下图表示不同种群在不同环境中的增长曲线,据图回答下列问题。
(1)图中曲线表示种内斗争最激烈的是 段,t3后种群数量不能无限增长的原因是 ,同一种群的K值是固定不变的吗?请判断并说明: 。
(2)若此图表示池塘中某鱼类种群的增长曲线,希望长期获得较高的鱼产量,每次捕捞后该种鱼的数量需保持在 点左右,原因是 。
(3)若此图表示某地老鼠种群数量变化,如果灭鼠时只采用杀死的办法,采取措施后老鼠的数量会很快恢复到原有的数量。请你依图提出更有效的控制鼠害的方案: 。
(4)现将酵母菌菌种培养在盛有无菌马铃薯培养液的固定容器中,若探究培养液中酵母菌种群数量的变化,利用血球计数板(2 mm×2 mm)、滴管、显微镜等器具,测定容器中酵母菌数量的方案是 。
下图为不同培养阶段酵母菌种群数量、葡萄糖浓度和乙醇浓度的变化曲线,请回答下列问题。
(1)曲线AB段酵母菌呼吸发生的场所是 ;曲线BC段酵母菌呼吸的方式为 。
(2)酵母菌种群数量从C点开始下降的主要原因除葡萄糖大量消耗外,还有 、 。
(3)在T1~T2时段,单位时间内酵母菌消耗葡萄糖量迅速增加的主要原因有 、 。
(4)某同学在T3时取样,统计的酵母菌种群数量明显高于D点对应的数量,原因可能有 、 和用血球计数板计数时出现错误等。
有人对草原生态系统进行了相关的生态学调查,在无迁入迁出的情况下绘制出某昆虫种群数量λ值的变化曲线。请分析回答:
(1)该种群在前5年种群数量的变化类型是 增长,第5年λ变小的原因是 。
(2)该草原在第10年发生火灾,“野火烧不尽,春风吹又生”是对火灾过后草原生物群落 演替过程的真实写照,这体现了生态系统的 稳定性。
(3)为提高牧草产量,计划在该草原上喷施某种化肥,若探究这种化肥是否不利于上述昆虫的存活,请完善以下实验设计并预测结果。
实验步骤:
①将生理状况相似的昆虫分成数量相等的两组。
②实验组用 的牧草饲喂,对照组用 的牧草饲喂
③将两组昆虫置于 饲养。
④一段时间后,分别统计两组昆虫的生存率。
结果预测:若实验组昆虫生存率 对照组,说明此化肥不利于该昆虫的生存;若两组昆虫生存率 或实验组 对照组,说明此化肥对昆虫没有不利影响。
为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化,某研究性学习小组按下表完成了有关实验。
试管编号 |
培养液/mL |
无菌水/mL |
酵母菌母液/mL |
温度(℃) |
A |
10 |
- |
0.1 |
20 |
B |
10 |
- |
0.1 |
5 |
C |
- |
10 |
0.1 |
20 |
(1)该实验探究的是_______________对酵母菌种群数量变化的影响。
(2)本实验中,某学生的部分实验操作过程如下:
①将A、B、C三支试管放置在表中相应的温度、其它条件适宜的环境中培养,第一天开始取样计数,连续七天;
②用无菌吸管从静置试管中吸取酵母菌培养液少许;
③加入血细胞计数板计数室,再盖上盖玻片,并用滤纸吸去多余菌液。
请纠正该同学实验操作中的两个错误。
①________________________;
②________________________。
(3)估算培养液中酵母菌种群密度的常用方法称为____________,若吸取酵母菌样液1mL并稀释100倍,采用血细胞计数板(规格为1mm x lmm x 0.lmm,由400个小格组成)计数,下图表示一个中方格中酵母菌的分布情况,以该中方格为一个样方,计数结果是酵母菌有________个。如果计数的中方格酵母菌平均数为18个,则1mL培养液中酵母菌的总数为 个。
种群密度的取样调查对于不同种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,如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 。在取样时应注意哪些因素对调查结果的影响? 。
(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,全部进行标记后放生;第二次捕获160尾,其中有标记的鲫鱼有10尾,则该池塘内鲫鱼的总数为 尾。若上述结果成立,那么前提条件是什么? 。
(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生,理论上种群数量应越来越少,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(以捕获次数为X轴,每次捕获数为Y轴,根据数据描点做曲线向上延伸与Y轴的交点即为种群估计数)。假如在某农田(120平方米)连续捕虫8次。得到下表数据:
捕获次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
