在一些营养丰富的水体中,有些蓝藻常于夏季大量繁殖,并在水面形成一层蓝绿色而有腥臭味的浮沫,称为“水华”。大规模的蓝藻爆发,被称为“绿潮”。绿潮引起水质恶化,严重时耗尽水中氧气而造成鱼类的死亡。请分析回答下列问题:
图1 图2
(1)图1示温带湖泊浮游藻类生长的季节性变化,从中可以看出,影响藻类太量繁殖的最主要因素是__________________________________。
(2)图2表示对受到轻度污染的湖泊的调查结果。结果表明,湿地生态系统具有相当高的__________________________________性。
(3)试解释“绿潮严重时耗尽水中氧气”的主要原因:__________________。
(4)严重的水华往往会引起沉水植物的死亡,主要是因为_____________________。
(5)当蓝藻爆发时,湖面漂浮一层绿膜,有人认为这是绿藻而不是蓝藻,则可以通过显微镜观察细胞是否具有___________来判断。
(6)在某人工湿地生态系统的水域内种植了挺水、浮水、沉水等植物,这一现象体现群落具有_________结构;芦苇等挺水植物能净化水体污染,体现了保护生物多样具有______价值。芦苇等挺水植物除了能吸收污染物外,还可以分泌次生代谢物抑制藻类生长,这放映了生态系统中的信息传递能______________________。
当今全球出现的诸多环境问题与生态系统稳定性遭到破坏有关。请回答下列有关生态方面的问题。
(1)保护生物多样性,应在________________三个层次上采取保护措施,保护生物多样性的最有效措施是 。
(2)如图为某生态系统中动物种群的自动调控模型,该动物的数量常常随环境资源的改变而发生波动。
①该自动调控模型中右侧的调节机制为_____ ___,出生率和死亡率对于___ _____变化起决定作用。
②若此模型表示老鼠的种群数量变化,可看出,灭鼠时若只采用直接杀死的办法,老鼠的数量会很快恢复到原来的水平。请你依据此模型提出更有效的灭鼠策略: ________________________。
(3)下表是五个种群在一个相对稳定的水域生态系统中所含有的总能量和含高残留污染物X的平均浓度。已知水中X的质量分数为0.003 mg/L,请分析说明:
①处于本生态系统第一营养级的种群有________。
②由上述表格,可以发现高残留污染物在生态系统中随着食物链的延长,浓度逐渐上升,这种现象被称为 。
(4)2011年第9号热带风暴“梅花”于7月28日下午形成并两度升级为超强台风,从生成到结束给沿途多个地方带来严重创伤。下列有关灾后环境变化的叙述正确的是( )。
A.灾后当地生态系统的营养结构复杂程度降低 |
B.灾后当地生态系统的恢复力稳定性降低 |
C.灾后恢复当地生态平衡的最好措施是大量引入不同物种 |
D.灾后当地居民应全部搬离原驻地 |
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)。
I、H7N9型禽流感病毒易使人患呼吸道疾病,该病重症患者病情发展迅速,表现为重症肺炎,体温达多持续在39℃以上。请回答以下问题:
(1)患者出现发热时体温调节失衡造成的,机体体温调节中枢位于____________________。患者服药后大量出汗而使尿量减少,参与此过程调节的激素是________,其作用的靶部位是_________________。
(2)病毒进入人体会被吞噬细胞吞噬处理(如下图)。其中___(细胞器 )直接参与了水解过程,吞噬细胞将抗原肽一MHCII复合物暴露到细胞表面并呈递给T细胞,刺激T细胞分泌____,进而激发体液免疫和细胞免疫。由此可推知MHCII的化学本质应为_____
(3)H7N9型禽流感是一种新型禽流感。科研人员采用聚合酶式反应(PCR)技术结合荧光探针技术,可
对禽流感H7N9特异性核酸片段进行PCR检测。检测PCR产物用到的荧光探针指的是______。
II、“稻鱼共生系统”中,鲤鱼通过冲撞稻秧导致稻飞虱等害虫落入水中并食之,同时使清晨水稻叶片露水滴落,减轻稻瘟病原孢子产生和菌丝体生长;鲤鱼的游动,又可使水浑浊,抑制水中杂草的生长;稻叶在给鲤鱼提供食物的同时,还为鲤鱼生长创造良好环境。请回答下列有关问题:
(1)与水稻单种系统相比,稻鱼共生系统取得了明显的生态效益和经济效益,主要表现在
①生态效益:___________________
②经济效益:___________________
(2)“亚洲鲤鱼”被引入美国,在当地已经构成了生态入侵,它与美国的本地物种之间可能存在着__、___的关系,导致入侵地____锐减。
