东方田鼠不同于家鼠,喜野外环境。2009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数量,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:________________________________________________________________________
下图1是某生态系统物质循环过程,图2是该生态系统中第二营养级与第三营养级利用食物的部分过程,请回答下列问题:
(1)若图1是碳循环示意图,则丁指 ,丁的来源除了图中所示过程之处,还可来自于
。
(2)图2中,肉食动物的粪便属于图中的 ,人类若圈养某种植食性动物时,一般需要提高食物的
利用率,即 (用序号表示)的比值。
(3)图2中的捕食关系说明生态系统具有 、 、 功能,捕食关系说明信息传递的作用是 。
(4)生态系统的K值又叫_______ ___,若该生态系统长期维持相对稳定,用标志重捕法调查第二营养级种群密度时,若在第二次捕获过程中,发现岛上有脱落的标记,这种情况下,估算的种群密度 (增大、不变、下降)。
假设a、b、c、d是一个简单生态系统中最初仅有的四个种群,其a、c、d的营养关系为,a与b的关系如图,a是该生态系统主要的自养生物,请回答:
(1)该生态系统中a和b的种间关系是 。
(2)若d大量死亡,则一定时间内种群密度增加的种群是 ___,种群密度减少的种群是__________。
(3)若持续干旱使a大量死亡,c和d种群密度将会 。
(4)当受到外界的轻微干扰后,经过一段时间,该生态系统可以恢复到原来的状态,说明该系统具有 。与热带雨林相比,该生态系统的抵抗力稳定性 (低、高)。
(5)为了调查该系统c种群的密度,捕获了50个个体,将这些个体标记后放掉,一段时间后重新捕获了40个个体,其中有5个带有标记,c种群的数量约为 个。
(14分,每空2分)假设a、b、c、d是一个简单生态系统中最初仅有的四个种群,其a、c、d的营养关系为a→c→d,a与b的关系如图,a是该生态系统主要的自养生物,请回答:
(1)该生态系统中a和b的种间关系是 ________。
(2)若d大量死亡,则一定时间内种群密度增加的种群是________,种群密度减少的种群是________。
(3)若持续干旱使a大量死亡,c和d种群密度将会____________。
(4)当受到外界的轻微干扰后,经过一段时间,该生态系统可以恢复到原来的状态,说明该系统具有__________。与热带雨林相比,该生态系统的抵抗力稳定性________(低、高)。
(5)为了调查该系统c种群的密度,捕获了50个个体,将这些个体标记后放掉,一段时间后重新捕获了40个个体,其中有5个带有标记,c种群的数量约为_____个。
杜氏盐藻属于海洋中一种单细胞藻类。为研究海洋常见重金属污染物Pb2+对杜氏盐藻种群数量增长的影响,研究人员将杜氏盐藻分别置于A~E五种培养液中培养(其他条件相同且适宜),定期取藻液测定杜氏盐藻密度,结果如图。请回答:
(1)种群密度是种群最基本的_______特征。利用血球计数板测定杜氏盐藻密度,取藻液前,应将藻液________,以利于准确计数。
(2)在A培养液中,杜氏盐藻种群数量呈________型增长。杜氏盐藻种群的种内竞争程度,第8天时比第16天时________(强/弱)。决定杜氏盐藻种群数量的直接因素是___________________.
(3)实验结论:Pb2+对杜氏盐藻种群数量增长具有________(促进/抑制)作用,浓度越大该作用越______。得到上述结论的依据是:在相同时间内,
含Pb2+培养液中的杜氏盐藻密度比不含Pb2+培养液的杜氏盐藻密度______
________________________________________________________________。
某研究性学习小组设计了如图1所示的生态系统。水体中种植有生菜,还生活有藻类植物、硝化细菌、水蚤、鲤鱼、腐生细菌等。水蚤以藻类植物为食,鲤鱼以水蚤和藻类植物为食。图3表示细胞中发生的部分生理过程(A~E表示物质,①~④表示过程)。请回答:
(1)要维持该生态系统的正常运行,必需将装置放在 的地方,并且必须定期补充的物质是 。
(2)该生态系统的生产者有 ,其中腐生细菌在该生态系统所起的作用是 。
(3)写出鲤鱼获得能量最多的一条食物链 。用文字和箭头在图2中完善该生态系统的能量流动示意图。
(
4)水蚤能完成图3中的生理过程有 (填图中序号)。若图l中生菜生长一段时间后出现烂根,可能是根细胞发生了图3中 (填图中序号)生理过程导致的。
