运用所学知识回答下列种群和群落的相关问题:
(1)种群最基本的数量特征是 ,预测某一种群数量的未来发展趋势的主要因素是该种群的 。若往稻田生态系统中同时引入相同数量的两种食草昆虫甲和乙(二者均可适应该地环境)下图中曲线表示甲的种群数量变化情况,试在图中画出乙种群数量随时间变化的曲线。
(2)下图表示某种群数量变化可能的四种情况(“J”型、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),其中a点表示外界因素的变化。请回答下列问题:
①若某种群数量变化呈现图中“J”型曲线,其种群增长率 。图中阴影部分表示因环境阻力而减少的个体数,这种变化可引起种群的 发生改变,从而可导致生物进化。
|
②若某种群为长江流域生态系统中的野生扬子鳄,当种群数量在a点后的变化曲线为Ⅲ、且种群数量为K2时,对野生扬子鳄种群最有效的保护措施是 。
③若某种群为东亚飞蝗,应控制其种群数量为 (K1、K2、0),以有利于维持该地区生态系统的稳定性。干旱能抑制造成蝗虫患病的一种丝状菌的生长,若a点变化为干旱,则a点后东亚飞蝗种群数量变化曲线可能为 。为研究酵母菌种群密度的动态变化,某实验小组进行了如下操作,请分析回答下面的问题。
按下表所列条件进行了A、B、C 3组实验,用50 mL锥形瓶作为培养器皿,棉塞封口,静置培养,其他实验条件均相同。
试管 编号 |
培养液/mL |
无菌水/mL |
酵母菌 母液/mL |
温度/℃ |
A |
10 |
— |
0.1 |
28 |
B |
10 |
— |
0.1 |
5 |
C |
— |
10 |
0.1 |
28 |
(1)为提高实验的精确度,吸取培养液进行计数之前,应将试管 ,每次计数要做 。
(2)本实验想研究 因素对酵母菌数量增长的影响;预测此实验中酵母菌种群数量增长较快的一组是 组。
请根据调查某双子叶草本植物种群密度的过程,回答下列问题:
(1)样方法调查时,取样的关键是要做到随机取样,不能掺入主观因素。常用的取样方法有 和 ,其中 (方法)适用于调查地块的长与宽相差不大的地块。
(2)调查不同的植物类型时样方面积应该不同,如调查乔木种群密度时样方面积要比调查草本植物种群密度时的样方面积 。
(3)若某长条形地块长、宽为100m×50m,如果要等距抽取10个样方,则抽样时相邻样方的中心距离为 。若调查中小样方为1m×1m,对某种植物种群调查的结果为:12株、18株、16株、16株、15株、13株、15株、11株、13株、13株,则所调查种群的密度为 。(保留整数)
为了摸清某草原生态系统的食物网组成情况,某生物小组调查并统计了该草原生态系统中各种生物之间的食物关系如下表所示(表中“+”表示构成食物关系):
动物 食物 |
甲 |
乙 |
丙 |
丁 |
戊 |
己 |
乙 |
+ |
|
|
|
|
|
丙 |
+ |
+ |
|
|
|
|
丁 |
+ |
|
|
|
|
|
戊 |
+ |
|
+ |
+ |
|
|
己 |
|
|
+ |
|
|
|
庚 |
|
|
|
|
+ |
+ |
表中甲为该草原生态系统的生产者,请回答下列问题。
(1)上表中未列出的的该草原生态系统的成分是 ,该草原生态系统的功能是 。
(2)该草原生态系统的食物网包含 条食物链,处于第三营养级的生物有
,所处营养级最多的生物是 。
(3)丙与戊的关系是 ;如果由于某种原因使得乙(戊)突然大量死亡,则丙(丁)的数量变化趋势是 。
(4)该草原生态系统的稳定性遭破坏后,进行的群落演替属于 。
(5)如果自然条件发生不可预知的变化,导致戊生物突然全面消亡,此时状态下如庚欲获得1kg 能量,则从理论上至少需要消耗甲 kg(营养级间的能量传递效率为10%,且下一营养级取食上一营养级的食物比例相等)。
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,下面是其中一个样方中该植物的分布情况(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,全部进行标志后放生;第二次捕获160尾,其中有标志的鲫鱼有10尾,则该池塘内鲫鱼的总数约为 。