(3)科学家通过研究种间的捕食关系,构建了捕食者--猎物模型,如图所示(图中箭头所指方向代表曲线变化趋势)。仅从该模型分析,图中最可能代表猎物和捕食者K值的数据分别为___和____。其曲线变化趋势反映了生态系统中普遍存在的___调节。
在稻田放养鸭,利用鸭的杂食性以及活动性,不仅能吃掉稻田内的杂草害虫,还能对稻田土壤起到中耕的作用,同时鸭排出的粪便可作为肥料,在稻田里就能生产出无公害的大米和鸭肉。为此,研究人员对稻鸭共作进行了相关实验,结果如下表。
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杂草密度(株/m2) |
物种丰富度(种)] |
杂草相对优势度 |
||||
草龙 |
节节菜 |
稗草 |
陌上菜 |
异型莎草 |
|||
常规区 |
40 |
12.0 |
0.247 |
0.189 |
0.100 |
0.102 |
0.094 |
稻鸭区 |
2.3 |
5.0 |
0 |
0.259 |
0.271 |
0.089 |
0 |
注:相对优势度表示植物在群落中的优势地位
(1)调查杂草密度采用的方法是 ,表中杂草密度数值应采用多组调查结果的 值。
(2)物种丰富度的变化表明稻鸭共作能显著降低稻田群落中杂草的 。由于稻鸭共作,原本在群落中优势明显的 地位下降,而有些杂草的优势地位明显上升,在群落中各个生物种群分别占据了不同的空间,由此推测采取不同的处理方法会对稻田群落的 有不同的影响。
(3)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。鸭的引入增加了稻田生态系统中的复杂性,从而使该生态系统的 功能提高。
如图是我国北方某农场生态农业的结构简图,请据图回答下列问题。
(1)蚯蚓和苍蝇属于生态系统成分的________。
(2)适当增加该生态系统中农作物、家禽和家畜等生物种类,有利于提高该生态系统的________稳定性。
(3)要利用该生态系统供养更多的人,应怎样调节人的食物结构?_________________________________________________________________。
(4)请在方框中绘制该生态系统中由生产者与消费者构成的食物网。
|
(5)从资源化、无害化角度分析,途径②、④优于③的原因是
_________________________________________________________________。
(6)沼气池中的能量流向哪些生物类群?_________________________。
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。
近年来,世界各地的台风、酷热、暴雨等极端天气越来越多,科学家普遍认为,这与大气中CO2等温室气体的浓度持续上升而造成全球气候变暖密切相关。
(1)请指出人类社会中的一项可以导致大气中CO2浓度上升的活动:______________。
(2)气温升高,某些植物生长受阻,下图一提示造成这种状况的一种原因,即高温不利于_______________。
(3)有研究表明,每当一种植物灭绝后,由于_______________或栖息环境受破坏,可能直接或间接地造成多种动物灭绝。因此气候变暖可能降低__________________,从而降低生态系统的抵抗力稳定性。
(4)在高温环境中,植物能通过释放脱落酸来促进休眠。上图二表示一个验证脱落酸促进叶片脱落的实验,1~4是剪去叶片的叶柄,对1做了如图所示的处理,那么,应选择______作为对照组,处理是__________。
(5)脱落酸能抑制种子萌发,赤霉素能促进种子萌发。某研究性学习小组计划探究这两种激素在大麦种子a-淀粉酶的合成上是否存在拮抗作用,步骤见以下图解。请你帮助他们设计实验结果记录表。
I.科学研究发现油菜素内酯(BR)可以影响植物的光合作用速率,以黄瓜幼苗为实验材料,在温度和光强均适宜的条件下进行了如下实验。请分析回答:
实验过程:用0.1 mg.L-1 BR(使用酒精作为溶剂)喷施黄瓜植株叶片做实验组,用等量蒸馏水喷施黄瓜植株叶片做对照组。处理后0h、6h、24 h、72 h、120 h和168 h分别测定净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度,结果如图。(注:气孔导度越大,气孔开放程度越高。)
(1)黄瓜幼苗捕获光能的场所在叶绿体的 上,光合作用过程中,二氧化碳固定后被光反应提供的 还原成糖类。
(2) BR可以通过改变气孔导度来影响 。
(3)请改正实验过程中的错误操作: 。
(4)图甲结果表明 。
(5)从图乙中可以看出,BR处理后24 h内,气孔导度明显增加,但是从图丙看,此时胞间CO2浓度的增加并不明显,结合图甲分析,主要原因是 .
