下图表示生态系统结构模式图,其中A、B、C、D构成群落,①、②、③、④、⑤ 、⑥代表生理过程。据图回答下列问题:
(1)写出该生态系统的营养结构 。
(2)捕食者与被捕食者的某些个体行为与种群特征为对方提供了大量的有用信息,可见信息传递在生态系统中的作用是 。
(3)参与过程⑤的生物种类主要有 ,其在碳循环中的作用是 。
(4)若上述生态系统为森林生态系统,人类滥采滥伐使生态系统遭到严重破坏,通过封山育林,利用生态系统的 ,可使生态系统得到恢复。
6月8日是世界海洋日。海洋是生物圈的重要组成部分,与人类的生存和发展息息相关。
(1)根据图甲分析,要获得最大持续捕捞量,捕捞后大黄鱼种群数量应处于__________点。用标志重捕法调查大黄鱼种群密度时,若标记个体更易于被捕食,则种群密度的估计值__________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(2)海洋鱼类生活在不同的水层,这体现了生物群落的________结构。新建码头的桩柱表面很快被细菌附着,随后依次出现硅藻、藤壶、牡蛎等,该过程称为_____________。
(3)图乙表示某海域能量流动简图,A、B、C、D表示生态系统的组成成分。图中________和_________(填字母)在碳循环过程中起着关键作用;能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为___________。
(4)海洋会受到石油、工业废水、生活污水等污染。如果污染超过海洋生态系统的________________,海洋生态系统就很难恢复到原来的状态。
下表是生态学家收集到的某湖区几种生物的食物关系(“√”表示存在食物关系)。请据下表和图回答有关问题:
(1)该生态系统中共有 条食物链,在该食物网中鲫鱼占有 个营养级。
(2)若由于某种原因螺蛳全部死亡,该湖泊生态系统的抵抗力稳定性将 。
(3)假如鲫鱼的食物有1/5来自轮虫,1/5来自螺蛳,1/5来自水草,2/5来自绿藻,能量流动效率按10%计算,该鲫鱼增重2 kg需消耗绿色植物 kg。
(4)上面右图是对某地引进经济鱼进行种群密度调查后绘出的种群增长速率曲线。调查该经济鱼种群密度常用的方法是 ,t0、t1、t2三个时间相比该经济鱼的种群数量最大的时间是 。
(5)鸡粪是优良的鱼类饲料,适量的投入可以给鱼提供食物,从而提高鱼的产量。鸡粪中的碳元素只能以 形式流向鱼。向河流中少量投入鸡粪对生态系统不产生明显的影响,这是因为该生态系统具有 。
(6)据研究表明绿藻含有人体所需的几乎全部的营养成分,还可以提高人体的免疫力和抵抗力。绿藻的这方面价值属于 使用价值;绿藻在维持生态系统稳定性方面的价值属于 使用价值(该小题的两空只需填写“直接”、“间接”或者“潜在”)。
(12分)北京奥林匹克公园南区建有一个复合垂直流人工湿地,展示了较新的生态污水(常富含N、 P)处理技术。下图示复合垂直流人工湿地构造示意图(箭头示水流方向),请分析回答下列问题:
(1)人工湿地的上行池和下行池中均栽有芦苇、香蒲、菖蒲、美人蕉等,它们在生态系统中属于 ,并且都是挺水植物能有效抑制浮游藻类的生长,这是因为它们可以对浮游藻类起到 的作用。
(2)人工湿地的植物根系常形成一个网络样结构,网络中的根系不仅能直接吸附和吸收污水中的等营养物质,而且还为 的吸附和代谢提供了良好的环境条件,使它们能够通过 和 两种方式将污水中的有机物降解。
(3)污水脱氮过程离不开硝化细菌和反硝化细菌的作用,作用机理如图所示。
据此分析,硝化细菌和反硝化细菌分别生活在复合垂直流人工湿地的 池和池流入湿地的污水在“先下后上”的过程中,与 充分接触,得到了明显净化。
(4)经人工湿地处理的生活污水可作为非饮用水用于很多生产过程,不仅减少了污染还节约了水资源。 为了使复合垂直流人工湿地能够长期稳定的运行还需要控制进水口的水量和进水速率,一旦排入的污 水量超过一定的限度就有可能导致污染物无法被降解而使得复合垂直流人工湿地崩溃,从生态学的角度分析,这是因为 。
下图甲是一个草原生态系统的物质循环和能量流动示意图;图乙是该生态系统中鼠摄食后能量的流向示意图。(图中a~e代表过程,A~C代表能量)。请据图回答:
(1)草原群落中的碳元素进入无机环境的途径是_________________(填图中字母),能量进入群落的途径是__________________(填图中字母)。
(2)为控制草原鼠害,对鼠的种群密度进行调查宜采用_________________法;若多次调查所获得的数据基本不变,说明该鼠种群的年龄组成为______________型。某时期调查发现,该草原鼠种群的年龄组成如图丙,该鼠种群数量变动趋势是_______________,该变动将直接导致_____________,使草原生态系统遭到严重破坏。