每次捕获数(只) |
72 |
63 |
44 |
32 |
23 |
17 |
16 |
15 |
捕获积累数(只) |
72 |
135 |
179 |
211 |
234 |
251 |
267 |
282 |
①依数据作图。
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。
某校生物研究性学习小组的同学对当地农田生态系统的鼠害情况进行研究。回答下列问题:
(1)通常采用 法估算该农田生态系统的田鼠种群数量。
(2)调查统计发现,田鼠繁殖能力很强,在最初一个月内,种群数量每天增加1.47%。根据 ,构建了田鼠种群增长模型为Nt=N0·λt,(其中Nt代表t天后田鼠的数量,t表示天数,λ表示倍数,N0表示田鼠的起始数量)。由此可见田鼠在最初的一个月内的环境条件除了食物、空间充裕、气候适宜外还必须满足 。
(3)在农田中,田鼠可被鼬捕食,它们之间通过气味识别,可见信息能够 ,维持生态系统的稳定。
(4)该农田生态系统中,一个生长季节收获的农作物中所含全部能量折合成葡萄糖质量为Akg,农作物细胞呼吸消耗的葡萄糖质量为Bkg,1kg葡萄糖储存CkJ能量,这些农作物在整个生长季节固定的太阳能总量是 (大于、等于、小于)(A+B)CkJ。通常采取 等措施调整能量流动关系,使农田生态系统的能量最大限度流向对人类有益的部分。
硅藻的生长需要硅酸盐。如图是对两种淡水硅藻——针杆藻和星杆藻的有关实验研究结果,虚线表示培养水体中硅酸盐的浓度变化。图a表示单独培养星杆藻、图b表示单独培养针杆藻的情况,图c表示两种硅藻混合培养的情况。请回答下列有关问题:
(1)单独培养星杆藻时,该种群在前40天内种群数量呈__________增长,40天内硅藻增长率的变化趋势是_____________。
(2)两种淡水硅藻混合培养时,40天后②代表的__________藻将被完全排除掉。但在自然河流生态系统中发现两种硅藻一种分布在浅层,另一种分布在较深的水域,该现象体现了群落的____________结构。该河流生态系统在较长时间内能维持稳态,这是由于它具有____________的能力,从长远看,维持生态系统的稳态主要依靠_____________调节来实现。
(3)汉江支段流域水体曾因硅藻大量繁殖,造成水体富营养化,导致硅藻大量繁殖的原因可能是____________________________________________________。
乌鱼能治疗各种痔及湿痹,利大小便。为研究污染物对乌鱼塘中生物的影响,研究小组对某池塘中生物的食性进行分析,结果如表1。
(1)乌鱼的药用意义体现了生物多样性的 价值,它与泥鳅之间存在 ,所以它们属于两个物种。
(2)根据表1分析,水蚤和泥鳅的关系是 。
(3)在整个生长季节,流经各部分能量数值如表2(单位:kJ)。乌鱼从鱼塘获取的能量为 kJ。
(4)池塘中 两种生物减少可使乌鱼的种群密度上升。
(5)若鱼塘中泥鳅的数量变化如下图所示,则图中d点时该种群的年龄组成接近 型,若该种群出生率提高,个体数量的增加 (会/不会)大幅超过b点。
(6)该池塘被严重污染后经若干年形成了一片草地,该过程属于 演替。
之前发生过森林火灾,焚毁所有林木。现有一位生态学者对该山区植被进行调查,得到部分数据如下表,请回答下列问题。
(1)火灾后该地区群落的演替类型是_________。
(2)若以大树(树龄>5年)的数量作为森林中树种优势度的指标,则目前该山区优势度指标最高的树种是__________。若此山区不受人为干扰,若干年后,上述四种植物中,优势度指标最高的是___________。
(3)火灾后该地区曾引入一种外地植物,引入物种的种群基因型频率变化如下表:
通过对该物种在引入前后种群基因频率的比较,请说明该物种在引入前后有没有发生进化?_______________。判断的依据是_______________。
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: 。
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,早生植物分布于离岸较远处,形成了群落的 结构。
(2)对运动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 |
|||||||
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 。
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若用大量的杀虫剂杀除蝗虫等“害虫”,不利于生态系统营养的稳定。
