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:
年份
(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 。
2007年,陕西镇坪“华南虎”事件重新引起了人们对这种濒危生物的关注。华南虎(又称中国虎)是我国特有亚种,全球只剩下不到100只,在野外生存的华南虎可能只有10到30只。影响它们数量的首要原因是人虎冲突。一只虎至少需要15到30平方公里活动空间。近代的人口迅速增长,导致华南虎的栖息地碎裂化、岛屿化,很难满足华南虎的生存要求,被孤立的华南虎个体之间很难交流和繁殖。第二个原因就是华南虎的很多食物是人类的经济动物,当人们的猎杀使这些动物的种群密度降低到一定程度时华南虎已经很难生存。
(1)野外的成年华南虎通常将尿液喷洒在树枝上作为确定它们领地的一种标志,这是一种_ _▲ _信息。
(2)从生态系统能量流动的角度来看,华南虎的生存需要较大领地的原因是_ __▲__ _______。
(3)上述材料主要反映了人虎之间的_ __▲__ _关系。
(4)如果镇坪存在华南虎,对该区域内的华南虎最好的保护方式是_ __▲__ _。
(5)华南虎与东北虎均为我国国家一级保护动物,它们是两个不同的亚种。从进化角度看,其差异的实质是_ __▲__ _ 。
(6) 在自然界,由于_ __▲__ _,狮和虎是不可能相遇的。现在科学家利用狮虎进行杂交,形成狮虎兽或虎狮兽。据此,有人认为狮和虎应该属于同一物种。你是否赞同此观点?请说明理由_ __▲__ _。
(7)在自然情况下,华南虎往往捕食个体数量多的物种,这就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间。可见,捕食者的存在有利于___▲__ _。
下图中甲表示某森林植物的景观,乙表示物种数与面积的关系。请分析完成问题:
(1)物种组成是决定群落性质的最重要因素。为了登记群落的植物种类组成,在群落的中心部位选取样地,用随机取样法,首先要确定样方面积。一系列取样统计结果如图乙。
①试写出该研究的课题名称:_______________。这种研究方法叫做_____________。
②图乙显示:在一定范围内,随样方面积的增大,_______________,调查该森林物种数的样方面积最好是_____________m2。
③若选取3个合适的样方对某种乔木计数的结果分别是n1、n2、n3,则该乔木的种群密度为__________________________株/m2。
(2)导致景观图中植物分层现象的主要非生物因素是_____________,森林对太阳能的利用率高于农田的主要原因是森林具有复杂的_____________结构。若要调查景观图中森林群落的结构,请写出主要的调查项目(调查设备略):
①_________________________________________________________________;
②_________________________________________________________________。
红花酢浆草是我国重要的绿化和观赏草坪植物,但它经常会受到酢浆草岩螨的危害。为了探究温度对酢浆草岩螨各螨态发育阶段的影响,科研工作者在其它条件都相同的情况下,设置不同的温度梯度,每天10:00调查并整理一次数据,结果见下表。
(1)每个温度重复3次,每次孵育15粒卵,目的是: 。
(2)每次直接计数的是 ,经过计算再得出表中各螨态发育阶段的平均天数。
(3)在 ℃范围内,酢浆草岩螨各螨态均能完成生长发育。温度对其生长发育有影响,表现在随着温度的升高发育历期 。
(4)调查酢浆草岩螨的种群密度应采用 ,取样要求为 。
(5)从种群的特征角度分析,影响酢浆草岩螨的种群密度的因素有 。
(6)统计酢浆草岩螨种群个体数时,应包含以下 (填字母)。
A.卵期的个体数 |
B.幼螨期的个体数 |
C.前若螨期的个体数 |
D.后若螨期的个体数 |
E.产卵前期的个体数
探究实验:
A、(6分)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,右图是其中一个样方中该植物的分布情况(注: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 株。样方大小一定相同吗? 为什么? 。