(3)昆虫——去除取样法。对于某些隔离带的稳定种群,可以通过连续捕捉一定次数,根据捕获量的减小来估计种群大小。由于每次捕获后不放回,理论上种群数量应当越来越少,因此,我们把每次捕获数加到前面所捕获的总数上,得到捕获积累数,以推算种群数量。以捕获积累数为x轴,每次捕获数为y轴,根据数据描点作直线向右延伸与x轴的交点即为种群估计数。假如在某田块(120 m2)连续捕虫8次,得到下表数据。
捕获次数 |
每次捕获数(Y) |
捕获积累数(X) |
1 |
72 |
72 |
2 |
63 |
135 |
3 |
44 |
179 |
4 |
32 |
211 |
5 |
23 |
234 |
6 |
17 |
251 |
7 |
16 |
267 |
8 |
15 |
282 |
①依数据作图,并据图分析该昆虫种群平均密度大约是 只/平方米。
②如果你捕获到的昆虫数并不是递减的,请分析发生这种情况的可能原因。
(10分)为防治农田鼠害,研究人员选择若干大小相似、开放的大豆田,在边界上每隔一定距离设置适宜高度的模拟树桩,为肉食性猛禽提供栖息场所。设桩一段时间后,测得大豆田中田鼠种群密度的变化如图所示。请回答下列问题:
(1)要估算大豆田中田鼠种群密度,最常用的调查方法是 ,猛禽与田鼠的种间关系是 。
(2)该生态系统中田鼠的种群密度是由 决定的;b点以后田鼠种群密度大幅上升,从田鼠生存环境变化的角度分析,其原因是:其一:株冠形成有利于 ;其二 。
(1)某大豆田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能量从植物传递到田鼠的效率是________________%(保留一位小数点)。
②该生态系统中田鼠的种群密度是由________________决定的;可通过标志重捕法调查田鼠种群密度。在2hm2范围内,第一次捕获并标记40只田鼠,第二次捕获30只,其中有标记的15只。该种群密度是____________只/hm2。若标记的部分田鼠能主动逃避陷阱,这样导致种群密度估算结果_____________。对捕获的田鼠进行性比例调查,发现其雌雄比例稍大于1,其性比例____________(有利/不利)于种群增长。
③田鼠用于自身的生长、发育和繁殖的能量,除了流入下一级外,还有可能是_____________和________________。
(2)为防治农田鼠害,研究人员选择若干大小相似、开放的大豆田,在边界上每隔一定距离设置适宜高度的模拟树桩,为肉食性猛禽提供栖息场所。设桩一段时间后,测得大豆田中田鼠种群密度的变化如右图所示。请回答下列问题。
④b点以后田鼠种群密度大幅上升,从田鼠生存环境变化的角度分析,其原因是 ______________________________。
⑤ 猛禽除了捕鼠外也会捕食鼬,猛禽属于第______________营养级,请画出该生态系统的食物网________________________________________________。
单细胞铜绿微囊藻大量繁殖可形成水华.受到广泛关注。下面是有关铜绿微囊藻的研究.请回答问题:
(1)利用配制的X培养液培养铜绿微囊藻8d.每天定时测定其细胞数量,发现铜绿微囊藻数量呈指数增长.短时间内产生大量个体,这是因为铜绿微囊藻具有 等特性。
(2)某同学用x培养液培养铜绿微囊藻时,加入粉绿狐尾藻(一种高等水生植物).结果铜绿微囊藻生长受到明显抑制.重要的原因是这两种生物在利用 等资源时存在显著的竞争关系。
(3)也有人提出假设:粉绿狐尾藻能产生化学物质抑制铜绿微囊藻的生长。请利用下列实验材料用具.完成实验设计.探究该假设是否成立。
材料用具:铜绿微囊藻.粉绿狐尾藻,用于配制x培养液的各种无机盐,500 ml锥形瓶,蒸馏水,显微镜,血球计数板,盖玻片.玻璃缸,微孔滤膜(可以除菌)等。
实验步骤:
①材料准备:在装有7000 ml蒸馏水的玻璃缸中种植一定数量且生长良好的粉绿狐尾藻.在适宜条件下培养8 d。准备接种用的铜绿微囊藻。
②培养液配制: (2分)。
③实验分组:取锥形瓶6只,分为两组 (2分)。
④接种与培养: (2分)。
⑤观察与统计:每天定时用血球计数板对6只锥形瓶内铜绿微囊藻细胞进行计数.计算平均值.比较两组细胞数量的差异。
(4)若(3)中假设成立.则实验结果是 (2分)。
下图为种群在不同生态系统中的增长曲线模式图,据图回答问题:
(1)如果生活在一个理想的环境中,种群数量按a曲线增长。但实际上,在自然环境中生活资源和_______都是有限的,种群达到一定数量后势必加剧_______,使种群数量增长受到影响,不能按a曲线方式增长。
(2)除上述影响外,在一定环境中,种群数量还受其他环境因素的限制,如无机环境方面主要是__________的影响,生物因素有________和________等。因此,种群数量增长按b曲线方式增长,最多达到K值为止,此时种群增长速率为________。
(3)此外,还有直接影响种群兴衰的两对变量,即该种群的____________和__________。年龄组成是通过影响_____________而间接对种群动态变化起作用的。
Ⅰ.将蛙脑破坏,保留脊髓,做蛙心静脉灌注,以维持蛙的基本生命活动。暴露蛙左后肢屈反射的传入神经和传出神经,分别连接电位计a和b。将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后,电位计a和b有电位波动,出现屈反射。下图为该反射弧结构示意图。
用简便的实验验证兴奋能在神经纤维上双向传导,而在反射弧中只能单向传递。
Ⅱ.合理密养、立体养殖是提高池塘养殖经济效益的
有效措施。
(1) 某池塘中有水草、绿藻、草鱼、鳙鱼(主要摄食浮游动物)和鳜鱼(肉食性),以及水溞、轮虫等浮游动物。请按主要捕食关系,绘出该池塘生态系统的食物网。
(2)轮虫和水溞的种间关系是 。
(3)研究池塘生态系统不同水层光合速率,对确定鱼的放养种类和密度有参考价值。从池塘不同深度采集水样,分别装入黑白瓶中(白瓶为透明玻璃瓶,黑瓶为黑布包裹的玻璃瓶)并封闭。然后将黑白瓶对应悬挂于原水样采集位置,同时测定各水层剩余水样溶氧量,作为初始溶氧量。24h后,测定各黑白瓶中溶氧量。若测得某水层初始溶氧量为A mg﹒L-1 , 白瓶溶氧量为 B mg﹒L-1 , 黑瓶溶氧量为C mg﹒L-1,则该水层总光合速率为 mg﹒L-1﹒d-1。
若上午黑白瓶被悬挂于水深25cm处时,白瓶意外坠落至池塘底部,短时间内,该瓶内绿藻叶绿体重含量 。
(4)从群落结构的角度分析,立体养殖可以 。从能量流动的角度分析,合理密养可以 。
调查统计的方法被广泛应用于生物科学研究之中。在一个草原生态系统中,草是生产者,鼠是初级消费者。现将某动物新物种X引入该生态系统,调查表明鼠与X的种群数量变化如下表:
时间(年) |
鼠种群数量(只) |
X种群数量(只) |
1 |
18900 |
100 |
2 |
19500 |
120 |
3 |
14500 |
200 |
4 |
10500 |
250 |
5 |
9500 |
180 |
6 |
9600 |
170 |
7 |
9500 |
180 |
8 |
9600 |
170 |
(1)据表分析,鼠种群与X种群的关系是________。若在第9年间,大量捕杀物种X,则第10年鼠种群数量变化趋势是________。
(2)对鼠种群数量进行调查,一般采用标记重捕法。由于鼠类在被捕捉过一次后就很难再次被捕捉,所以上述计算所得的种群个体总数可能会比实际值偏________。
(3)土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性,若调查弃耕农田土壤小动物类群丰富度,常采用________________________法。某研究性学习小组设计了如图所示装置,从选取的土样中收集小动物,但他们设计的这一装置不够完善,
