(12分)罗氏沼虾属于热带虾类,营养丰富,味道鲜美,个体大,生长快,易养殖,市场前景广阔,现已成为我国南方地区重点发展的特优水产品之一。沼虾是一种杂食性虾类,适宜生活在水质清新、溶氧量高,水温为24~30℃水体中。请回答:
(1)罗氏沼虾的日常管理较有学问,投饲多了虾吃不完影响水质,一些残余动物性饵料被微生物分解,导致水体富营养化、溶氧量降低,沼虾的数量减少。水温降到16℃时,罗氏沼虾行动迟缓,且不摄食,水温降到14℃以下时开始死亡。由此可见,沼虾的种群数量变动主要是由 调节的。
(2)为控制水体污染,专家建议在养殖塘中人工引入植物浮床及沉水植物(如下图)。由图可见,养殖塘中鸢尾、苦草与轮叶黑藻形成群落(空间结构)的 。它们通过与浮游藻类竞争阳光和N、P等无机盐,抑制藻类生长,改善水质,此简易工程属于 的生态工程。
(3)输入该养殖塘的总能量 (填大于、等于或小于)总初级生产量。为了维持水质洁净,持续获得高产,人工引入植物浮床及沉水植物时往往需要考虑植物的种类、数量及比例,这主要体现了生态工程的 原理。
(4)近几年不少地方开展了稻田养殖,充分利用稻田良好的生态条件,获得稻、虾双丰收。这项农业生态工程的 技术能按照生态和经济规律对产业进行综合优化,求得了生态效益和经济效益的最大化。
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。课外小组的同学对北安河地区路旁的一片闲散地中的豚草及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________。
(2)取样的关键除应考虑样方的大小和数量外,还应注意________。
(3)种群密度的计算方法是_________________。
(4)请在图中绘出豚草和灰绿藜种群密度的变化曲线。
(5)如图是某小组的同学在进行龙葵种群密度调查时确定的小样方之一,圆圈表示个体。请将应该计数的圆圈涂黑。
(6)研究种群数量变化的规律有着重要意义。试举一例:________________________。
种名 年份 |
2007 |
2008 |
2009 |
2010 |
2011 |
豚草 |
0.3 |
0.6 |
1.1 |
1.5 |
2.3 |
狗尾草 |
10.0 |
9.2 |
8 |
6.8 |
5.5 |
曼陀罗 |
3.0 |
2.1 |
1.1 |
0.3 |
0.1 |
龙葵 |
3.0 |
2.0 |
0.4 |
0 |
0 |
灰绿藜 |
3.2 |
2.8 |
1.7 |
1.3 |
0.6 |
.在秦岭某区域的一片锐齿栎林中选取锐齿栎(乔木)、木姜子(灌木)、披针叶苔草(草本)等三种有代表性的植物为研究对象,测定光合速率的日变化,得到如图①所示曲线,同时测定森林不同高度的光照强度日变化如图②所示。请据图回答问题。
(1)不同植物分别配置在森林中的不同高度上,形成了群落的________。
(2)从图1可以看出,锐齿栎的光合速率要远远________木姜子和披针叶苔草,而且有“午休”现象,导致此现象的主要环境因素是__________________________________。
(3)在正常CO2浓度、最适温度、高湿度条件下,测定上述三种植物的叶片在不同光照强度下的净光合速率,得到的相关数据如下表所示。
植物 |
最大净光合速率/(μmol·m-2·s-1) |
光补偿点/(μmol· m-2·s-1) |
光饱和点 /(μmol·m-2·s-1) |
甲 |
17.977 |
30 |
1400 |
乙 |
6.071 |
17 |
800 |
丙 |
2.706 |
4 |
600 |
当光照强度等于光补偿点时,锐齿栎和披针叶苔草的净光合速率分别为________。当光照强度等于光饱和点时,木姜子的净光合速率为________。
(4)研究者在灌木层另选取了三种植物,测定其光合速率,发现同处于灌木层的植物光合速率差异不大,这几种植物之间的关系是________。
(12分,每空2分)如图为草原生态系统的能量流动图解模型。a、b、c表示流入各营养级生物的能量,d、e、f表示用于各营养级生物生长、发育、繁殖的能量,g、h、i分别表示各营养级生物呼吸消耗的能量,j、k、I表示流入分解者的能量。
(1)若一段时间内草所固定的太阳能总量为1×106 kJ,那么图中最高营养级生物所获得的能量为_______kJ(能量传递效率用图中字母表示)。
(2)生态系统中还存在其他第二营养级具有食用和药用价值的生物,则说明生物多样性具有________价值,图中的食物链上的相邻物种之间存在着“食”与“被食”的关系, 相邻物种的某些个体行为与种群特征为对方提供了大量的有用信息,这说明信息传递在生态系统中的作用是______________________________________________________。
