(10分)土壤微生物是陆地生态系统中最活跃的组分,影响着土壤有机质的转化,在陆地生态系统的物质循环和能量流动中起重要作用。下表是对某生态系统中不同植被类型土壤碳释放的研究结果。请回答:
植被类型 |
土壤有机碳 (g • kg-1) |
土壤微生物含碳量 (g • kg-1) |
微生物呼吸速率 (CO2/mg• kg-1 • h-1) |
微生物代谢熵 (mg • g-1 • h-1) |
草丛 |
90.04 |
0.356 |
0.275 |
0.77 |
灌丛 |
97.48 |
1.542 |
0.844 |
0.55 |
次生林 |
63.55 |
2.931 |
1.275 |
0.44 |
成熟林 |
22.73 |
2.243 |
2.265 |
? |
(1)将无机环境中的CO2转化为生物群落中有机碳的主要生理过程是 。
(2)草丛群落在垂直方向上具有 现象。与草丛相比,灌丛抵御环境变化的能力更强,原因是群落的结构更复杂, 能力更强。
(3)对不同植被类型土壤的相关指标进行测定时,为尽量减小实验误差,取样时应该随机选取多个样方,然后将多个样方实测数据的 记录在上表中。
(4)实验结果表明,土壤中有机碳含量在成熟林阶段最小,最可能的原因是此阶段 ,有机碳被快速分解。
(5)土壤微生物的代谢熵是指土壤微生物呼吸速率与土壤微生物含碳量的比值,代谢熵越低,土壤微生物对有机碳的利用效率就越高。根据表中数据分析,成熟林中微生物代谢熵的值 (高、低)于次生林,微生物对有机碳利用效率最低的是 林。
图甲为某湖泊生态系统的能量金字塔简图,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级,m1、m2代表不同的能量形式。图乙表示能量流经该生态系统某一营养级的流动途径示意图,其中a~g表示能量值。请据图作答:
(1)图甲中,m2表示的能量形式为 。通常情况下,位于营养级Ⅳ的生物个体数量一般远远少于Ⅲ,主要原因是 。
(2)图乙中,若A表示图甲中营养级Ⅱ所摄入的全部能量,则B表示 ,C表示 。
(3)图乙中有两处不同的能量散失途径,其中E处散失的能量是通过 实现的。
(4)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丙。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。
(10分)图1表示某生态系统的碳循环示意图,其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分,乙的同化量为80000KJ·m-2a-1。A.B、C、D是丙中关系密切的四种生物,图2为丙中四种生物的同化量。请据图回答问题:
(1)图中丁是生态系统的________________,该生态系统的主要成分是图中的________________,②③过程中碳的传递形式分别是__________________、____________________。
(2)若由于某种原因造成了生物C灭绝,而其他生物数量发生较大波动后又逐渐趋于稳定,这是由于生态系统具有____________________能力,其大小决定于__________________。
(3)能量在第二营养级和第三营养级之间的传递效率为__________________。
(4)该生态系统在蓄洪防旱、调节气候等方面有重要作用,这属于生物多样性的______________价值。
(10分)图甲是某生态系统的碳循环示意图,图乙是该生态系统中的食物网。
(1)生态系统的结构包括生物群落、______和______。
(2)图甲中碳元素主要通过___进入生态系统,其回归无机环境主要是通过___来实现的,②、③过程中碳元素流动形式的不同点是______。
(3)图乙中W在生态系统中的成分是______,图中共有___条食物链。图乙中能体现出的种间关系有______。若要调查活动能力较强的动物X的种群密度,常用的方法是______。
(4)由于某种因素使得该生态系统的生产者短时间内大量减少,但一段时间后其又恢复到原来水平,说明生态系统具有一定的______能力。
〔12分)下图是某洞穴生态系统中部分食物网示意图,回答下列问题。
(l)调查洞穴土壤中小动物类群的丰富度,常使用 法,统计方法是 。
(2)蟾蜍与蜘蛛种群之间是 关系,蟾蜍处于第 营养级。该洞穴中蟾蜍每增加100g,其中有20%来自蜘蛛和马陆,则至少需要摄取钻螺 g。
(3)某年,一群猴子造访洞穴并将大部分马陆捉出洞外,短期内钻螺的种群数量会 。数年后,各种群数量恢复至原有水平,表明该系统具有 。此过程中洞穴中的生物群落发生了 演替。
(4)观察发现猴子喜欢将马陆在自己皮肤上搓揉,之后周身无蚊子叮咬。据此推侧,马陆可能含某种属于
信息的物质。
草原是绿色生态环境的重要组成部分。某草原生态系统的食物网如图所示。
