下图甲表示某湖泊生态系统能量流动部分简图,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表该生态系统的三个营养级,括号中数值表示一年内的能量转化值(单位:百万千焦/平方米)。图乙表示某生态系统碳循环模式图,A~F表示该生态系统的相关成分。请回答下列问题。
(1)若要正确表示图甲所示的湖泊生态系统能量流动情况,图甲中应该补充的能量流动情况是________________(用图甲中相应的符号和箭头表示)。
(2)若图甲所示的湖泊生态系统的总面积为10 000 m2,则每年流经该生态系统的总能量值是________百万千焦。第一、二营养级之间的能量传递效率为________%(精确到小数点后两位)。
(3)湖泊在受到轻度污染后,能够迅速恢复,这是通过________反馈调节机制来实现的。
(4)图乙表示某生态系统中碳循环示意图,在生物群落和无机环境间,碳元素以________形式进行循环。请以字母和箭头表示该生态系统中的食物链: ________________________________________。
(5)图乙中的农作物被重金属污染,图中________字母代表的生物体内重金属浓度最高。
近几年来,工业污染使得湿地生态系统不断遭到破坏。科学工作者为修复被破坏的生态系统,在某地进行了人工引入互花米草的“种青引鸟”生态工程实验。在实验前后分别对该湿地植被类型、昆虫种类数、密度进行调查,结果统计见下表。根据调查结果,分析回答:
注:海蓬子和互花米草都生长在潮间带。
|
主要植物类型 |
昆虫种类数 |
昆虫密度实验前 |
|||
实验前 |
实验后 |
实验前 |
实验后 |
实验前 |
实验后 |
|
实验区 |
海蓬子 |
互花米草 |
47 |
20 |
14只/m2 |
2.3只/m2 |
对照区 |
海蓬子 |
海蓬子 |
47 |
40 |
13只/m2 |
11只/m2 |
(1)生态系统的结构包括 。
(2)调查该湿地中互花米草的种群密度应采用 法。实验结果说明了人类活动能影响群落演替的 。
(3)根据下侧的食物网,回答下列问题:
①a、b、c过程中碳的流动形式 。
②若鸟的食物有互花米草和植食性昆虫,由原来的2∶1调整为1∶1后,鸟的数量变为原来的 。(传递效率按20%计算)
③互花米草与植食昆虫之间进行的信息传递在生态系统中具有 的作用。
④鸟与植食性昆虫相比,能量流动的去向缺少了 途径。
(4)你认为此项生态工程是否达到了预期的目的 。简要说明理由 。
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 。
下图1是为了处理污水(含有机和无机污染物)而设计建造的人工湿地生态系统,图2是对该湿地生态系统各组成成分的能量流动情况的调查结果,表中甲、乙、丙、丁分别代表不同的营养级,戊表示分解者。据图回答下列问题。
图1
|
||||
甲 |
145.9 |
62.8 |
83.1 |
0.066 |
乙 |
870.7 |
369.4 |
501.3 |
0.002 3 |
丙 |
0.9 |
0.3 |
0.6 |
0.94 |
丁 |
141.0 |
61.9 |
79.1 |
0.085 |
戊 |
211.5 |
20.1 |
191.4 |
0 |
图2
(1)流经该生态系统的总能量是___ _____。第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为________(保留两位有效数字)。
(2)请据图2画出该湿地生态系统的食物链________________。图2中不同营养级体内DDT含量的特点是___________________________________
(3)对该人工湿地作用效果进行检测,结果见下表。其中化学耗氧量(COD)表示在一定条件下氧化1 L水中有机物所需的氧气量;生化耗氧量(BOD)表示微生物分解一定体积水中有机物所需的氧气量。
项目 |
|||
进水 |
750 |
360 |
700 |
出水 |
150 |
50 |
25 |
COD、BOD值越高,表明________污染程度越高;总氮量的降低表明,植物的吸收作用可________(填“降低”或“升高”)水体富营养化程度。
(4)该生态系统在建设过程中,对污水流入设计了流量和流速控制开关,并且在系统的底部铺设了通气的管网。前者是因为___ _____,后者的目的是促进____ _ 。
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。
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。
(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 。
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)。
(16分)现代各种工业活动使镉、铅、铜等多种元素在环境中含量大增,对生物产生了一定毒害作用。
(1)为了解镉污染对细胞核的伤害,可取培养在含镉培养液中的蚕豆进行 处理后,利用 染色并制成临时装片,之后在显微镜下观察、比较。
(2)下表是一项研究“镉和锌对蚕豆叶绿素含量的影响”的实验结果(叶绿素含量单位:mg/g·fw)
分析表中数据可以发现,随着土壤中镉浓度的增加,蚕豆的叶绿素含量 ,这将直接影响蚕豆的 速率,不利于植物生长。但如果在受镉污染的土壤中加入 mg/L锌,则可以明显减轻镉对植物的危害。
(3)科研人员尝试利用植物来回收环境中重金属元素,修复受污染的土壤或水体.下图是种植在受到不同程度铅污染的土壤中的三种植物体内铅含量。
