某校生物科研小组对一生态系统进行了研究,他们分别采用不同体积的样方来调查土壤中的物种数。结果如图1所示;图2表示该生态系统的部分食物网。请据图回答:
(1)群落中物种数目的多少叫做____________。由图1判断,调查该生态系统土壤中物种数的样方体积最好是_____________。
(2)图2中未表示出的该生态系统的成分是___________________________________。用标志重捕法调查D种群密度时,若标记个体更易于被捕食,则调查的结果会__________________(偏高/偏低/不变)。
(3)由于某种原因使得A种群数量短时间内大量减少,E种群数量相对稳定,说明生态系统具有_______________能力,其基础是______________调节机制。
(4)若图2食物网中一种生物摄食两种生物时,两种被摄食的生物所占比例相等,则E每增加10kg生物量,至少需要消耗生产者______________kg。
(5)在人工干预下,该生态系统的生物种类逐渐增多,这属于群落的____________演替,演替结果导致该生态系统的抵抗力稳定性_______________________。
我国环境形势的基本状况是:从总体上看,我国生态环境恶化的趋势初步得到遏制,部分地区有所改善,但目前我国环境形势依然严峻,不容乐观。
(1)“牵着你的手,却看不见你”不是美丽中国,“厚德载雾,自强不吸”不是全面小康。
①导致大范围雾霾天气形成的人为因素很多,如大量____________燃烧后排除的废气和粉尘;汽车尾气的排放;建筑工地的扬尘等。
②世界卫生组织(WHO)颁布的空气质量准则认为,如长期暴露在超过空气质量准则值PM2.5——即每立方米微粒超过10微克的空气中,人类总死亡率、心肺疾病死亡率和肺癌死亡率都会增加,这将可能直接导致____________下降。
(2)沼气是清洁能源之一,其主要成分是甲烷(CH4)。使用粪便、秸秆、杂草等作为生产沼气的原料,优点是___________________________________________(从能量流动方面考虑两点)。
(3)下图为某农田生态系统以及对秸秆进行进一步利用的示意图:
①写出图中的营养结构:_____________________,其中与蛇不构成捕食关系的生物是_____________。
②从理论上说,1000kg的水稻最少可使蛇增重_______。
(4)保护环境,人人有责。保护中国生物多样性从日常生活小事做起,如少用或不用一次性物品、植树造林、不乱砍滥伐等,坚持走____________道路,反对盲目地、掠夺式地开发利用。
下图表示处于平衡状态的某个生物种群因某些变化导致种群中生物个体数量改变时的四种情形,有关产生这些变化的分析,正确的是
A.若图①所示为草原生态系统中某羊群,则a点后的变化原因不可能是过度放牧 |
B.若图②所示为某发酵罐中酵母菌的数量,则b点后的变化原因一定是产生了变异 |
C.图③中c点后发生的变化表明生态系统的稳定性已经受到了严重破坏 |
D.图④曲线可用于指导灭鼠,如果仅杀死一半老鼠,就很难达到效果 |
(14分)绿藻和蓝藻等藻类是鲮鱼及小虾的食物来源,其中小虾也是鲮鱼的食物。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,图乙表示不同体长鲮鱼的食性比例。
(1)从物质循环的角度来看,藻类在生态系统中的特有作用是 。
(2)从图乙来看,鲮鱼体长在4.2cm时,假设某生态系统中存在鲮鱼、小虾、藻类,若鲮鱼获得的能量为24kg,则最少需要藻类 kg。
(3)藻毒素中含有某种神经毒素,能抑制神经系统功能,该物质能够与 上的受体结合导致“神经麻痹”。在免疫学上,藻毒素可以看作是一种 。
(4)先培养藻类吸收水体中的氮、磷元素,再构建食物链快速去除藻类,既能获得经济效益又能治理水体污染。
①治理磷元素富营养化的碱性水体,应该选择的藻类是 ,理 。
②现要投喂鲮鱼去除①中的藻类,投喂鲮鱼的体长应该大于4.2cm,理由是此时 。
(16分)日光中的紫外线B波段( UV-B)大部分被臭氧层吸收,大气臭氧层变薄会导致照射到地表的UV-B辐射增加。小球藻是一种单细胞藻类,是鱼类等海洋生物的饵料,其生长状况受紫外线辐射量的影响。科学家利用6个培养皿,设置了以下剂量(如下表)研究UV-B辐射对小球藻生长的影响,请完善实验设计并回答问题。
培养皿编号 |
UV-B辐射剂量(J/m2) |
小球藻相对增长率(×104) |
A0 |
? |
20 |
A1 |
0.2 |
27 |
A2 |
0.8 |
26 |
A3 |
1.4 |
14 |
A4 |
2.0 |
10 |
A5 |
