(14分)下图为草原生态系统的能量流动图解。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、l表示流入分解者的能量。请据图回答:
(1)该生态系统的结构包括 ,若一段时间内第一营养级所固定的太阳能总量为1×106kJ,那么图中第三营养级生物所获得的能量为________ kJ(用图中字母表示)。该生态系统主要通过 调节来维持自身的稳定性。
(2)若该生态系统为人工湿地公园,则a的来源是 ,人工湿地可以在一定程度上净化城市污水,但能力有限的原因是 。该人工湿地建成后的3年内,人们发现该湿地的物种丰富度逐渐增加,这种群落的演替属于 。
(3)若在该生态系统内误“闯入”某新物种,请绘出在较短一段时间内该物种数量的变化曲线。
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。
(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
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。
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 。
图甲为某湿地生态系统碳循环示意图,其中I、Ⅱ、III为生态系统中的三种组成成分,A、B、C、D是Ⅱ中的四种生物,①~⑦表示生理过程。图乙是对I中某种群密度调查后绘出的种群增长速率曲线。回答下列问题:
(1)该生态系统中,碳从无机环境进入生物群落的主要生理过程是_____(填图中数字),该生态系统共有____条食物链,A是第____营养级。若生产者固定的太阳能总量为mkJ,则甲图中D获得的能量最多为_________kJ。
(2)调查图乙中该种生物的种群密度常用的方法是____,在t0、t1、t2三个时间相比该种群数量最大的时间是______。
(3)人们通过引种等措施,使该湿地生态系统短期内出现物种比较丰富的生物群落,这说明______。研究表明I中某种生物可以提高人体的免疫力和抵抗力,这体现了生物多样性的________价值。
如图A、B、C分别代表的是在-200m~3800m的海拔高度内,高山A、森林B、海洋C三个不同的自然区域内植物的分布状况。根据所学知识回答有关问题:
(1)海洋C中藻类出现明显分层现象,这属于群落的 结构,主要影响因素是 。
(2)森林B中的植被分布 (有/无)水平结构。森林B中的动物 (有/无)分层现象,其影响因素是 。
(3)高山A处不同高度的山坡上分布着不同的植物类群,各垂直带之间有明显的界限,这 (属于/不属于)群落的垂直结构。
(4)若森林B因发生火灾而被烧毁,其后发生的演替过程属于 演替,其演替过程往往从下图中的 阶段开始。
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: 。
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。
普氏野马是世界上唯一现存的野马,中国是它的故乡。但在上世纪初,野马种群在中国绝迹。偷猎出国的野马,仅德国1890年偷猎的野马中,有三雄七雌共10匹野马成功繁衍。至今,全球圈养的一千多匹普氏野马基本上都是这10匹野马的后代。二十世纪八十年代后,中国为实施“野马还乡”计划,先后从多国引进多匹野马,在新疆等地繁育、野化、放归。
(1)目前新疆卡山保护区的普氏野马种群数量已发展到127匹。该准确数据是根据下列何种方法获得的( )
A.标志重捕法 | B.普查法 |
C.样方法 | D.以上方法均不行 |
(2)请在右图中,绘制出从1890年的10匹野马,到现在全球一千多匹普氏野马的繁衍过程中,其性别比例(雌/雄)的变化趋势。
(3)当牧草被啃食时,其根/茎叶比值增加,光合作用速率会提高,牧草的防卫反应也会加强,这表明生态系统有 功能;与此同时,食草动物也产生了相应的适应性,如普氏野马能形成特殊的酶进行解毒,这表明牧草于食草动物发生了 。适当增加保护区内野生动植物种类,可有效提高生态系统的稳定性,这体现了生态工程中的 原理。
(4)普氏野马每天都要吃数十公斤的草料。下图表示其体内胃酸分泌的部分调节途径,请回答:
①幽门黏膜细胞分泌的胃泌素须先扩散到 后,再经血液的运输等才能到达作用部位,故①→②的传导速度比③的传导速度 。由此可见,胃酸分泌的调节方式为 调节。
②若幽门黏膜细胞发生病变,机体可通过特异性免疫中的 免疫将其清除。
(5)普氏野马有66条染色体,比家马多2条,但普氏野马可以与家马杂交产生可育的后代,据此可判断,普氏野马与家马 (属于/不属于)同一物种。
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 。
酵母菌生长的最适宜温度在20~30℃之间,能在pH为3~7.5的范围内生长,在氧气充足的环境中主要以出芽生殖的方式快速增殖。大约每1.5~2小时增殖一代。某研究性学习小组据此探究酵母菌种群在不同的培养液浓度和温度条件下种群密度的动态变化,进行了如下实验,实验操作步骤如下:
第一步:配制无菌马铃薯葡萄糖培养液和活化酵母菌液。
第二步:利用多套相同装置,按下表步骤操作。
装置编号 |
A |
B |
C |
D |
无菌马铃薯葡萄糖培养液/mL |
10 |
10 |
5 |
5 |
无菌水/mL |
- |
- |
5 |
5 |
活化酵母菌液/mL |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
温度(℃) |
5 |
25 |
5 |
25 |
第三步:用血细胞计数板计数装置中起始酵母菌数目,做好记录。
第四步:将各装置放在其他条件相同且适宜的条件下培养。
第五步:连续7天,每天随机抽时间取样计数,做好记录。
回答下列问题
(1)改正实验操作步骤第五步中的一处错误_________。
(2)从试管中吸出培养液进行计数之前,需将试管_________,目的是使培养液中的酵母菌_________,以保证估算的准确性,减少误差。
(3)某同学第5天在使用显微镜计数时,如果一个小方格内酵母菌过多,难以数清,则应当将样液适当_________后再计数。
(4)在理想环境中,即资源和空间充足、没有天敌和灾害等,酵母菌种群数量呈_____型增长,自然界中资源和空间总是有限的,酵母菌种群数量呈_____型增长。
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1mm x lmm x 0.lmm,由400个小格组成)计数,下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。
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____________