(2)动物——标志重捕法。在对某池塘内鲫鱼种群数量调查时,第一次捕获鲫鱼200尾,全部进行标志后放回;第二次捕获160尾,其中被标志的鲫鱼有10尾,则该池塘内鲫鱼的总数约为 ;
下列不属于标志重捕法应用应具备的条件的是( )
A. 标志个体释放后应与其他个体均匀混合
B. 标志方法不伤害动物和影响动物行为
C. 研究区域相对封闭,没有个体迁入和迁出
D. 个体间相互交配和繁殖的机会均等
(3)细菌——显微记数法。
B、(10分)科学家研究发现,紫外光可抑制植物生长。原因是紫外光增加了植物体内吲哚乙酸氧化酶(含铁蛋白)的活性,而吲哚乙酸在乙酸氧化酶的作用下已被分解为3亚甲基氧化吲哚(不能促进细胞伸长)。为验证紫外光抑制植物的生长与吲哚乙酸的氧化有关,请补充下列实验设计并完成相关的实验分析。
一、材料用具:
燕麦幼苗,完全培养液、缺铁培养液(以上溶液浓度均适宜),蒸馏水,琼脂块,刀片等。
二、实验步骤:
(1)准备4个配有培养支架的烧杯,分别标记为A、B、C、D。
(2)向A和B烧杯中加入等量适量的完全培养液,C和D烧杯中加入 。
(3) 先取生长状况相同的燕麦幼苗若干株,平均分成四组,分别放在A~D 4组烧杯中培养一段时间。
(4)给予A、C适宜的可见光光照,给予B、D________________光照,继续培养一段时间。
(5)切下幼苗的胚芽鞘尖端,分别用琼脂块收集生长素,并对应标记为a、b、c、d。
(6)将a~d含生长素的琼脂块两两分组,并分别置于去尖端的胚芽鞘两侧(分组号标记为①~⑥,如下图),培养一段时间后,观察胚芽鞘的弯曲情况。
三、实验分析:
(1)请预测上图中第①、④组胚芽鞘的生长情况:①_____ ___,④__ ______。
(2)上图中第____ ____组胚芽鞘的生长情况可证明紫外光抑制植物的生长与吲哚乙酸的氧化有关。
如图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),请回答下列问题。
(1)以上生态系统成分中不属于生物群落的是 (用字母回答),以上过程直接揭示了生态系统的主要功能是 。
(2)向该农田中投放少量落叶等废弃物对生态系统不产生明显的影响,这是因为该生态系统具有 。
(3)若生产者固定的能量是1 000 J/(cm2·y),则B捕食A的过程中能量传递效率为 ;B固定的能量中用于自身生长发育繁殖的能量 J/(cm2·y)。
(4)田间管理除草、除虫可以提高农作物的产量,从能量流动的角度分析提高产量的原因是 。
(5)当生物B因使用农药数量减少时,生物C的种群数量短时间的变化为 。
(6)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 。写出该系统的一条食物链 。(用图中字母表示)
(每空2分,共14分)圆明园遗址公园是距北京市中心最近的、较为完善的湿地生态景观。这
里生存着多种多样的沉水植物(多种水草)、挺水植物(荷、菖蒲、芦苇等)和陆生植物。还生活着
以蝗虫为主的多种昆虫。水中有螺、沼虾、鱼类。此外还有蛙、蛇、鹭、野鸭以及野化的家猫
等动物。回答以下问题:
(1)圆明园遗址公园中的沉水植物生长于水域的中央区域,挺水植物生长于近岸的浅水,喜湿的植物
生长于岸边,旱生植物分布于离岸较远处,形成了群落的 结构。
(2)对动物类群进行解剖分析时,发现各类动物的消化道内容物如下表(√表示有此类残骸)
动物类群 |
消化道内容物K] |
|||||||
植物 |
昆虫 |
螺 |
沼虾 |
鱼类 |
蛙 |
蛇 |
鸟类 |
|
蝗虫 |
√ |
|
|
|
|
|
|
|
螺 |
√ |
|
|
|
|
|
|
|
沼虾 |
√ |
|
|
|
|
|
|
|
鱼类 |
√ |
|
√ |
√ |
|
|
|
|
蛙 |
|
√ |
|
|
|
|
|
|
蛇 |
|
|
|
|
√ |
√ |
|
√ |
鸟类 |
|
√ |
|
|
√ |
√ |
|
|
野化的家猫 |
|
√ |
|
|
√ |
√ |
√ |
√ |
①上表中所含内容,与完整的生态系统相比缺乏的成分有
和 。
②圆明园遗址公园中处于第二营养级的生物有 ,
鱼类与螺之间的种间关系为 。
(3)圆明园是北京地区金线偶褶蛙的唯一产区,为探察这一物种在该区的 ,
对其进行了取样研究,第一次捕获120只,测量并标记后释放,两周后,再次捕获的100只中
有15只带有标记,此环境中大约有金线偶褶蛙 只。