请写出完善该装置的做法:_________________________。接下来对采集到收集瓶中的小动物还应做的工作是_____________。
广东韶关武江区锅溪河上游的山林因过度砍伐,不足半年时间,原本郁郁葱葱的山坡变得满目疮痍停止砍伐一段时间后,该地常绿阔叶林逐步得以恢复。下表为恢复过程一次更替的群落类型及其植物组成。
回答下列问题:
(1)该地常绿阔叶林恢复过程中群落演替的类型为 演替。常绿阔叶林遭到破坏后又得以恢复的原因,除了植物的种子或者繁殖体得到保留外,还可能是原有的 条件也得到基本保留。
(2)在有上述群落构成的生态系统中,恢复力稳定性最强的是 生态系统,抵抗力稳定性最强的是 生态系统。与草丛相比,针叶林的动物分层现象较 (填“简单”或“复杂”),原因是 。
(3)常绿阔叶林中生产者所固定的太阳能除经自身呼吸作用以热能形式散失外,还将流向 。若用样方法调查森林某种双子叶植物种群密度时,需要进行随机取样,这样做的目的是为 。
甲图表示某草原上以植物为食的仓鼠种群数量变化(K0表示仓鼠种群在理想状况下的环境容量),乙图为仓鼠所摄入能量的去路(字母表示相应能量)。请回答:
(1)据甲图分析,仓鼠的种群数量呈 型增长;当某种天敌进入一段时间后,仓鼠种群数量达到了相对稳定状态,则天敌最可能进入的时间在 处;在捕食压力下,仓鼠种群的环境容纳量在 之间。
(2)乙图中A属于 营养级同化的能量,能量C用于仓鼠种群的 。
(3)若B中能量为l.5×109 kJ,C中能量为l.4×109kJ,某种天敌同化的能量为4.2×107 kJ,则该生态系统中从仓鼠到其天敌的能量传递效率为 。
(4)与兔一样,灰仓鼠也具有“狡鼠三窟”的特点,某些“狡鼠”在捕捉过之后,很难再一次捕捉。因此在用标志重捕法调查仓鼠种群密度时,计算得到的数据值将 (填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)
(5)为研究草原上的蚂蚁和仓鼠等啮齿动物在种子利用上的种间关系,生态学家在草原上中划定3个基本相同的区域进行实验,实验过程及实验结果如下表。请补充填写表格内“ ”。
数 量 类群 |
区域1 |
区域2 |
区域3 |
处理方法:蚂蚁和啮齿动物共存。 |
处理方法:移走所有的啮齿动物,并围栏隔离。 |
处理方法: 。 |
|
蚂蚁群 |
318群 |
543群 |
0群 |
啮齿动物 |
122只 |
0只 |
144只 |
如图为某农田生态系统及对秸秆进一步利用的示意图,请据图回答有关问题:
(1)该生态系统的主要成分是_________,蛇在该生态系统中位于第_________营养级,若蛇的食物有1/5来自蛙,4/5来自鼠,则从理论上讲,蛇每增加1 kg体重,至少消耗水稻________kg。
(2)若要调查鼠的种群密度,利用的方法应是______________;当生态系统处于相对稳定状态时,蛙的种群数量一般处于________值。
(3)秸秆利用后产生的废渣可以还田,其中的有机物可被分解者分解,产生的_____________________可用于植物光合作用,提高农作物的产量,这主要体现生态工程的_______________原理。与自然生态系统相比,该系统的优势主要是__________________________。
回答下列与生态学有关的问题:
(1)某人将未经检疫的外来鱼类和水草大量引进某水域生态系统后,导致生物多样性下降。从种间关系的角度分析,引起这种不良后果的原因是本地原有物种和外来物种之间可能存在着 、 、 的关系。
(2)某相对稳定的水域生态系统中主要有甲、乙、丙、丁、戊5个种群,各种群生物体内某重金属的含量如下表。已知水中的该重金属被生物体吸收后难以通过代谢排出体外。假设在这5个种群构成的食物网中,消费者只能以其前一个营养级的所有物种为食。
种群 |
甲 |
乙 |
丙 |
丁 |
戊 |
重金属含量(μg/kg 鲜重) |
0.003 7 |
0.003 7 |
0.035 |
0.035 |
0.34 |
据表中数据绘出该生态系统的食物网。