(1)图中食物网很简单,因此,该草原生态系统的 能力较弱,稳定性较低。除图中所示的生物类群外,该生态系统的生物组成成分还应有 才能保证其物质循环的正常进行。
(2)若去除蛇,且狐的数量不变,则草原容纳鹰的数量会 。若外来生物入侵该区,则会导致草原的 锐减或丧失。
(3)影响图中兔种群数量变化的种间因素是 和 。若某年兔种群的K值为1000只,且1只兔和4只鼠消耗的草量相等,其他条件不变的情况下,次年鼠的数量增加400只,则兔种群的K值变为 只。
(共9分)某野外调查小组对某群落进行深入调查,获得有关信息资料,请分析回答:
(1)小组对该地区树种进行辨认和挂牌,并进行生物多样性研究;若树木A与树木B相邻、且是同一物种,那么它们之间的差异主要是由________ 和________ 引起的,若树木A与树木C、D、E、F是不同种类,它们之间的差异属于________ 多样性。
(2)调查小组对某块荒地的几种常见植物的种群密度进行了连续五年的调查,一般会采用的调查方法是___,结果如下表所示(单位:株/m2),如果4种植物中有一种属于入侵物种,则该入侵物种对该生态系统的影响是________ 。
年份植物 |
2001 |
2002 |
2003 |
2004 |
2005 |
A |
10.0 |
9.2 |
8.0 |
6.8 |
5.5 |
B |
3.0 |
2.1 |
1.1 |
0.3 |
0.1 |
C |
0.3 |
0.6 |
1.1 |
1.5 |
2.3 |
D |
3.0 |
2.0 |
0.4 |
0 |
0 |
(3)调查小组对该地土壤中小动物类群的丰富度做了统计,小动物活动能力强,身体微小,其采集的方法是________ 。
(4)研究发现,群落中物种之间往往有复杂的关系,如当农田里蚜虫的数量增多时,七星瓢虫的数量也会增多,这样蚜虫种群数量的增长就会受到抑制,这属于生物群落内的_____ _调节。
(5)蜜蜂的行为引起了人们的极大兴趣,例如:蜜蜂在发现蜜源后,可通过跳“圆圈舞”或“摆尾舞”来告知同伴蜜源的位置,这种信息属于_____信息。上述实例说明信息传递在生态系统中能够调节________ 。
(10分,除标注外,每空1分) 红树林广泛分布于我国东南沿海的潮间带,是海岸的天然防护林,还是多种贝类、甲壳类、鱼类及鸟类栖息繁殖的场所。薇甘菊是多年生藤本植物,能攀爬树冠迅速生长,繁殖能力强。某科研小组对薇甘菊入侵红树林的有关状况进行研究,选取未受入侵的红树林群落、轻度入侵的“红树林—薇甘菊”群落、重度入侵的薇甘菊为主的群落和无植被覆盖的光滩(分别编号为A、B、C、D)进行调查研究,结果如下表。该小组还研究了红树林植被的碳转移途径,如下图。请分析回答:
碳储量 (吨/公顷) |
群落 A |
群落 B |
群落 C |
群落 D |
植被 |
56.2 |
50.9 |
43.5 |
0 |
凋落物 |
2.0 |
3.5 |
5.4 |
0 |
土壤 |
161.9 |
143.2 |
117.7 |
86.1 |
总计 |
220.1 |
197.6 |
166.6 |
86.1 |
(1)由上表结果可知,该调查研究的名称是 ;
可得出的结论是:
a. 凋落物碳储量随薇甘菊入侵强度的增加而增加;
b. 。
(2)据图分析,能量从第一营养级到第二营养级的传递效率为 (精确到小数点后一位数)。途径⑤是指 ,一年内植被碳储量的净增加量是 。
(3)红树林是海岸的天然防护林,体现了生物多样性的 价值。无植被覆盖的光滩上会发生演替,请写出演替的概念。
(4)在调查研究中发现红树林中某种群的密度发生了变化,种群密度是指_______________
____________________________________。其是最基本的数量特征,出生率和死亡率,迁入率和迁出率,年龄组成和性别比例会直接或间接影响着种群密度的变化。
某生态系统仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群形成一定的营养结构,下表列出了各种群同化的能量。下图l表示有关种群乙的能量变化,其中A代表摄入量,①~⑦表示能量的具体数值。图2是种群乙在10年内种群数量变化的情况,图中九表示该种群数量是上一年种群数量的倍数。
种群 |
甲 |
乙 |
丙 |
丁 |
戊 |
同化能量 |
1.1x108 |
2x109 |
1.4x109 |
9x107 |
3.4x106 |
(1)写出该生态系统中的食物网________。
(2)种群乙是该生态系统营养结构中的____ ,若甲的数量减少,戊的数量____(填“会”或“不会”)发生明显变化。
(3)图l中_______(填字母)=2xl09,C表示____。
(4)图2中____ 点的种群年龄组成是衰退型。
(5)乙种群中雌雄个体通过气味相互识别,这属于____信息传递,说明____离不开信息传递。
为研究植物入侵对生物多样性的破坏,某研究机构根据某种外来植物入侵程度对弃耕地入侵区的群落植物多样性进行调查(图1),同时对轻度入侵区的能量流动进行了研究(图2),请回答.
