加拿大一枝黄花为双子叶多年生草本植物,原产北美,作为观赏植物引入我国,它对环境有极强的适应性,繁殖能力极强,既能通过种子进行有性繁殖,又能通过地下根进行无性繁殖。在浙江省的宁波、绍兴、嘉兴等地区已蔓延成灾,抑制其他植物的生长,有“植物杀手”之称。为了研究加拿大一枝黄花在某地区的分布与危害性,有研究者将待查的地块划分成10等份,每份内取1个样方,分别统计各样方内的植物种类和数量,估算各种植物的种群密度。
现汇总近五年来的调查结果如下:
(单位/株·m-2)
年份 种名 |
2000年 |
2001年 |
2002年 |
2003年 |
2004年 |
加拿大一枝黄花 |
1.9 |
5.1 |
9.4 |
15.1 |
16.5 |
狗牙根 |
8.0 |
6.2 |
5.6 |
3.9 |
1.6 |
巢菜 |
3.0 |
2.1 |
1.1 |
0.2 |
0 |
车前草 |
3.0 |
2.0 |
0.4 |
0 |
0 |
婆婆纳 |
3.2 |
2.8 |
1.7 |
1.3 |
0 |
泽漆 |
2.1 |
1.8 |
1.5 |
1.0 |
0 |
小檗 |
2.2 |
1.9 |
1.5 |
1.2 |
1.0 |
狗尾草 |
3.2 |
2.5 |
1.5 |
1.1 |
0.6 |
繁缕 |
8.0 |
3.2 |
1.1 |
0.5 |
0 |
卷耳 |
5.4 |
1.4 |
1.0 |
0 |
0 |
(1)该群落中加拿大一枝黄花与其他植物间的关系是 。
(2)在所给的坐标系中绘出加拿大一枝黄花和繁缕的种群密度的变化曲线:
(3)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 ;种群密度的计算方法是 。
(4)从生物多样性保护的角度考虑,本调查结果给我们的启示是 。
鸭为杂食性水禽,除捕食昆虫及其它小动物外,对稻田中几乎所有的杂草都有取食。为研究稻鸭共作复合农业生态系统的功能,研究人员进行了实验,结果如下表。
表 稻鸭共作对稻田中杂草密度、物种丰富度及稻田杂草相对优势度的影响
|
杂草密度(株/m2) |
物种丰富度 (种) |
杂草相对优势度 |
||||
草龙 |
节节菜 |
稗草 |
陌上菜 |
异型莎草 |
|||
常规区 |
40 |
12.0 |
0.247 |
0.189 |
0.100 |
0.102 |
0.094 |
稻鸭区 |
2.3 |
5.3 |
0 |
0.259 |
0.271 |
0.089 |
0 |
注:相对优势度表示植物在群落中的优势地位
(1)采用样方法调查杂草密度时,选取样方的关键是 。表中杂草密度数值应采用样方调查结果的 值。表中数据说明稻鸭共作会在一定程度上降低杂草的密度,从而限制了杂草对水稻的危害。
(2)由物种丰富度的变化可知稻鸭共作能显著降低稻田群落中杂草的 。由于稻鸭共作,原本在群落中优势明显的 地位下降,而有些杂草的优势地位明显上升,在群落中各个生物种群分别占据了不同的空间,由此推测采取不同的处理方法会对稻田群落的 有不同的影响。
(3)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。鸭的引入增加了稻田生态系统中 的复杂性,从而使该生态系统的 功能提高。
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。
(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。
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: 。
罗非鱼是杂食性鱼类,在珠江三角洲地区大量养殖,能适应咸、淡水环境。某实验基地水库中放养了一批罗非鱼。监测数据显示,a~e段这种罗非鱼的种群数量发生了明显波动,调查发现有人在该水库中放生了大型肉食性鱼(FNE);一段时间后,罗非鱼种群数量达到了相对稳定状态(见图2)。图中显示,罗非鱼种群在a~b段呈 型增长。据图推测,FNE最可能是在 对应的时间点进入水库;在捕食压力下,罗非鱼种群的环境容纳量接近 。
注:K0是罗非鱼种群在理想条件下的环境容纳量
研究发现,每升天然水中含0.01毫克汞或者0.1毫克的杀虫剂,就会对人体造成危害。某研究小组开展了某湖泊中环境问题的研究,他们首先选取了该湖泊中5种不同的生物A、B、C、D、E,并对其进行消化道内食物组成的分析;然后又请当地湖泊研究所的专家对这5种生物体内2种污染物的含量进行了测定,如下表所示。分析回答:
(1)表中生物可能形成的食物链(网)为 ,河蚌(B)和水蚤(E)的关系是 。
(2)若C中的能量不变,将B的食物比例由C:E=1:1调整为2:1,能量传递效率按10%计算,该生态系统传递给B的能量是原来的 倍。
(3)图2为该湖泊生态系统参与碳循环的示意图,甲、乙、丙、丁代表生态系统的4种成分,图中以CO2形式流动的是 (填序号),①的生理作用主要是 ,该生态系统中丙的成分为 。
(4)分析上表,你认为这一湖泊面临的主要环境问题是什么? 。针对这一问题,你将提出什么样的保护或改善建议? 。
在南海某岛上迁入一些农户,那里土地肥沃,气候宜人,若干年后,岛上人口增长如右图曲线所示,请回答:
(1)该岛在m年内,人口增长呈 型曲线。当人口数量接近n线时,环境阻力越来越 ,n线是该岛环境的 。
(2)当人口数量强行增长到O点时,就会很快下降至P点,原因是人口剧增后,岛上生活资源发生短缺,人们为争夺生活资源加剧了 ,各种因素破坏了该岛生态系统的 ,导致部分人口迁出。
(3)根据生态学原理,在该岛上合适的人口数量是 。
某岛屿栖息着狐和野兔,生态系统相对稳定。后来有人登岛牧羊、捕食野兔和狐,狐也捕食羊羔。第5年,岛上狐濒临灭绝,但野兔数量大大超过人登岛前的数量。第6年,野兔种群暴发了由兔瘟热病毒引起的瘟疫,其数量骤减。回答问题:
(1)人与狐的种间关系是________,兔瘟热病毒与野兔的种间关系是________。
(2)画出由人、羊、狐、野兔和牧草组成的食物网。
(3)人登岛后第5年,与登岛前相比,野兔种内竞争强度________(增加、减小、不变)。
(4)一般情况下,被捕食者传染病的流行程度将随捕食者种群密度的增加而________(增强、减弱、不变)。
江苏某小型天然湖泊原有少量鱼类,后改造为人工鱼塘,投饵养殖植食性鱼类和肉食性鱼类,两类鱼均无滤食浮游生物的能力。养殖前后生态调查的数据见下表,请回答下列问题:
(1)从种间关系的角度分析,水生高等植物明显减少的直接原因是 、 。
(2)从表中可以推测,与2007年相比,2010年湖水中生物体内所含的总能量显著增加,其主要原因是 。
(3)虾、贝等小型动物能摄食鱼饵料。如果肉食性鱼类只摄食虾、贝等小型动物,可以推测在相同饲养2010年肉食性鱼类的总量将会 ,植食性鱼类的总量将会 。
(4)若对该湖泊进行生态修复,除停止养鱼外,还需恢复水生高等植物,以抑制浮游藻类生长。在这一过程中水生高等植物的直接作用 、 。
下表是某地区森林群落演替过程中相关量的统计,试根据表中数据回答问题。
|
1953年 |
1973年 |
1984年 |
1996年 |
叶面积指数(cm2/cm2) |
2.48 |
6.61 |
11.28 |
17.76 |
光能截获率(%) |
20.3 |
42.3 |
88.9 |
95.9 |
有机物积累量[t/(hm2·a-1)] |
1.50 |
14.52 |
23.88 |
26.00 |
(1)该地区生物群落的演替类型属于次生演替,判断的依据是________________。
(2)统计表明随着群落演替的进行,生态系统光能截获率变化与叶面积指数的关系是_______________________________________________。
(3)在对该地区某时间的群落结构进行调查时,可以采用样方法识别并记录各物种的名称来测定群落的________,同时注意调查不同物种________状况,以获得群落的垂直结构。
(4)如图是1953~1996年间该生态系统生物量(有机物量)统计图,据图你可以得出的生物量演变规律是________________________________________________。
下表是某地区森林群落演替过程中部分相关量统计,试根据表中数据回答问题:
群落演替 |
灌草丛 |
针叶林 |
针阔叶混交林 |
季风常绿阔叶林 |
|
群落垂直结构层数 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
叶面积指数 |
2.48 |
6.61 |
11.28 |
17.76 |
|
光能漏射率(%) |
62.2 |
44.7 |
3.3 |
1.1 |
|
生 产 者 |
总初级生产量 (t·hm-2·a-1) |
17.43 |
55.50 |
116.61 |
150.81 |
净初级生产量 (t·hm-2·a-1) |
1.50 |
14.52 |
23.88 |
26.00 |
|
总生产量/总呼吸量 |
1.09 |
1.35 |
1.26 |
1.21 |
注:叶面积指数指单位土地面积上的植物叶面积。
(1)该地区生物群落的演替类型属于 ;从数据上分析,在演替过程中群落物种丰富度的变化趋势是 。
(2)统计数据表明随着群落演替的进行,生态系统截获光能的百分率 ,总初级生产量增多,这可能与植物群落的垂直结构____________ 增多有关。
(3)生态系统总初级生产量指全部生产者(绿色植物)固定的能量,而净初级生产量指全部生产者固定并贮存的能量,统计数据表明在由针叶林到季风常绿阔叶林演替的过程中,生态系统的总生产量/总呼吸量有下降趋势,试解释可能的原因:
___________________________________________________________________
_________________________________________________________________ 。
下图表示种群年龄组成的一种类型。
(1)此图表示 型的种群。
(2)此种群中, 个体少, 个体多。
(3)据统计,这与我国某阶段的年龄组成大体相似,预测在稍后的一段时间内人口数量的发展趋势是 ,因此, 应该是我国该阶段的一项基本国策。
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 。