2.6 |
6 |
注:各培养皿分别加入适量且等量的含小球藻的培养液
(1)本实验的自变量是 。A0的辐射剂量是 J/m2,该组在实验中的作用是 。
(2)在本实验所用的辐射剂量中,能抑制小球藻生长的剂量有 个。为减少实验误差,本实验还应 。
(3)如果用纸层析法对小球藻的色素进行分离,利用的原理是 。研磨时加入碳酸钙可防止 。
(4)科学家还发现高剂量的UV-B辐射对其他海藻的生长也有抑制作用,所以认为这可能导致海洋生态系统生物总量减少。从能量流动的角度分析,原因是UV-B辐射剂量增高导致 。
以下说法不正确的是
A.收割理论认为,捕食者的存在不利于增加物种多样性 |
B.艾滋病患者人体免疫能力几乎全部丧失 |
C.青鲜素可以延长马铃薯的储藏期 |
D.光照、温度等环境因子的变化引起包括植物激素合成在内的多种变化,进而对基因组的表达进行调节 |
(11分)DMS(二甲基硫醚)是一种对气候有明显影响的气体。下图是DMS在海洋中生成的主要过程,分析回答:
(1)从生态系统的组成成分上看,圆石藻属于 。圆石藻、浮游动物、海洋细菌等生物共同构成 。科学家正通过研究圆石藻残骸在海底沉积物中的分布特征探索海洋气候变化的线索,这体现了生物多样性的 价值。
(2)图中浮游动物所同化的能量除经自身呼吸作用以热能形式散失外,还将流向 。中间产物X浓度上升到一定程度时,它能作为一种化学信息使浮游动物对圆石藻的捕食明显减少。这体现了生态系统中信息传递的作用是 。
(3)海洋中存在含酶A量较多和较少的两类圆石藻。由图中信息推断,浮游动物偏好摄食哪类圆石藻? 。当圆石藻大量繁殖会诱发病毒侵染其细胞,从而使其数量下降,这体现了生态系统可通过 调节机制维持自身的相对稳定。
(4)研究发现,海洋中许多生物能促进DMS氧化分解,最终产生SO42-,从而加快了生态系统的_____________。
全国土壤普查结果显示,近两成耕地已被污染。镉是水稻生产的主要重金属污染物。据此材料回答:
(1)用镉超标的大米饲喂雄性小鼠,发现其神经细胞的线粒体内膜断裂,则知小鼠完成反射的时间将 ;此外,小鼠的睾丸组织有受损而逐渐萎缩,这将导致其体内雄性激素分泌 和促性腺激素的分泌 等变化。
(2)优良的土壤中往往存在多种生物。要研究污染物对土壤中蚯蚓,土鳖虫等动物类群丰富度的影响可以采用 的方法进行采样、调查。研究发现,受污染土壤其微生物的种类和数量会大幅度减少,这会直接降低该生态系统的 ,从而降低其生态系统的稳定性。
(3)应用修复技术治理镉污染的土壤,可以进行:①微生物修复,若想探究土壤中是否存在吸附镉的微生物,以便用于今后的生态修复,筛选目标菌株的培养基成分为:蛋白胨、 、NaCl、H2O和琼脂。②植物修复,常选择种植菊芋等耐镉植物,这体现了生态工程的 原理。植物中积累的镉会通过 的富集作用造成危害,所以不能用修复地的植物饲喂动物。
如图是描述生命现象的模型(部分),以下相关叙述正确的是( )
A.若A代表下丘脑,a为血浆渗透压下降,则b、c可分别代表产生渴觉和尿液减少 |
B.若A代表B淋巴细胞,a为抗原,则b、c可分别代表浆细胞和记忆细胞的形成 |
C.若A代表棉铃虫,a为诱捕雄虫,则b、c可分别代表性别比例失调和种群密度升高 |
D.若A代表草原,a为过度放牧,则b、c可分别代表土地荒漠化和生物多样性提高 |
巨桉原产澳大利亚东部沿海,广泛用于人工造林,具有适应性强和经济价值高的特点。菊苣是生长在林下的、高产优质的饲用牧草。请分析回答:
(1)若在巨桉人工林下套种适宜的经济作物,不仅可以充分利用 等资源,还可以提高群落物种的 。
(2)巨桉凋落叶分解过程中会释放某些小分子有机物。为研究这些物质对菊苣幼苗生长的影响,科研人员采集新鲜凋落的巨桉树叶,与土壤混合后置于花盆中,将菊苣种子播种其中,出苗一段时间后测定菊苣各项生长指标,结果见下表。
分组 |
凋落叶含量 (g /盆) |
植株干重 (g /10株) |
光合色素含量 (mg /g) |
净光合速率 (μmolCO2 /m2/s) |
C5羧化形成C3效率 (μmolCO2 /m2/s) |
对照组 |
0 |
7.78 |
2.74 |
9.77 |
0.040 |
实验组1 |
30 |
3.60 |
2.28 |
7.96 |
0.040 |
实验组2 |
90 |
1.14 |
1.20 |
4.76 |
0.028 |
①植物体内的光合色素主要分布在叶绿体的 。测定菊苣叶片光合色素含量时,常用 (试剂)提取光合色素。
②实验组与对照组相比,菊苣幼苗的净光合速率 。在巨桉凋落叶含量低时,其释放的某些小分子有机物使 减少,直接导致光反应减弱;在巨桉凋落叶含量高时,这些小分子有机物还能使C5羧化形成C3效率下降,导致植物对 的利用下降。上述结果表明,巨桉凋落叶释放的某些小分子有机物对菊苣幼苗的光合作用有 作用。