(3)近年来,圆明园遗址公园为了改善水系景观,有计划的清除多种野生植物,扩大荷花等几种观赏植物的种植面积,此举对圆明园湿地生态系统的影响是 。
(4)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,测量并作标记后释放,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侧褶蛙 只。
下图是某人工鱼塘生态系统能量流动图解(能量单位为:J/cm2·a),请回答:
(1)如图所示,输入该生态系统的能量主要是由 固定的太阳能,图中A代表 。
(2)能量从第一营养级流到第二营养级的传递效率是 %。
(3)草鱼以水草为食,白鲢以绿藻和水草为食,草鱼与白鲢的种间关系是 ;调查鱼塘中草鱼的种群密度,用 法。
(4)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 。
(5)该生态系统具有能量流动、物质循环和 三个方面的功能。
(6)建立人工生态系统在旅游观赏、科学研究等方面具有重要作用,这体现了生物多样性具有_____价值。
(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 。
蚯蚓是森林中的土壤动物之一,主要以植物的枯枝败叶为食。为探究蚯蚓对森林凋落物的作用,研究者做了如下实验。
(1)森林生态系统中的各种生物称为_______。用样方法调查白桦植物的种群密度时,为尽量减少实验误差,保证数据的科学性,应注意做到__________。从生态系统的成分角度看,蚯蚓属于______,从生态系统的功能角度看,蚯蚓的行为促进了_____。
(2)研究者选择4个树种的叶片做了不同处理,于6~9月进行了室外实验。每种叶片置于两个盆中,与土壤混合均匀,将数目相等的蚯蚓置于其中饲养,统计蚯蚓的食物消耗量,结果如下表。单位体重蚯蚓日平均食物消耗量(mg/(g.d))
不同处理 |
蒙古栎 |
杨 |
红松 |
白桦 |
未分解叶 |
2.44 |
5.94 |
4.79 |
7.30 |
半分解叶 |
7.20 |
9.42 |
8.71 |
5.23 |
①为排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响,实验所选择蚯蚓要 ,为了排除土壤中原有动物和微生物对实验的影响,应该在实验前对土壤进行________ 处理。
②据表分析,蚯蚓对半分解叶的消耗量明显____未分解叶的消耗量,在不同叶片中,对_______最为喜好。由此说明___________是影响蚯蚓摄食偏好的主要因素。
(3)依据上述实验分析,若在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树,有利于增加_________的数量和种类,从而增加整个生态系统的______________。
塔胞藻(单细胞微型藻类)是水产动物的优质饵料。为探究Cu2+对塔胞藻细胞密度的影响,研究人员设置了Cu2+浓度依次为0μmol/L、20μmol/L、40μmol/L、80μmol/L、160μmol/L、320μmol/L的培养液,每个浓度3个平行组。将塔胞藻分别接种在上述培养液中进行处理。分别于处理后的24h、48h、72h及96h进行取样,测定塔胞藻细胞密度。实验结果如下图甲所示。
(1)在培养操作过程中,为防止杂菌污染,需对培养液进行 处理。每次取样测定塔胞藻细胞密度时,均需做3次重复实验,探究过程共需测定的样品数为 。
(2)研究人员用血球计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm)对未经稀释培养液中的塔胞藻进行计数,计数室内细胞分布见图乙,则培养液中塔胞藻细胞的密度是 。下列操作会使计数结果偏大的是 。
A 稀释塔胞藻培养液时,未达到预设的稀释倍数
B 对于压在小方格上、下、左、右四条界线上的塔胞藻,均进行计数
C 塔胞藻在计数室中均匀分布,但每一个小方格内的塔胞藻过多
D 误把死细胞当作活细胞
E 从三角烧瓶中吸出培养液进行计数之前,未将三角烧瓶轻轻振荡几次即从培养液的上方取样
(3)实验结论:Cu2+对塔胞藻种群数量增长具有抑制作用;在一定范围内,Cu2+ 浓度越大,其抑制作用越强。得到上述结论的依据是:①在相同时间内, ;②在一定浓度范围内, 。
(4)研究人员推测,水体受Cu2+ 污染和缺Mg2+都可能会抑制塔胞藻的光合作用。为探究Cu2+污染和缺Mg2+对塔胞藻光合作用的影响及其相互关系,可设置以下对照实验:对照组用完全培养液在适宜条件下培养塔胞藻;实验组的培养液依次为 。你认为,在短时间内,光合作用生理状况与细胞密度两个指标中, 往往能更快地反映塔胞藻受Cu2+毒害的程度。