(10分,每空2分)如图所示为某一经济动物种群迁入一个适宜的环境后的增长曲线图,请回答:
(1)图中表示种群数量最大的一点是________。
(2)图中表示种群增长速率最快的一点是________。
(3)据统计,70年代初,我国人口年龄组成与图b点对应年龄组成相似,所以在这以后一段时间内我国人口的发展趋势是种群密度将_______。因此我们要认真执行控制人口的____________政策。
(4)既要获得最大的捕获量,又要使该动物资源的更新能力不受破坏,应使该动物种群的数量保持在图中________点所代表的水平上。
朱鹮是全世界最为珍稀濒危的鸟类之一。1981年在陕西洋县朱鹮被重新发现时仅有7只,随即开展了保护和拯救工作,并在洋县建立了自然保护区。请分析回答相关问题。
(1)我国对朱鹮开展的这种保护属于________保护。
(2)经过不断研究和努力,我国对朱鹮的人工繁育取得了突破性进展。目前统计朱鹮种群数量2200只,若朱鹮每繁殖一代种群数量比原来增加m倍,则在此条件下繁殖n代以后,理想状况下,朱鹮的种群数量为 。
(3)下图为该保护区内沼泽地生态系统的主要食物链,处于第二营养级的生物有 。若有浮游植物增加750kg,最多能使朱鹮增重___________,朱鹦摄食同化的碳最终通过____________释放到无机环境中。
(4)在繁殖期朱鹮主要通过“炫耀”的方式寻求配偶,这属于信息传递中的 信息。
下图显示河流及养猪场的位置,在沿河的ABCD四处收集水样本经分析后,其结果如下表所示:
(1) 点的细菌种群最大,原因是 。
(2)地点A和地点B溶解氧浓度差别的原因是 。
(3)氨在地点B至D浓度逐渐减少的原因是 。
(4)试根据题(3)的答案,提出由地点B至D,藻类种群的大小有何改变?并解释原因。
。
(5)若养猪场仍留在原处,请设计一种方案以减轻它所引起的水污染。
。
I.美国女科学家巴巴拉·麦克林托克,一生未婚,但与玉米却打了一辈子的交道,被人们誉为“玉米夫人’’.她在玉米杂交试验中发现,使玉米籽粒着色的基因,在玉米某一特定代会“接上”或“拉断”,又在某一代的染色体上重新出现,使玉米粒的颜色发生变化。就好像基因从一代跳到另一代上,故把它叫做活动遗传基因或称为“跳跃基因”.
(1)基因工程中,需要构建基因表达载体,其中相当于“跳跃基因”的是 ,为了使该“跳跃基因”能在特定时间和空间内正常表达,构建的基因表达载体中需要有合适的 .
(2)有些“跳跃基因”复制自身并将拷贝插入基因组新位点,HIV等含有这类跳跃基因,能将其拷贝插入宿主细胞染色体,劫持宿主细胞以产生更多病毒颗粒.
①HIV若完成其基因的跳跃,推测此过程可能涉及到的酶有 (至少写出2种).
②研究表明,许多动物通过进化形成了能减少HIV等病毒“跳跃基因”移动的生理功能系统,这样的功能系统可以看作是动物体 的一部分。
(3)不同玉米品种对磺酰脲类除草剂的敏感性不同,现有两个玉米品种:磺酰脲敏感型和磺酰脲迟钝型,科学家做了以下实验:
①P:♂磺酰脲迟钝型玉米×♀磺酰脲敏感型玉米→F1:100%磺酰脲敏感型玉米
②将磺酰脲敏感型玉米的卵细胞的核DNA彻底破坏后,移植入迟钝型玉米的体细胞核,经培养得到杂种玉米植株.待杂种玉米植株成熟后,授以磺酰脲迟钝型玉米的花粉,得到的子代100%是磺酰脲敏感型玉米,此实验的目的是 .有人认为此实验过程较繁琐,技术复杂,请你写出一种更为筒单的技术方案:
II.研究人员近期在内蒙古自治区呼和浩特、包头、乌兰察布、锡林郭勒、赤峰等盟市发现外来入侵物种黄花刺茄,此植物不仅在公路边、河滩地、草原深处有生长,甚至蔓延至城市周围.这一原产于北美的外来入侵物种严重威胁着内蒙古的生态环境,牲畜误食会中毒,甚至死亡。回答下列关于草原生态系统的问置。
(1)草原的不同地段上分布着种类和密度不同的牧草,属于草原群落的 .草原上的植被能防风固沙、保持水土,对于缓解相邻地区的沙尘天气有一定的作用,体现了生物多样性的 ________价值。
(2)草原连年遭受过度放牧,会使草原的物种多样性锐减,从而加速土地荒漠化,可见人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的 进行。停止放牧后的草原能逐渐恢复生机,这表明生态系统具有 稳定性。
(3)黄花剌茄的茎秆和果实上长满尖锐毛刺,能有效降低动物对黄花刺茄的取食欲望,这表明生态系统具有
功能。
(4)调查中发现黄花刺茄的种群数量每年都以150%的增长率(出生率-死亡率)增加, 假定黄花刺茄的种群初始数量为N0,则两年后它的数量将达到 .
