(13 分)生态学家在德昌县弃耕地紫茎泽兰入侵区,开展轻度、中度、重度入侵区的群落植物多样性调查(结果如图1)。 同时对轻度入侵区的能量流动进行了研究(结果如图 2)。
(1)群落中物种数目的多少称为_________,其随紫茎泽兰入侵程度的增加而_________。重度入侵区植物物种数变化较小的原因是_____________________。弃耕地群落的形成是______演替的结果,调查说明外来物种的入侵能改变群落演替的______________。
(2)紫茎泽兰与本地植物之间构成___________关系。紫茎泽兰能分泌化学物抑制其它植物,同时能引起昆虫和动物拒食。可见,信息能够调节生物的__________。
(3)研究发现,经济植物黑麦草能抑制紫茎泽兰的生长。为了解其抑制机制,进行如下实验:
①用完全营养液培养黑麦草幼苗;
②取一定量培养过黑麦草的营养液加入用于培养紫茎泽兰幼苗的完全营养液中作为实验组,对照组加入等量的培养紫茎泽兰幼苗的完全营养液。
③在适宜条件下培养一段时间,观察并比较两组紫茎泽兰幼苗的长势。
该实验的目的是探究_________________________________________________________。
(4)在研究能量流动时,可通过______________调查初级消费者田鼠种群密度。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”“不变”)。初级消费者到次级消费者的能量传递效率是__________。
(1)保护生态环境,实现可持续发展,某地区实施退耕还林之后,群落经过数十年的演替发展为树林。
图1:甲、乙、丙分别表示群落演替的三个连续阶段中,植物优势种群数量变化情况;图2:表示科研人员对林地植被的种群密度进行调查后,对阳坡的物种生态位重叠(即两个物种在同一资源状态上的相遇频率)变化进行分析的结果。请根据图形及数据回答下列问题:
①根据图1分析,该群落发展至第3阶段时,甲、乙、丙之间为 关系。在该演替过程中,生态系统的 稳定性会逐渐提高。
②根据图2中数据可知,阳坡群落物种中竞争最激烈的是 。
(2)有一种鞭毛藻能感受光线的强弱,借助鞭毛移动到光线合适的位置进行光合作用,这说明 离不开信息的作用。
(3)下图a是某段时间内沼气池中产甲烷杆菌的种群增长率曲线,请在下图b中画出这段
时间的种群数量变化曲线。
请根据下列图表,回答有关种群和生态方面的问题。
(1)为研究酵母菌种群密度的动态变化,某同学按表甲所列条件进行了A、B、C、D 4组实验,用1000mL锥形瓶作为培养器皿,棉塞封口,在25℃下静置培养,其他实验条件均相同,定时用血球计数板计数。根据实验结果绘出的酵母菌种群密度变化曲线如图乙。图乙中曲线①、②、③分别是甲中 组的结果。B组和A组的实验结果不同的原因是B组 。该同学在某一时刻提取部分样液,并将样液稀释5倍,采用血细胞计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm)计数,观察到的计数室中酵母菌细胞分布如图丙,则此时该样液的细胞密度为 个/mL。
(2)图丁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)。该生态系统的成分中不属于生物群落的是_________(填字母),图示的过程直接揭示了生态系统的主要功能是 。
(3)若生产者固定的能量是1000J/(cm2·y),则B固定的能量中用于自身生长发育繁殖的能量是 J/(cm2·y)。此农田生态系统弃耕以后发生的演替是 ,在此过程中其恢复力稳定性将降低。
(10分)奶牛场每天排放大量的粪便、饲料残渣,如不处理会严重影响周边人、畜的饮水安全等。甲图为某奶牛场将以上废弃物置于水中制成的废水后进行处理的流程图(出水口的水通过小河流入大河),乙图为小河中的浮游植物在一年内的变化曲线图,请回答:
(1)废水流入厌氧池前,需经稀释处理,是为了防止 。厌氧池中的微生物主要作用是 。