Ⅱ.美丽中国,魅力中国,是我们守望的家园。图是某地区为实现该目标构建的农业体系模式图,请据图回答:
(1)构建循环型农业体系有效解决了图中秸秆、牛粪两种主要废弃物的再生利用问题,实现了物质循环利用,提高了 ,这主要利用了生态工程的 原理。
(2)图中所示生物中属于分解者的是 ;若牛同化的能量是a kJ,其中最多有 kJ流入蚯蚓体内。
(3)若农田中一种动物数量增加会导致另一种动物数量减少,则它们之间的关系是 。
(4)农田生态系统弃耕一段时间后,会长出多种杂草和小灌木,该生态系统的抵抗力稳定性会 ,原因是 。
(12分) 淀粉的含量、直链和支链淀粉的比例及支链淀粉的结构等决定着水稻的产量和品质,因此水稻淀粉合成代谢的遗传研究备受关注。相关研究的部分信息如下图所示。请回答
(1)用射线处理水稻进行诱变育种。从图中可以看出,由于水稻A基因1中发生了碱基对的_________,因而突变为A基因2。比较研究后发现,基因突变部位编码的氨基酸分别为酪氨酸(UAC)和丝氨酸(AGC)。请写出基因中编码这两个氨基酸的碱基序列__________________。
(2)育种工作者利用普通野生稻中存在的低比例直链淀粉突变体,以杂交育种方法培育出了优质栽培水稻品种。在杂交育种过程中,从F2代起,一般要进行多代自交和选择,自交的目的是___________________________。
(3)普通野生稻含有3.75×104对基因,假定每个基因的突变率都是10-5,那么在约有107个个体的种群中,每一代出现的基因突变数是__________________,它们是进化的原材料,也将是改良栽培稻的资源。我国的普通野生稻分布于南方8个省( 区),每一个分布点的普通野生稻种群都是生物进化的 __________________。
(4)据调查,在近30年间,我国的一千多个普通野生稻分布点已消失了80%,从生物多样性角度看,其直接后果是普通野生稻的________(遗传、物种、生态系统)多样性减少。普通野生稻的濒危现状与后果已引起政府和民众的高度警觉,为此我国已将普通野生稻定为一级农业野生保护植物。
某小型湖泊旁边有很多荒地,下图甲表示某荒地在春季时主要生物之间的食物关系,图乙是图甲相应的能量金字塔。
(1)在图甲中,共有 条食物链,既是初级消费者又是次级消费者的是 ,蛇在图乙中属于 (字母)营养级层次。
(2)由于新农村建设在此选址修建,部分荒地或被房屋、道路代替,或被用于种植、放牧,使群落结构发生显著变化,这种群落演替的类型是 。群落的空间结构包括 和 。
(3)上图丙表示污水排放量对湖泊中各生物的生物量的影响。在污水排放量较小时,生物量的变化不大,说明该生态系统具有一定的 稳定性,随着排污量增加,最终生态系统崩溃,说明 。
假设a、b、c、d是一个简单生态系统中最初仅有的四个动植物种群,其a、c、d的营养关系为,a与b的关系如右图,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)当受到外界的破坏后,经过一段时间,该生态系统可以恢复到原来的状态,说明该生态系统具有一定的________________。
(4)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。
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。