(3)狼能够依据鼠留下的气味去捕食,鼠同样也能够依据狼的气味或行为躲避猎捕,这说明信息能够_______________,维持生态系统的稳定。
(4)图乙中的A表示鼠同化的总能量,B的含义为___________________________;B的能量除图中所示去路外.还有一部分是_________________。
完成下列填空:
(1)胚胎干细胞在基础生物学、畜牧学和医学上具有十分重要的应用价值。囊胚期胚胎由 、囊胚腔和滋养层组成。前者将产生胚胎的所有组织和胚外结构,后者形成胎盘。首先用免疫外科方法去掉囊胚外围的滋养外胚层, 再将得到的细胞平铺于 细胞上以防止分化,在高血清浓度条件下培养数天后,ES集落开始形成,大约每隔7d 进行分散和重新平铺,分散的方法可以是微吸管机械分散,也可以用 消化分散。目前已得到未分化状态、具正常双倍体核型及多向分化潜能的干细胞,已传三十多代并可 保存。
(2)次生演替是指原有植被虽已不存在,但原有 基本保留,甚至还保留了植物种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
(3)由于细胞体积较小,要通过显微操作装置在显微镜下进行解剖手术和微量注射,显微操作可用于 、 等技术。
(4)生态系统“未利用”的能量是指未被 ,也未被后一营养级和分解者利用的能量。
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为该地区在人为干预下恢复过程的能量流动图[单位为103 kJ/(m2·y)],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影响。请回答:(每空1分共9分)
(1)如图1所示,输入该生态系统的能量主要是________________,第二营养级到第三营养级的能量传递效率为________(保留一位小数)。
(2)图1中A表示________,图中未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_______________×103 kJ/(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________点时,表示该种群已达到环境容纳量(K值)。
(5)若图甲中营养级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各有一种生物甲、乙、丙,它们构成的食物关系如图。
其中,甲能量中比例为x的部分直接提供给丙,要使丙能量增加A kJ,至少需要消耗甲的能量为________________(用含所给字母的表达式表示)kJ。
(8分)生态护坡就是综合工程力学、土壤学、生态学和植物学等学科的基本知识对料坡或边坡进行保护,形成由植被或工程植被组成的综合护坡技术。下图为某种泥质海岸生态护坡的模式图。据图分析:
(1)上图坡地生态系统中,人们在中低潮带引种一些耐盐的植物如互花米草、白茅等,在高潮带和超高潮带种植像怪柳、樟毛等相对耐干早的植物,这体现了群落的 结构。人们通过对沙滩培土、引种等措施,使寸草不生的荒滩短期内出现物种比较丰富的坡地生物群落,这种现象属于 ,这说明 。
(2)经观察和测定灌草丛带中的几种生物种群及其获得的能量值如图。图中沙氏变色晰与小型地面肉食性动物之间的关系为 ;沙氏变色晰在食物网中所处的营养级为
(3)若字母代表能量值,则b-e中能确定大小关系是 ,图中能量从第一营养级到第二营养级的传递效率是 (用图中字母表示)
(4)目前生态护坡在河流、堤岸、高速公路等许多方面逐渐取代传统的砖石、混凝土护坡,请列举生态护坡的优点:(至少3条)
由于经济发展和人口增长,污水排放量增加。为解决居民生活饮用水问题,某水厂建设了水源生态湿地。下面为人工湿地群落组成简图,请据图回答问题。
(1)输入该人工湿地的能量有 等两部分。
(2)湿地中芦苇、绿藻和黑藻等植物的分层配置,体现了群落的 结构。
(3)控制污水流入人工湿地的速率,除了有利于有机污染物被充分分解外,还有利于 被充分吸收,使出水口处的水质达到排放要求。
(4)该生态系统能在一段时间内维持相对稳定,是因为其具有一定的________________,其基础是__________调节。但污水不能过量流入人工湿地,说明生态系统的 。
(5)在下图中添加用箭头和必要的文字,表示上述湿地的能量流动:
(10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 。海洋群落不同其他生物群落,群落的 是区别不同群落的重要特征。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。由题中信息推断,浮游动物偏好摄食 的圆石藻。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______________。
(5)人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的 进行。
汽车尾气中含有氮氧化物、CO、铅等多种有害物质,对人体的呼吸、免疫、生殖等系统的功能都会产生一定的危害。研究人员选取长期生活在交通严重拥堵的闹市区的成年居民为一组,长期生活在同一城市郊区农村的成年居民为另一组,分别测定其精子活动率、精子中SDH酶活性和血液中铅的浓度,结果如下。
组别 |
精子活动率(%) |
精子中SDH酶的灰度级 |
血液中铅的浓度(μg / L) |
郊区组 |
68.45 |
77.78 |
108.5 |
闹市区组 |
55.38 |
195.96 |
145.8 |
(注:SDH酶的灰度级:特定染料在SDH酶的催化下被还原成不溶性的蓝色产物,仪器根据样本颜色深浅测出的数值。灰度级数值的大小可以反映酶的活性)
(1)实验前,要对两组成员的年龄、吸烟、饮酒等情况进行调查,其目的是 。
(2)在男性的睾丸内,精子的形成必须经过 过程。
(3)已知SDH 酶是一种分布在线粒体基质中的脱氢酶。精子中SDH 酶的灰度级数值增大,此酶的活性 ,通过影响有氧呼吸中的 过程, 最终导致精子运动所需的 不足。
(4)根据上表检测结果推测,铅对SDH 酶的活性有 作用,且随血液中铅浓度的增加其作用 。
(5)该实验的目的是研究 。
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。回答下列问题:
(1)上述事例说明人类的活动能 。常绿阔叶林遭到破坏后又得以恢复的原因,除了植物的 或者繁殖体可得到保留外,还可能是原有的 条件也得到基本保留,影响该群落植物垂直结构的非生物因素是 。
(2)与北方针叶林相比,影响两地物种丰富度的因素主要有 (举两例)。用标志重捕法调查该地区某动物的种群密度时,由于该动物被捕一次后更难捕捉,往往导致调查结果 (填“偏高”或“偏低”)。
某科研人员对比研究荔枝—山绿豆(植株比较矮小)复合种植园和荔枝单一种植园中各类昆虫所占的百分比,结果如图所示。回答以下问题:
(1)椿象能吸食荔枝的嫩芽,造成荔枝减产。平腹小蜂可把卵产在椿象的卵内,幼虫取食椿象的卵液,幼虫能从卵液中获取 和 ,平腹小蜂可以 (填“增大”或“减小”)椿象对荔枝的伤害。
(2)据图分析,复合种植园中植食性害虫明显减少,主要借助于种间的 关系来消灭害虫。
(3)从生态系统的功能角度来看,腐生性昆虫主要在 方面扮演重要角色;山绿豆耐阴性好,选择其与荔枝搭配种植,可提高生物群落对 的利用率。
(4)与单一种植园相比,复合种植园的 (填“抵抗力”或“恢复力”)稳定性较弱。
(本题14分)海珠湿地公园是城市内湖湿地与半自然果林镶嵌交混的复合湿地生态系统,被称为广州市的“南肺”和“肾”。
(1)湿地生态系统中各生物种群占据不同的位置,这体现了群落的 结构。除图中的螺蛳(以藻类为食)和几种水生植物代表的生态系统成分外,湿地生态系统还包括 成分。
(2)海珠湿地生态系统被称为广州之“肾”,是因为其具有 功能。但是,如果湿地生态系统长期遭到生活污水的污染,就容易发生水华现象,导致 锐减,从而降低生态系统的 稳定性。因此,海珠湿地后期改造主要是通过种植多种植物来降解生活污染物,解决水华问题,此举主要体现了生态工程的 原理。
(3)某研究小组同学发现,同时使用黑藻和好氧细菌能够大大提高生活污水的处理效果,请简述其原理: 。
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____________。决定朱鹮种群数量变化的因素是_______________。
(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,朱鹮的种群数量为_____________。
(3)下图为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750kg浮游植物,最多能使朱鹮增重____________kg,朱鹦摄食同化的碳主要通过_________________(生理过程)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;而另一种珍贵鸟类褐马鸡却以生死搏斗的方式争夺配偶,这将会导致褐马鸡种群___________________,生物发生进化。