(3)若将上述草原生态系统开发成为农田生态系统,则其群落的演替方式是________, 生态系统的____________稳定性降低,人类在此过程中对群落演替产生的影响是______________________________________________________。
豚草是原产北美的植物,其花粉是某地区重要的过敏原。某课外小组的同学对某地区路旁的一片闲散地(见下图)的部分植物的种群密度连续进行了五年的调查,结果如下表所示(单位:株/ m3 )。
(1)本调查采用的方法是 ;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属 关系。调查结果表明,豚草具有生存优势。
(3)从生物多样性保护的角度考虑,你认为城市绿化选择物种时应尽量选择 。
稻田中除水稻外,还有杂草、田螺等生物。
(1)调查稻田中田螺种群密度时可采用样方法,选取样方的关键是 。根据下面的取样调查表可估算出稻田中田螺的种群密度为 只/m2。
样方编号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
样方面积(m2) |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
田螺数量(只) |
15 |
18 |
15 |
19 |
15 |
14 |
(2)稻田中经控制后的有害生物密度与所需的防治成本有关,并影响作物的价值。图中曲线 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)表示将有害生物控制在不同密度时的防治成本。若将有害生物密度分别控制在图中A、B、C三点,则控制在 点时收益最大。
(3)如在适当时间将鸭引入稻田,鸭能以稻田中的杂草、田螺等有害生物为食,从而可以减少 使用,减轻环境污染。稻田生态系统中的 能将鸭的粪便分解成 以促进水稻的生长。
某研究所调查发现:某种鱼迁入一生态系统后,其种群数量增长率随时间变化的曲线如图所示,请分析回答:
(1)在t0~t2时间内,种群数量增长曲线呈 ;若在t2时种群的数量为N,则在t1时种群的数量为 ,t1时该种群的年龄组成可能为 。
(2)为实现可持续发展,捕获该鱼的最佳时期为 时,原因是 。
(3)该鱼在t2时期后,种群数量变化不再增加,主要原因是 。
大豆是我国重要的经济作物,大豆在我国的栽培面积比较广。大豆的栽培管理对大豆的产量影响较大,回答下列有关问题:
(1)大豆幼苗早期的管理中,需经常除草,从生态学角度来看,主要目的是
。
(2)大豆一生中需要必需的矿质元素,如N、P、K等,但一般情况下采取增施P肥而不需要专门施用N肥,这是因为与大豆有 关系的根瘤菌能固定大气中的氮提供给大豆;大豆对不同的矿质元素吸收量不同,这与 有关。
(3)二氧化碳是影响大豆光合作用的重要外界因素,提高田间大豆二氧碳浓度的重要措施是 。
(4)因为种种原因造成大豆幼苗生长过旺,喷施适当浓度的萘乙酸(NAA)可以有效防止恶苗病的发生,原因是 。
某校两个生物兴趣小组的同学打算用车前草和酵母菌完成一些高中生物实验,有些问题需要你的帮助。
(1)甲组选用车前草作材料进行如下实验:
①取其叶片进行《观察植物细胞的质壁分离和复原》的实验时,取叶片的下表皮细胞(不含叶绿体),在盖玻片的一侧滴入含有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3m/mL的庶糖溶液,则在显微镜下观察到原生质体内外的颜色分别是 。若将叶片的下表皮细胞依次浸于蒸馏水0.3g/mL蔗糖和0.7g/Mlkno3溶液中,观察其原生质体的体积随时间的变化,结果如图1所示,则A、B、C三条曲线中表示细胞在蒸馏水中和在0.7g/Mlkno3溶液中的依次是 。
②利用其完成《用显微镜观察多种多样的细胞》实验时,用10×的目镜和10×的物镜,在视野直径范围内看到一列相连的20个细胞,如果目镜不变,改用40×的物镜所看到的这列细胞的个数是 。
(2)乙组选用酵母菌作材料进行如下实验:
①用附着于葡萄皮上的野生酵母菌制作果酒时,需要适时拧松瓶盖,但不能完全打开,其目的是 ,实际操作中发现随着发酵时间的推移拧松瓶盖间隔时间延长,其原因是 。
②用其进行《探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化》实验,设计三组实验,定期对三组培养液中的酵母进行计数,绘制图2,分析三组实验产生不同现象的原因可能是 不同。
③用其进行《酵母细胞的固定化技术》实验,绘制图3(注:酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率,包括酶活性和酶的数量)。图示曲线表明浓度为 的海藻酸钠包埋效果最好,当海藻酸钠浓度较低时,酶活力较低原因是 。