(10分)奶牛场每天排放大量的粪便、饲料残渣,如不处理会严重影响周边人、畜的饮水安全等。甲图为某奶牛场将以上废弃物置于水中制成的废水后进行处理的流程图(出水口的水通过小河流入大河),乙图为小河中的浮游植物在一年内的变化曲线图,请回答:
(1)废水流入厌氧池前,需经稀释处理,是为了防止 。厌氧池中的微生物主要作用是 。
(2)初期,氧化塘藻类大量繁殖,氧气过度消耗,水生生物因缺氧而死亡,其尸体被微生物分解加剧氧气消耗并产生有毒物质,污染进一步加剧。上述污染进一步加剧的过程属于______调节。
A.负反馈 | B.正反馈 | C.激素 | D.负反馈和正反馈 |
(3)后来,氧化塘后部大量种植莲等挺水植物,使出水口处水中的浮游藻类减少,原因是__________。氧化塘生态系统的主要成分是________,氧化塘后部的溶解氧含量比前部的 。
(4)控制废水流入氧化塘的速率,除有利于氧化塘中有机物被充分分解外,还有利于 ,使出水口处的水质达到排放要求。废水不能过量流入氧化塘,说明生态系统的 。
(5)根据乙图推测,小河中的无机盐1-2月大量下降的主要原因是 ,12月限制浮游植物繁殖的主要因素是 。
氮、磷等无机营养物质大量排入水体,会造成水体富营养化,严重时可引发蓝藻爆发,使水域生态遭到破坏。控制蓝藻疯长,同时“变废为宝”是减轻“绿包灾害”的有效途径。请回答下列有关问题:
(1)从细胞结构分析,蓝藻属于________生物,很多蓝藻可以同时进行____________和固氮作用,这在生物界是十分独特的,对整个生物圈____________________具有十分重要的作用。
(2)蓝藻与其他水生生物构成了该水域生态系统中的______________,由于某些蓝藻具有气囊,在水域中有趋表聚集的现象,从__________________的角度看,这些蓝藻处于其上层。
(3)下表为某湖泊不同营养状态的各种藻类种群组成情况。
营养 状态 |
藻类种群组成 |
|||||
铜绿微 囊藻 |
鱼腥藻 |
斜生 栅藻 |
汉氏菱 形藻 |
薄甲藻 |
小定鞭 金藻 |
|
重度富 营养 |
50% |
25% |
14% |
10% |
0.5% |
0.5% |
中度富 营养 |
5% |
40% |
42% |
12% |
0.5% |
0.5% |
轻度富 营养 |
0 |
25% |
605 |
14% |
0.5% |
0.5% |
贫营养 |
0 |
0.5% |
10% |
11.5% |
10% |
68% |
据表分析,检测水中重度富营养化的指示生物是____________________,在中度富营养化水体环境中,竞争最激烈的是__________________________。
(4)采用浮床生态工艺法(如图所示)可治理水体污染,改善水质。其机理正确的是 ( )
①植物吸收水中悬浮物 ②植物吸收水中的NO3-、PO3-等,降低水中氮、磷等含量
③浮床遮光,抑制浮游藻类的生长繁殖,防止水华发生 ④浮床下方水体氧浓度升高,减少微生物种类和数量
A.①④ B.②④ C.②③ D.①③
(5)蓝藻资源化利用有多种方式。从蓝藻中可以提取能发出紫色荧光的藻蓝蛋白,可作为生物实验研究中的______________________。绿色能源工程可以利用蓝藻来制作生物柴油,由此推测蓝藻体内含有丰富的______________类物质。