因是 。
(4) 水稻收获后,农田弃耕,很快就变成了杂草和昆虫的乐园。农田的这种群落演替类型属于 。
南极地区在研究全球变化中具有突出的地位。自1985年2月在乔治王岛菲尔德斯半岛上建立长城站以来,我国科学家对该地区进行了多年的多学科综合研究,从而积累了大量的数据和信息。下图是关于菲尔德斯半岛某生态系统的部分研究资料,请回答下列问题:
(1)该生态系统的分解者是__________________
(2)流经该生态系统的总能量是__ _____,次级消费者是___ (填生物名称),贼鸥与企鹅的关系是_ ___
(3)科学工作者每年需要统计该生态系统中黑背鸥的种群数量,一般使用__________法
(4)若该生态系统中的群落是由冰川冰盖融化后的裸地演替而来,则此种演替属于___________演替。
一科研小组对某地区一定区域内的部分植物的种群密度进行了连续五年的调查,结果如下表所示(单位:株/m2)。
年份 种类 |
2005年 |
2006年 |
2007年 |
2008年 |
2009年 |
豚草 |
0.3 |
0.6 |
1.2 |
2.4 |
4.6 |
龙葵 |
6.2 |
3.8 |
1.5 |
0.3 |
0.1 |
狗尾草 |
10.0 |
9.2 |
8.0 |
6.8 |
5.5 |
(1)在对植物种群密度进行取样调查时,常采用 法。某同学调查狗尾草种群密度时,随机选择了2 m×2 m的五个区域,各个区域内的个体数依次为22、20、24、19、23,则该种群的种群密度为 株/m2。
(2)以上数据表明,豚草在2005~2009年间其种群数量呈 型曲线增长。
(3) 调查结果表明:豚草根部分泌的某种物质可以抑制龙葵等植物的生长。请你利用下列材料及用具,设计实验探究这一假设。写出第四步及以后的实验步骤,预期实验结果并分析得出实验结论。
材料及用具:完全营养液、蒸馏水、龙葵、豚草、锥形瓶、量筒、滴管等。
方法步骤:
第一步:取一洁净的锥形瓶,编号为甲,加入适量的完全营养液,取长势较好的豚草植株种植于瓶中。
第二步:将甲瓶放在适宜的环境条件下培养一段时间后,全部取出其中的豚草植株。甲瓶中的培养液保存备用。
第三步:另取两只洁净的锥形瓶,编号为乙、丙,分别加入适量且等量的完全营养液。
第四步: 。
第五步: 。
预期结果及结论: 。
(8 分)某弃置耕地的主要食物链由植物→田鼠→鼬构成。生态学家对此食物链能量流 动进行了研究,结果如下表,单位是 J/(hm2•a)。
植物 |
田鼠 |
鼬 |
||||
固定的太阳能 |
摄入量 |
同化量 |
呼吸量 |
摄入量 |
同化量 |
呼吸量 |
2.45×1011 |
1.05×109 |
7.50×108 |
7.15×108 |
2.44×107 |
2.25×107 |
2.18×107 |
(1)此地形成的群落是 演替的结果。
(2)用标志重捕法调查田鼠种群密度,在 1 hm2范围内,第一次捕获并标记 30 只田鼠, 第二次捕获 20 只,其中有标记的 10 只,则该种群密度是 只/hm2。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 (偏小/偏大)。
(3)能量沿“植物→田鼠→鼬”的流动是单向的,而且是 ,从田鼠到鼬的能量传递效率是 。
(4)田鼠和鼬都是恒温动物,同化的能量中只有 3%~5%用于自身的 ,其余在呼吸作用中以 的形式散失。
(5)鼬能够依据田鼠留下的气味去猎捕后者,田鼠同样也能够依据鼬的气味或行为躲避 猎捕。可见,信息能够调节 ,以维持生态系统的稳定。
红豆杉是我国珍贵濒危树种,南京中山植物园于上世纪50年代从江西引进一批幼苗种植于园内,经过几十年的生长繁殖,现在已形成了一个种群。请回答下列问题:
(1)生物进化的实质是 ,判断红豆杉种群是否形成新物种应看其是否出现 。
(2)如果对红豆杉种群密度进行调查,常用的方法是 。将统计到的植株按高度(h)分为5级,每一级的植株数量见下表:
等级 |
a级 |
b级 |
c级 |
d级 |
e级 |
高度(cm) |
h≤10 |
10<h≤30 |
30<h≤100 |
100<h≤300 |
h>300 |
数量(株) |
120 |
62 |
32 |