某湿地公园中生存着多种植物:多种水草、荷、菖蒲、芦苇和陆生植物,还生活着以蝗虫为主的多种昆虫。水中有螺、沼虾、鱼类。此外还有蛙、蛇、鹭、野鸭以及野化的家猫等动物。回答以下问题。
(1)该公园中的水草生长于中央区域,荷、菖蒲、芦苇生长于近岸的浅水,喜湿的植物生长于岸边,旱生植物分布于离岸较远处,形成了群落的 结构。
(2)对动物类群进行解剖分析时,发现各类动物的消化道内容物如下表(√表示有此类残骸):
①上表中所含的内容,与完整的生态系统相比缺乏的成分有 。
②该公园中处于第二营养级的生物有 。
③若用大量的杀虫剂消灭蝗虫等“害虫”后,受影响最大的动物是表中的 。
(3)近年来,该公园管理中心为了改善水系景观,有计划地清除多种野生植物,扩大荷花等几种观赏植物的种植面积,此举对该湿地生态系统的影响是 。
稻田中除了水稻外,还有杂草、田螺等生物。
(1)调查稻田中田螺种群密度时可以采用样方法,选取样方的关键是 。根据右侧的取样调查表可估算出稻田中田螺的种群密度为 。
样方编号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
样方面积(㎡) |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
田螺数量(只) |
15 |
18 |
15 |
19 |
15 |
14 |
(2)稻田中经控制后的有害生物密度与所需的防治成本有 关,并影响作物的价值。图中曲线 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)表示将有害生物控制在不同密度时的防治成本。若将有害生物密度分别控制在图中A、B、C三点,则控制在 点时收益最大。
(3)如在适当时间将鸭引入稻田,鸭能以稻田中的杂草、田螺等有害生物为食,从而可以减少 使用,减轻环境污染。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。
某校生物研究性学习小组在对某森林生态系统进行种群密度调查后,得到如下统计数据:
|
第一年 |
第二年 |
第五年 |
第八年 |
甲种群 |
4490 |
4120 |
67 |
10 |
乙种群] |
0 |
120 |
3210 |
4500 |
请根据以上调查结果回答下列问题:
(1)甲种群与乙种群之间存在着___________________关系,可能是导致甲种群密度变化的重要因素。而影响甲种群密度变化的其他生物因素可能还有 (写出二点)。
(2)甲种群和乙种群作为生态系统的生产者,为其他生物的生存提供所需的____________。
(3)从甲、乙两个种群的演潜过程,可以说明生态系统具有 能力,其基础是 。
(4)甲种群逐渐减少,甚至可能灭绝的情况,给该生态系统可能造成的影响是 。
(5)甲种群植物可能灭绝的内在因素是________________________。
南方某地的常绿阔叶林等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。下表为恢复过程一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/中 |
||
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 |
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课得到保留外,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。
(3)与草丛相比,针叶林的动物分层现象较为 (填“简单”或“复杂”),原因是 。
黄河三角洲是河、海、陆三者交互作用形成的湿地生态系统,资源丰富,类型多,包括河口、浅海、滩涂、沼泽、河流等天然湿地和盐田、鱼虾养殖塘、水库、稻田等人工湿地。到2020年,这里将率先建成经济繁荣、环境优美、生活富裕的国家级高效生态经济区。
(1)浅海湿地的各种生物共同构成一个 ,沼泽湿地的主要功能包括能量流动、物质循环和 。
(2)湿地生态系统能够较长时间地保持动态平衡,是因为该生态系统具有一定的
能力,其基础是 。
(3)为探究菖蒲(一种湿地植物)对污水的净化作用,某研究小组进行了以下实验:
第一步:从4个不同地点采集生活污水、工业污水、混合污水、人工池塘水,编号1~4;
第二步:分别测定4种水样的BOD(水中有机污染物经微生物分解所需要的氧量)和总氮含量;