(8分)(1)研究人员将S1和S2两个种群放在一起培养,在环境温度为T1和T2条件下,测得种群数量的变化如A图和B图所示:
①S1种群与S2种群的关系是 。
②如果环境温度是不稳定的,在一定频率下发生T1、T2的交替变化,S1种群数量随时间的变化如C图,S2种群数量变化将会怎样?试在C图的坐标中表示出来。
(2)科研人员对池塘中的鲫鱼进行研究,得出了与种群密度相关的出生率和死亡率的变化,如下图所示。回答问题:
①调查鲫鱼的种群数量所用的方法是 ,C点时鲫鱼的年龄组成为 。
②图示过程中该鲫鱼种群数量增长曲线为 型。在 点时,种群数量的净增长量最大;在 点时,达到了种群的环境容纳值。
③该图所示的原理在生物捕捞中有什么指导意义? 。
图1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)图1中参与构成群落的是 (填字母),图2中的乙相当于图1中的____(填字母)。
(2)图1中流入D的总能量小于F获得的总能量,主要原因是F获得的能量除了被自身消耗以及未被利用外,还有部分能量被 (填字母)所利用。
(3)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__ __。
(4)若图1示一农业生态系统,欲利用其中的秸秆生产“再生纤维共混膜”作为地膜使用,此膜可在自然条件下由分解者产生的 酶催化分解为无机物供植物生长再利用。
图1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)图l中属于生产者的是__ _ _,图2中的乙相当于图1中的__ __。(填字母代号)
(2)图1中流入D的总能量小于F获得的总能量,主要原因是
。
(3)图2中所具有的食物链是__________________ _____,
种群丙在a、b、c、d四个时期中增长最快的是__ ___期。
(4)某地区因环境污染造成E中出现大量白化苗,这将使得F、D的数量变化是____ ____。
(5)用秸秆生产的可降解饭盒可在自然环境中被___ _____酶分解掉,因为酶具有________性。
(10分)红火蚁原分布于南美洲,现已成为世界性的外来危害物种,近年来年华南地区也陆续出现蚁情。
(1)入侵华南某地后,短期内红火蚁种群数量呈 型增长,从种群特征角度考虑,直接决定其增长的因素是 。
(2)辛硫磷是一种有机磷杀虫剂,为测定其对不同虫态红火蚁的致死剂量,将原药溶于丙酮中配制成不同浓度的辛硫磷药剂,点于红火蚁胸部,记录24h死亡个体数并计算LC50(杀死50%防治对象的药剂浓度),结果如下:
虫 态 |
小工蚁 |
兵蚁 |
有翅雄蚁 |
有翅雌蚁 |
蚁后 |
LC50(μg/ml) |
1.04 |
2.06 |
7.38 |
9.39 |
7.81 |
①本实验中辛硫磷药液的浓度范围要根据 的实验结果来确定;每个药剂浓度的处理均设多次重复,目的是排除 ,从而减少误差;本实验的对照组应设置为 。
②实验中 虫态的红火蚁对辛硫磷最敏感,控制该虫态红火蚁的数量,
(能/不能)持续有效的控制住蚁群的数量。
(16分)罗氏沼虾是一种杂食性虾类,适宜生活在水质清新、溶氧量高的水体中,在南方多个地区有大规模养殖。
(1)在传统养殖过程中,为追求高产,向养殖塘中大量加入饲料,残余饲料及虾的排泄物会沉到水底,导致微生物的 作用加强,水体溶氧量 ,N、P等无机盐含量 ,浮游藻类大量繁殖,出现水华现象。
(2)为控制养殖污染,在养殖塘中人工加入植物浮床及沉水植物 (下图),鸢尾、苦草与轮叶黑藻在养殖塘中有明显的分层现象,形成群落的 。它们通过与浮游藻类竞争 ,抑制藻类生长,改善水质。
(无图)(3)输入该养殖塘的总能量包括 ,在该生态系统中罗氏沼虾处于 营养级。为维持水质洁净, 持续获得高产,人工加入植物浮床及沉水植物时需要考虑的因素有哪些? (答两点) 。
一个草原生态系统中,除了有各种植物外,还有食草昆虫、鼠、兔、食虫鸟、蛇、狐、鹰等动物。
(1)画出这个生态系统的食物网
(2) 要调查草原某种双子叶植物种群密度时,应采用 法,应用此方法关键是要做到 。
(3)调查兔的种群密度的常用调查方法是标志重捕法,欲使调查结果可靠作标志时要注意:① ;② 。
(4)牧民进入这片草原放牧后,发现适当的放牧使草原上的植物更加茂盛,但经过过度的放牧后,草原上的有毒植物的数量增多,这是因为
。
(5)如果牧民为了短期的经济利益捕杀狐和蛇,会对草原上其他生物数量和植被造成怎样的影响? 。
(6)草原上蝗虫爆发会对草原造成较大的破坏,如果用化学方法防治需要一定的资金投入,还会造成环境的污染,请你利用生物学的原理,提出一种经济合理的方法: 。