上图植物中,最适合用于修复受铅污染较严重地区土壤的是 ,但所种植的植物不宜用作家畜饲料或者沼气池发酵,理由分别是 和
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。
由于人类的活动,云南滇池多次在夏季出现由蓝藻爆发引起的水体富营养化,请回答下列问题:
(1)滇池蓝藻爆发时湖面漂浮着一层绿膜,有人认为这是绿藻而不是蓝藻。对此,可以通过显微镜观察细胞是否具有 来判断。如果比较滇池水体的pH,则早上比傍晚要 。
(2)夏季气温偏高是滇池蓝藻爆发的原因之一,从本质上看这是人为污染超过了滇池生态系统的 ,而温度是通过影响细胞内 来影响蓝藻的生长的。
(3)环保部门怀疑某工厂是污染源之一,并对其排污口进行了检测。检验员沿河顺流每隔100 m取水样一次,依次编号为①~⑨(已知⑤号水样正对工厂排水口),对各水样进行了如下处理:首先,检测水样中的蓝藻数量(A组);然后,滤除水样中全部蓝藻后,每份水样分为三等份,编号B、C、D,其中B、C组分别添加适量的N和P,D组不添加;再在各组中加入等量的蓝藻,放置在阳光下若干天,最后检测水样中蓝藻数量,统计数据如下表(蓝藻数量单位:百万细胞/mm3)。
水样编号 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
⑨ |
A组(原 始水样) |
0.2 |
0.3 |
0.3 |
1 |
10 |
10 |
7 |
7 |
6.5 |
B组(添 加N) |
1 |
1.5 |
2 |
2.5 |
20 |
19 |
18 |
17 |
18 |
C组(添 加P) |
8 |
9 |
9.5 |
10 |
11 |
9.5 |
7.5 |
7.5 |
7 |
D组(无 添加) |
0.2 |
0.2 |
0.3 |
1 |
10 |
9 |
7 |
7 |
6.5 |
请回答有关问题:
①通过A组数据可以判断该工厂是污染源,依据是 。
②进行B、C、D分组实验的目的是探究工厂排出的污染物主要是N含量超标还是P含量超标,其中D组
起 作用,从实验结果可得出的结论是 。
2005年,北江水体受到镉等重金属严重污染,严重影响水体动植物的生长发育。有关技术部门开展投入聚合物降低水体污染程度的研究,并取得了很多相关的技术数据,与此同时,北江流域下游匀受镇。台水厂也生产出符合国家标准的自水(镉浓度不超过0.005mg/L)。下表是在镉污染水体中投放聚合物后对西种植物的研究数据。
请你据此进行回答:
(1)在发生严重的镉污染时,可以采用 投入水体降低污染程度,使该水体达到工业排水的标准。
(2)测定 的含量时需使用无水乙醇作为溶剂。
(3)当水体受到严重的重金属污染时,水中动物的群体数量将会 ,食物链将受到 。此外,当植物体内镉含量较高时,植物呼吸速率 。
(4)某课外小组同学探究不同程度镉污染的水对水稻种子发芽率的影响,
①假设: 。
②请设计不同温度条件下,不同浓度镉污染的水对水稻浸种发芽率影响的数据记录表。
(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 。
I(1)下图为河流生态系统受到生活污水(含有大量有机物)轻度污染后的净化过程示意图,请据图回答:
(1)在该河的AB段,溶解氧大量减少的主要原因是 ,BC段水中溶解氧含量逐渐恢复的主要原因是 .
(2)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。下图是某奶牛场废水处理流程图,请回答:
①输入此氧化塘的能量有 。氧化塘中的风车草、圆田螺、细菌等生物共同构成________。
②氧化塘后部种植莲等挺水植物,有利于减少出水口处水中的浮游藻类,原因是____________________________________________________
③控制废水流入氧化塘的速率,废水不能过量流入氧化塘,说明生态系统的________________________。
④由于某种原因,污水处理出现问题,出水口的水(经检测含大量氮、磷等物质)直接排入附近河流,由于水浮莲具有很强的吸收氮、磷及镉、铅、汞等重金属元素的作用,地方盲目引进推广,最终导致水浮莲泛滥,给当地生态系统造成了严重的影响。从上述资料可以看出,引入水浮莲时,没有遵循的生态工程基本原理是______________
Ⅱ.微生物在自然界中起着重要的作用,为了从土壤浸出液中分离出分解纤维素的细菌,应将样本接种在以为唯一碳源的选择培养基上,为了鉴别纤维素分解菌和进一步纯化菌种,可以在鉴别培养基上加入染液,将筛选获得的菌液稀释后用 法接种到鉴别培养基上,然后挑选产生 的菌落作为菌种进行扩大培养。
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(图中单位为KJ/(m2·a)),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:
(1)如图1所示,该生态系统中生产者固定的光能为_______ KJ/(m2·a),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),“有机物输入”流入第三营养级的能量为__________ KJ/(m2·a)(注:图中“有机物输入”流入“植食性动物”的能量为2,“肉食性动物”流向“分解者”的能量为0.05)。
(2)生态系统中能量流动的特点为________;图2中,在________点时,表示该种群已达到环境容纳量(K值)。
(3)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。