如图是某农田生态系统模式图,其中E是CO2,D是分解者,数字代表能量数值,单位是J/(cm2·y),请据图回答下列问题。
(1)生态系统主要成分是(填图中字母),碳元素在B与C之间流动形式是 。
(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1000 J/(cm2·y),则B捕食A的过程中能量传递效率为 。
(4)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 。
(5)此农田生态系统弃耕以后发生的演替是 。写出该系统的一条食物链 (用图中字母表示)。
(10分)某自然保护区地震后,据不完全统计,植被毁损达到30%以上。图1为该地区人为干预下恢复过程的能量流动图,图2表示恢复过程中某种群的种群密度对种群的出生率和死亡率的的影响。请回答:
(1)如图1所示.输入该生态系统的能量主要是____________,第一营养级到第二营养级的能量传递效率为___________(保留一位小数)。
(2)图1中A表示________,图中来利用部分的能量在生物体内的存在形式是________。
(3)如图1所示,除生产者外其他营养级需要补偿能量输入的原因是___________________。计算可知,肉食性动物需补偿输入的能量值至少为_______×103kJ/(m2.y)。
(4)由图2可知,种群密度在________点时,种群数量的增长速率最大:在E点时,该种群达到__________________。
(5)随着时间的推移,地震毁损的自然保护区内生物的种类和数量不断恢复的过程属于 _______演替,该过程中生态系统的_________稳定性逐步提高。
下图表示处于平衡状态的某个生物种群因某些变化导致种群中生物个体数量改变时的四种情形。有关产生这些变化的分析,错误的是
A.若图①所示为草原生态系统中某羊群,则a点后的变化原因可能是过度放牧 |
B.若图②所示某地区夏天蝗虫的种群数量变化,可用昆虫信息素进行生物防治 |
C.图③中某种群c点后发生的变化,表明该生态系统的稳定性已经受到了严重破坏 |
D.图④曲线可用于指导灭鼠,如果只杀死一半老鼠,就很难达到效果 |
研究人员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。分析回答:
(1)该昆虫种群在前5年数量变化类型是 型增长;若调查该昆虫卵的密度,一般采用 法。
(2)若使用性引诱剂诱杀该昆虫雄性个体来进行生物防治,此防治利用 作用,降低种群密度;若使用药物进行化学防治,则该种群抗药基因频率较大的是 (10/15/20)年。
(3)若该草原发生火灾,“野火烧不尽,春风吹又生”,这体现了生态系统具有 稳定性。
(4)该草原喷施XL化肥来提高牧草产量。若探究XL化肥是否影响昆虫的存活,完善实验步骤:
①将生理状况相似的昆虫分成数量相等的两组。
②实验组应用 (喷洒适量XL化肥/喷洒等量清水)的牧草饲喂。
③将两组昆虫置于 环境中饲养。
④一段时间后,统计两组昆虫的存活率。
巨桉原产澳大利亚东部沿海,广泛用于人工造林,具有适应性强和经济价值高的特点。菊苣是生长在林下的、高产优质的饲用牧草。请分析回答:
(1)若在巨桉人工林下套种适宜的经济作物,不仅可以充分利用 等资源,还可以提高群落物种的 。
(2)巨桉凋落叶分解过程中会释放某些小分子有机物。为研究这些物质对菊苣幼苗生长的影响,科研人员采集新鲜凋落的巨桉树叶,与土壤混合后置于花盆中,将菊苣种子播种其中,出苗一段时间后测定菊苣各项生长指标,结果见下表。
分组 |
凋落叶含量 (g /盆) |
植株干重 (g /10株) |
光合色素含量 (mg /g) |
净光合速率 (μmolCO2 /m2/s) |
C5羧化形成C3效率 (μmolCO2 /m2/s) |
对照组 |
0 |
7.78 |
2.74 |
9.77 |
0.040 |
实验组1 |
30 |
3.60 |
2.28 |
7.96 |
0.040 |
实验组2 |
90 |
1.14 |
1.20 |
4.76 |
0.028 |
实验组与对照组相比,菊苣幼苗的净光合速率 。在巨桉凋落叶含量低时,其释放的某些小分子有机物使 ,直接导致 减弱;在巨桉凋落叶含量高时,这些小分子有机物还能使 下降,导致植物对 的利用下降。上述结果表明,巨桉凋落叶释放的某些小分子有机物对菊苣幼苗的光合作用有 作用。
(3)进一步研究表明,巨桉对某山区的多种植物的影响与对菊苣的影响相同。若在此地区大面积种植巨桉,可能会影响当地生态系统的 。