(2)初期,氧化塘藻类大量繁殖,氧气过度消耗,水生生物因缺氧而死亡,其尸体被微生物分解加剧氧气消耗并产生有毒物质,污染进一步加剧。上述污染进一步加剧的过程属于______调节。
A.负反馈 | B.正反馈 | C.激素 | D.负反馈和正反馈 |
(3)后来,氧化塘后部大量种植莲等挺水植物,使出水口处水中的浮游藻类减少,原因是__________。氧化塘生态系统的主要成分是________,氧化塘后部的溶解氧含量比前部的 。
(4)控制废水流入氧化塘的速率,除有利于氧化塘中有机物被充分分解外,还有利于 ,使出水口处的水质达到排放要求。废水不能过量流入氧化塘,说明生态系统的 。
(5)根据乙图推测,小河中的无机盐1-2月大量下降的主要原因是 ,12月限制浮游植物繁殖的主要因素是 。
某自然保护区沿草丛沼泽至森林依次分布有5种典型天然沼泽湿地,相应湿地的地下水位与地表距离、5种湿地不同层次的年有机碳储量测定结果如下表所示。试回答:
(1)从草丛沼泽到落叶松沼泽,生物种类具有显著差异,这体现了群落的 结构。影响这一分布差异的主要非生物因素是 。
(2)经连续几年测定发现,白桦沼泽有机碳的含量逐年上升,这是群落 的结果。若测定森林区植物物种丰富度,应采用的方法为 。
(3)与灌丛沼泽相比,毛赤杨沼泽的灌木层单位面积有机碳储量低,这是因为 。土壤中有机碳的含量主要取决于动植物的残骸量和 。
(4)下图是落叶松沼泽中碳元素的部分流动过程,请将图补充完整并在箭头上标明碳元素的流动形式。
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: 。
海南多地大力发展农家乐,构建旅游与生态并举的生态农业。池塘养鱼垂钓,水稻长势喜人,农民进行除草、治虫、施肥等生产活动。根据生态学原理,回答下列问题。
(1)生态系统的结构由 ____________________构成。池塘中的植物垂直方向上的分布具有分层现象,这种现象与不同水域深度的 不同有密切相关。
(2)从能量流动的角度分析,农民除草、治虫的目的是 ,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
(3)假定某种群当年数量是一年前种群数量的倍。图1为值随时间的变化曲线,图2为该系统能量流动示意图 [单位:J/(m2·d)]。分析回答。
①图1中该种群数量在a到d的增长曲线呈 型,e点的种群数量比d点的种群数量_ (多/少)。
②图2中由草食动物流入分解者的能量,有其尸体残骸中的能量和肉食动物 中的能量。该生态系统中第三、四营养级间的能量传递效率是 %(保留一位小数)。
(4)随着游客增多,有些废弃物和垃圾进入池塘,但并未引起生态系统的破坏,原因是生态系统具有一定的自我调节能力,它的基础是 。八门湾红树林与东寨港红树林是海南省两处著名的红树林景观,有"海上森林公园"之美称,是世界上海拔最低的森林。红树林是海岸的天然防护林,体现了生物多样性的_________价值。
(5)生态系统的稳定性是___________________________________________________。
(12分)四川某淡水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)在该湖泊中,体现每个种群最基本的数量特征是 ;其中决定绿藻种群数量变化的因素是 。
(2)从物质循环的角度来看,该湖泊生态系统中循环的物质是 。
(3)从能量流动的角度分析,该湖泊生态系统中沼虾被分解者利用的能量除排泄物外还有 。
(4)请绘出藻类、沼虾和鲤鱼三者之间的食物关系图: 。
(5)假设该生态系统中只存在鲤鱼、沼虾、藻类三类生物,结合图乙,鲤鱼体长在4.2cm时,鲤鱼要获得24kJ能量,至少需要藻类提供 kJ的能量。
(6)环保部门为了治理该湖泊中氮、磷等元素富营养化的碱性水体,提高鲤鱼产量,他们首先选择 (藻类),随后再投喂体长 cm的鲤鱼以快速去除藻类。这样做的理由是 。
酵母菌是发酵工程常用的微生物,在日常生活中也有广泛应用。某同学为了研究酵母菌种群数量的变化规律,进行了下图所示的实验。请据图回答:
(1)用血球计数板制片时,应先将 放在计数室上,再用吸管滴加样液。