16 |
6 |
由上表可以看出,此红豆杉种群的年龄组成属于 。
(3)研究表明,红豆杉的种子成熟后被某种鸟类吞食,果肉状的假种皮被消化而种子随粪便散播到山坡上再萌发生长。从种间关系看,鸟类与红豆杉之间存在 和种间互助的关系。
(4)该植物园所有的种群可构成群落,其垂直结构是指 。
种群密度的取样调查对于不同种类的生物采用的方法存在着差异。
(l)植物——样方法。某同学采用样方法对一种植物进行计数,右图是其中一个样方中该植物的分布情况
(注:图中黑点表示该种植物),对该样方中该种植物进行计数时,应记录的数目是________株。
(2)动物——标志重捕法。在对某池塘内鲫鱼种群数量调查时,第一次捕获鲫鱼350尾,全部进行标志后放回;第二次捕获120尾,其中被标志的鲫鱼有6尾,则该池塘内鲫鱼的总数为____尾。
(3)细菌——显微计数法。取培养液制成临。时装片,显微镜下观察,视野中每单位面积上平均有20个细菌。继续培养3h后再取样,并稀释10倍,以同样方法观察,这次观察到每单位面积上平均有128个细菌。则细菌细胞分裂一次的平均时间约为________小时。
随着海拔升高,某地的植被类型依次为落叶阔叶林、针阔叶混交林、针叶林、灌丛和草甸等。该地分布着多种动物。
回答下列问题:
(1)调查该地某双子时植物的种群密度可采用 法,调查野兔的种群密度可采用 法。
(2)该地草甸、灌丛、针阔叶混交林的丰富度不同,丰富度是指 。
(3)落叶阔叶林、针阔叶混交林和针叶林遭到严重破坏时,往往不易在短时间内恢复到原来的状态,原因是其 稳定性较低。
(4)森林生态系统中的生物群落具有明显的 结构,这种结构可以提高群落利用阳光等资源的能力。
(每空2分,共10分)
请回答关于群落演替的问题:
(1)在光裸的岩石上开始的演替属于 演替,从森林被全部砍伐的地方开始的演替属于 演替。
(2)一般来说,若要演替到相对稳定的森林阶段,上述两个演替中,从森林被全部砍伐的地方开始演替所需的时间短,其主要原因是 。
(3)据调查,近5万年以来,某地区由于气候越来越干燥,森林逐渐被灌丛取代,这也是自然界存在的一种演替类型。近50年来,由于人类过度开垦,导致局部灌丛出现了荒漠化,该现象表明:与该地区具有的自然演替相比,人类的开垦活动使得该地区群落的演替速度 (填“未发生改变”、“变慢”或“变快”),演替的方向 (填“发生改变”或“未发生改变”)
(每空3分,共9分)种群密度的取样调查对于不同种类的生物采用的方法存在着差异。
(1)植物——样方法。某同学采用样方法对一种植物进行计数,如图是其中一个样方中该植物的分布情况(注:图中黑点表示该种植物),对该样方中该种植物进行计数时,应记录的数目是______
(2)动物——标志重捕法。在对某池塘内鲫鱼种群数量调查时,第一次捕获200尾,全部进行标志后放回;第二次捕获160尾,其中被标志的鲫鱼有10尾,则该池塘内鲫鱼的总数为________。
(3)细菌——显微记数法。每单位面积上平均有50个细菌,放在显微镜下观察,在液体中培养4 h后稀释10倍,与以前相同的条件下再在显微镜下观察,这次观察到每单位面积上平均有80个细菌。则细菌细胞分裂的平均时间为________小时。
福寿螺原产于南美洲,1981年由巴西引入广东进行人工养殖,后来由于某些原因福寿螺在野外迅速蔓延,对农作物危害极大。
(1)福寿螺喜食农作物幼苗,属于生态系统成分中的________。福寿螺在广东能成为外来入侵物种的主要原因是____________________________。
(2) 中华鳖可捕食成年福寿螺,一些福寿螺危害严重的地区尝试利用中华鳖防治福寿螺,实验结果如图所示。
调查福寿螺的种群密度一般应采用________法。从种群数量特征上分析,放养中华鳖后的 8~9月份福寿螺种群密度很低的主要原因是___________________。若中华鳖只以福寿螺为食,则幼鳖从 200克增加到 2000克,理论上至少需要消耗福寿螺______克。
(3)利用中华鳖防治福寿螺,这主要体现了生物多样性的________价值,同时还可以帮助人们合理地调整生态系统中的________关系,使人们从中获益更多。这样一来,既能保护环境,又能增加当地农民的收入,充分体现了生态工程中的________原理。