大气中CO2过多与碳循环失衡有关。哥本哈根世界气候大会所倡导的低碳生活获得普遍认同。下图表示生态系统结构及碳循环模式图,①、②、③、④、⑤代表生理过程。据图回答下列问题:
(1)图中属于生物群落的是 ______(填字母)。碳在生物群落和无机环境之间主要是以______的形式进行循环。
(2)①代表的生理过程是 ___________________;
(3)生态系统中D和C的种间关系是 __________。若A固定的能量不变,D减少,则C可利用的能量___________。
(4)某远离大陆的岛屿上,生活着一个部落,多年来,部落人口数量和农作物产量稳定,他们的食物来源为1/2来自植物性食物(农作物),1/2来自动物性食物(家禽家畜及其产品)。在农作物的产量保持不变的前提下,部落首领要求所有居民调整食物结构以满足人口数量增加一倍的需要。请计算,若能量传递效率按20%计算,要达到部落首领的要求,则应将植物性食物与动物性食物的比例由现在的1:1调整为 :1 。
Ⅰ.(10分)某地的常绿阔叶林因过度砍伐而遭到破坏,停止砍伐一段时间后,该地常绿阔叶林逐步得以恢复。下表为恢复过程依次更替的群落类型及其植物组成。
演替阶段 |
群落类型 |
植物种类数/种 |
||
草本植物 |
灌木 |
乔木 |
||
1 |
草丛 |
34 |
0 |
0 |
2 |
针叶林 |
52 |
12 |
1 |
3 |
针、阔叶混交林 |
67 |
24 |
17 |
4 |
常绿阔叶林 |
106 |
31 |
16 |
(1)该地常绿阔叶林恢复过程中,群落演替的类型为_______演替;群落类型_______中的动物分层现象最复杂,丰富度最高。
(2)群落中某种群年初个体数为100,一年内新生个体20个,死亡个体10个,年末时个体数为110,该种群的年出生率为_______。
(3)对土壤中小动物类群丰富度进行研究,对于个体较大、种群个体数量有限的群落丰富度的统计方法通常采用的是______________。
(4)一般来说生态工程的主要任务是对______________进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力。
II.(10分)神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。题7图是人体内某些信息分子作用的示意图,字母A~E表示信息分子,数字表示相关生理变化。请据图回答:
(1)信息分子A、B的名称分别是______________。
(2)图中①表示_____________________,②表示增殖分化产生 。
(3)寒冷时产生冷觉的神经中枢位于______________。
(4)靶细胞识别A、B、C、D、E等信息分子依赖于细胞膜上的______________。
下图左是某地建立的人工生态系统示意图。请分析回答:
(1)从生态系统能量流动的角度分析,建立人工生态系统的目的是 .
(2)蘑菇和蚯蚓在该生态系统中属于 。
(3)右上图表示在一定时间内,农田中某一地段蚯蚓数量的变化,B点对应的种群数量为K/2,则该点的含义为 ,K值的含义是 ,如果环境条件发生改变,该值 (填“能”或“不能”)发生改变。
某地由于引入一种植物,对该地区生物多样性造成了一定影响。科研工作者对此进行了多项研究。请分析回答下列问题:
(1)某样方内该植物的分布如上图左所示,则此样方内该植物的数量应记为__________株。
(2)引入植物造成的后果称为生物入侵,主要的两个原因是_______ __
和 。
(3)某研究小组为了进一步研究该入侵植物,把该植物和一种本地植物在一适宜地块内混合种植,并绘制出两个种群的增长速率曲线(如上右图)。下列相关叙述中不正确的是( )
A.乙为该入侵植物,甲的数量从t3开始减少 |
B.t1~t3时间内,甲种群的增长曲线呈“S”型 |
C.t2、t4时,甲、乙的数量分别达到最大 |
D.影响乙种群在t4后变化的主要因素是生存空间和资源等 |
(4)研究小组利用该植物又进行了种植密度与产量关系的研究。在实验田中划出5块面积和土壤肥力等条件均相同的区域,分别种植数量不等、分布均匀的该植物。待成熟后分别统计平均单株荚果数量、每个荚果中的种子数,结果如下表。
结果反映的规律之一是:平均单株结豆荚数______ ______;结果反映的另一规律是:平均单荚中种子数量不随种植密度变化而改变。比较不同区域收获种子的总量,说明要获得农作物高产应做到合理密植。
下图甲表示某人工鱼塘生态系统能量流动图解(能量单位为:J/cm2.a),乙表示鲫鱼迁入该生态系统后的种群数量增长率变化曲线,请回答:
(1)流经该生态系统的总能量是 J/cm2.a,来源包括 。甲图中A代表 ;该生态系统中贮存的能量主要以 的形式存在。
(2)甲图生态系统中,能量从第一营养级流到第二营养级的传递效率是 %,能量从第二营养级流到第三营养级的传递效率是 %。(小数点后均保留1位数字)
(3)由于食性不同,鱼塘中鱼类等生物具有分层现象,群落的这种空间结构称为 。
(4)调查人工鱼塘中鲫鱼的种群密度,常用 法。乙图中,在tl~t2时期鲫鱼种群的年龄组成为 型。