第三步:取等量的上述4种水样,分别加入到4个相同的透明玻璃容器中,再将等重量的4份菖蒲分别在4个容器中水培15天,定期观察、记录。结果表明菖蒲在各种水样中生长良好。
第四步:取经过菖蒲处理的4种水样,再次测定其BOD(单位:mg/L)和总氮含量(单位:mg/L)。数据整理后,如下图所示。
①4种水样中有机污染物浓度最高的是 #水样。4#水样在实验中起 作用。
②湿地生态系统能够有效缓解水体富营养化,其根本原因是菖蒲对 的吸收。
③菖蒲具有的净化污水的功能属于生物多样性的 价值。
(4)黄河三角洲被国际湿地组织的官员誉为“鸟类的国际机场”,决定鸟类种群密度变化的直接因素包括 、 。
大米是我国人民的主食,稻田中除了水稻外,还有杂草、田螺等生物,稻田生态系统的研究是农业研究的重要方面。
(1)若调查稻田中田螺种群密度,可以采用样方法,选取样方的关键是 。
(2)如在适当时间将鸭(以稻田中的杂草、田螺等有害生物为食)引入稻田,可以减少农药的使用,减轻环境污染。控制有害生物密度采取的措施中,应用的生态工程原理有 。
(3)近年来,国内多个省份出产的稻米被查出镉超标,“镉米危机”的出现,再次敲响土壤污染警钟。图一表示土壤中镉化物严重污染地区,通过栽种吸镉植物回收镉化物的实验流程;图二表示两种植物对土壤中镉化物吸收能力的测试结果及干物质燃烧的气化温度。已知镉化物的气化温度为420℃。请回答:
①土壤中的重金属可以通过 逐级富集,从而危及人类的健康。
②研究表明,某些植物能促使吸收来的重金属与纤维素、果胶、有机酸等结合而分别沉积到细胞壁和液泡等处,并依靠 (细胞结构)的功能,使污染物与体内的敏感分子或部位隔离,不干扰正常的细胞代谢。对栽培的此类植物要及时收割,以避免植物体内的重金属通过 等途径重返土壤中。
③两种植物对镉化物吸收有差异的直接原因是根细胞膜上 。治理并回收镉化物适宜选择植物 ,理由是 。
菌根是由菌根真菌与植物根系形成的联合体,菌根真菌从土壤中吸收养分和水分供给植物,植物为菌根真菌提供糖类等有机物,下表为不同温度下菌根对玉米幼苗光合特性影响的实验结果。
组别 |
光合作用速度 (μmolCO2·m-2·s-1) |
气孔导度* (mmol·m-2·s-1) |
细胞间CO2浓度 (μmol·mol-1) |
叶绿素 相对含量 |
|
25℃ |
有菌根 无菌根 |
8.8 6.5 |
62 62 |
50 120 |
39 33 |
18℃ |
有菌根 无菌根 |
6.4 3.8 |
58 42 |
78 157 |
31 28 |
5℃ |
有菌根 无菌根 |
4.0 1.4 |
44 17 |
80 242 |
26 23 |
*气孔导度是描述气孔开放程度的是 |
请回答下列问题;
⑴菌根真菌与玉米的种间关系是_________
⑵250C的条件下,与无菌根玉米相比,有菌根玉米叶肉细胞对CO2的利用率_________。
⑶150C的条件下,与无菌根玉米相比,有菌根玉米光合作用速率很高,据表分析,其原因有①_________________ ,促进了光反应;②________________ ,促进了暗反应。
⑷实验结果表明,菌根能提高玉米的光合作用速率,在_________条件下提高的比例最大
⑸在菌根形成率低的某高寒草甸实验区进行菌根真菌接种,可提高部分牧草的菌根的形成率,下图为接种菌根真菌后实验区内两种主要牧草种群密度和群落物种丰富度的变化结果。
①图中种群密度数据应采用样方调查结果的_________值。
②据图推测,两种牧草中菌根依赖程度更高的是_________,接种菌种真菌后,该实验区生态系统抵抗力稳定性提高,其原因是___________________________________。
某调查小组在我国东部地区对群落进行深入调查,获得下面有关信息,请分析回答:
(1)下图1为调查获得的树林中物种数与面积的关系图。该野外调查小组采取的研究方法叫做 ,调查该地区物种数的样方面积最好是 m2。
图1 图2
(2)小组对该地区的树种进行了辨认和挂牌(图2),并着手进行生物多样性研究:树木A与同种树木B之间的差异主要是由 和 引起,属于 多样性。树木A与树木D、E、G、F之间的差异属于 多样性。
(3)调查中发现该区域有紫茎泽兰分布。紫茎泽兰原产于中美洲,是我国危害最大的外来物种。紫茎泽兰在一定海拔区域内密集成片,以惊人的繁殖能力排斥某些植物的生长,导致生态系统的抵抗力稳定性 。研究控制紫茎泽兰的方法时发现:泽兰实蝇可将受精卵产于紫茎泽兰茎内,抑制紫茎泽兰的生长,此方法利用了生物种间关系中的 。