(2)左下图是一块血球计数板正面示意图,其上有 个计数室。右下图是计数室中—个小格的酵母菌分布示意图(●代表酵母菌),计数时该小格中酵母菌数量应计为 个。
(3)该同学将试管中培养液摇匀后取样并制片,在显微镜下观察到下图所示的现象,则应采取的措施是 。
(4)为了进一步研究温度对酵母菌种群数量变化的影响,请你简要写出实验的主要思路。
如图甲为某生态系统示意图,图乙表示兔迁入该环境后种群数量随时间的变化曲线。请据图回答问题:
(1)图甲中全部生物的总和构成了 。该生态系统含有食物链 条,狐与鸟之间的关系为 ,这两种动物之间信息传递的特点是 。
(2)流入该生态系统的总能量是 ,兔子粪便中的能量属于 同化的能量。碳元素在生物群落内部传递是沿着 进行的。
(3)在图乙B点时用标志重捕法调查该兔的种群密度,第一次捕获50只,全部标记后释放,一个月后进行第二次捕捉,捕获到未标记的40只,标记的20只。估算该兔种群在这一环境中的K值是 。
(4)试用所学知识,写出既可防治农业害虫又不会造成环境污染的措施: 。
甲图表示某草原上一定区域内野免种群数量变化图,其中K0表示野兔种群在理想状况下的环境容纳量;乙图为甲图中野兔所摄人能量的去路,其中字母表示相应能量。请据图回答下列问题。
(1)据甲图分析,野免的种群数量呈______型增长,a~c段其种群增长的λ值(λ表示单位时间内种群数量增长的倍数)的变化情况是__________。野兔种群数量没有达到K0值的原因主要是______________等种间关系所导致的。
(2)乙图中所缺少的生态系统的成分包括__________________________。如果由于人为因素发生火灾致整个草原化为一片灰烬,火灾前后草原的变化______(填“是”或“不是”)群落演替,较长一段时间后,在废墟上又会出现一些生物,这种演替属于__________________。
(3)乙图中C属于______营养级的能量,B表示___________________________________。
(4)若A中能量为1.5×109kJ,B中能量为1.4×109kJ,某种天敌同化的能量为2.4×108kJ,则该生态系统中从野兔到其天敌的能量传递效率为__________。
(10分)下图为科学家在某一生态系统中开展了轻度、中度、重度入侵区的群落植物多样性调查(结果如图1)。同时对轻度入侵区的能量流动进行了研究(结果如图 2)。
(1)群落中物种数目的多少称为_________,其随入侵程度的增加而_________。重度入侵区植物物种数变化较小的原因是_____________________。弃耕地群落的形成是______演替的结果,调查说明外来物种的入侵能改变群落演替的________。
(2)该入侵物种能分泌化学物质抑制其它植物生长发育,同时能引起昆虫和动物拒食。入侵物种与本地植物之间构成___________关系,信息传递能够调节生物的__________。
(3)研究发现,经济植物黑麦草能抑制该入侵物种的生长。为了解其抑制机制,进行如下实验:
①用完全营养液培养黑麦草幼苗;
②取一定量培养过黑麦草的营养液加入用于培养该入侵物种幼苗的完全营养液中作为实验组,对照组加入等量的该入侵物种幼苗的完全营养液。
③在适宜条件下培养一段时间,观察并比较两组入侵物种幼苗的长势。
该实验的目的是探究__________________________________________________
(4)在研究能量流动时,可通过______________调查初级消费者田鼠种群密度。初级消费者到次级消费者的能量传递效率是__________。
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_________________。
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 。
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____________