(1)调查说明,弃耕地群落形成过程中物种数目即物种 会随外来物种入侵程度的增加而 ,从而改变群落演替的 .生态系统具有 稳定性,受到轻度 (干扰/破坏)的情况下,其物种数波动较小.
(2)某入侵物种能分泌化学物质抑制其它植物生长发育,同时使昆虫和动物拒食,其信息传递方式为 该入侵物种和其它植物之间的种间关系最可能为 关系.
(3)从营养结构来看,次级消费者属于第 营养级,其用于生长发育繁殖的能量为 .
为防治荔枝蝽等植食性害虫,减少农药的使用,有人尝试在荔枝园的株间种植矮小的山绿豆,对比研究荔枝——山绿豆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:
(1)据图分析,复合种植园中害虫明显减少,原因是肉食性和寄生性昆虫的比例增加,通过 等种间关系降低了植食性昆虫的种群密度。
(2)因为有些昆虫 ,所以,不能都采用样方法来调查各类昆虫的种群密度。
(3)复合种植园中,荔枝、山绿豆、杂草等属于生产者,单一种植园中腐生性昆虫则属于者。与单一种植园相比,复合种植园生物的种类增加,因而其生态系统的 结构更为复杂,抵抗力稳定性更高。
(4)图乙中方框内的内容为 。
下图是某一生态系统中部分生物的食物关系及碳循环示意图。请据图回答问题:
(1)图2能量金字塔中各营养级对应于图1的名称:①;③;如果大量捕杀丙,则甲的数量在较长一段时间内的变化过程是 。
(2)甲种群在c点处的年龄组成类型是,a~b段种群数量下降的原因① ;② 。
(3)若图3中的生产者有5000kg,按能量流动最大传递效率计算,位于第三营养级的生物可能增重 kg。C中的碳元素主要以 的形式存在,通过转化为 而进入生物群落。
如图①为北极冻原生态系统中部分生物构成的食物网。图②虚线方框内表示一个生态系统,箭头表示该生态系统能量流动的方向。请据图回答问题。
(1)图①中雪兔和狼之间明显的种间关系是________。
(2)假如北极狐的食物1/2来自雷鸟,1/8来自植物,且该系统能量从生产者到消费者的传递效率为10%,从消费者到消费者的能量传递效率为20%,如果北极狐种群增加的能量为80 kJ,若不考虑其他变化的影响,则对植物增加消耗的能量是________kJ。
(3)图②中C代表的生态系统中的成分是________。
(4)下图是某地一人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值(单位为103kJ/m2·y)。试回答
下列有关问题:
流入该生态系统的总能量为_________(×103 J),能量从第二营养级到第三营养级传递的效率为 .
如图中X代表某一生物概念,①②③④为与其内容有关的四部分,下列与此概念图相关的描述错误的是( )
A.若X为生态系统的能量流动,则①~④表示能量的输入、传递、转化、散失
B.若X是活细胞中含量最多的4种元素,则①~④可代表O、 C、 H、N
C.若X为种群的种群密度,则①~④是出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成、性别比例
D.若X是与人体内环境稳态有关的四大系统,则①~④代表呼吸、消化、循环、内分泌
(11分)泰山是我国十大名山之一,拥有丰富的动植物资源,包含森林、灌草丛、草甸、湿地等生态系统,其中白鹳、红隼、豺等动物被列为国家级保护动物。
(1)泰山上的苔藓、油松、松鼠、隼等各种生物共同构成了 ,其中油松、侧柏、麻栎等植物因体型大,数量多、生活力强而成为该地的 。
(2)泰山部分地区由松柏、刺槐、橡子等组成的人工林纯度较高,容易受到外来物种入侵。林业部门对某次“拟松材线虫”(一种松树上的寄生虫)的爆发和防治过程中种群数量调查结果如下图所示:
由图可知,“拟松材线虫”在没有防治之前的种群增长速率随时间的增长而 ;图中在
点进行了农药防治,由图可知随农药使用次数的增多防治效果变差;引入害虫的天敌进行生物防治,能利用生物间的 关系,使防治效果持久而稳定;从种群特征考虑,致使“拟松材线虫”的数量在e→f点变化的直接原因是 。
(3)豺在泰山上数量很少,没有天敌。下图是能量流经豺种群的示意图,其中A表示豺的摄入量,那么B、C分别表示豺的 、 ,若要确保豺的能量需求,其生存领地相关植物固定的能量至少应达到 。
(4)2011年4月,泰山桃花峪索道北侧山林发生火灾,2天后被扑灭,目前被烧毁的植被正逐渐恢复,这体现了生态系统有一定的 稳定性,被烧毁的群落结构要想完全复原需要较长的时间,这是因为 。