下图是某人工鱼塘生态系统能量流动图解(能量单位为:J/cm2·a),请回答下列各题。
(1)如图所示,输入该生态系统的能量主要是由 固定的太阳能,图中A代表 。
(2)植食性动物的能量有 (J/cm2·a)传递到肉食性动物体内。
(3)草鱼以水草为食,白鲢以绿藻和水草为食,草鱼与白鲢的种间关系为 。调查鱼塘中草鱼的种群密度,最好采用法 。
(4)由于食性不同,鱼塘中鱼类等生物具有分层现象,群落的这种空间结构称为 。
(5)该生态系统具有能量流动、物质循环和 三个方面的功能。
(6)建立“桑基鱼塘”,发展现代生态农业,实现了对能量的 。
如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 。
Ⅰ.某山谷因泥石流而导致植被毁灭,若干年后在人为干预下,又恢复了盎然生机。假定某种群当年数量是一年前种群数量的λ倍,图甲为λ值随时间的变化曲线。乙图为该系统能量流动示意图,请分析回答:
(1)图1中a~d过程中该种群增长率在 段最大。
(2)图1中d~e段变化表明该生态系统具有一定的 能力, e点种群数量比d点 。
(3)图2中该生态系统中第二、三营养级间的能量传递效率是 。
Ⅱ.我国是受荒漠化危害最为严重的国家之一。近年来,京津冀地区频受沙尘暴之苦,保护生态环境,大力开展植树种草、治理水土流失、防止沙漠化等是当前的紧要任务。
(4)在退耕还林、还草过程中,要注意树种、草种不要过于单一。这种做法所依据的主要生态工程原理是________________原理,其目的是提高生态系统的抵抗力稳定性。
(5)某科研小组想利用基因工程技术培育抗旱植物用于治理水土流失。要检测抗旱基因是否插入到受体细胞的DNA中,采用的是____________技术。若检测结果表明抗旱基因已经插入到受体细胞的DNA中,则培育的植株________(填“一定”或“不一定”)具有抗旱性状。
(每空1分,共8分)下表是某池塘生态系统内一个食物网中6个种群有机物同化量的数值,其中是生产者的只有A。
种群 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
有机物同化量(kg) |
5000 |
390 |
110 |
29 |
21 |
5 |
(1)据测定,A种群在充足光照条件下,每小时释放氧气的量为32mg,在黑暗的环境中每小时释放二氧化碳的量为44mg,则A种群在充足光照条件下,每小时制造有机物(以葡萄糖为例计算) mg。
(2)若按能量传递效率为10%计算,该食物网最多有 条食物链,E和D之间的种间关系是 ,E和F之间的种间关系是 。
(3)如果向该池塘引入以F为专一食物的水生动物,A、B、C、D、E5个种群中密度首先下降的是 。一般情况下,池塘生态系统的结构和功能能够维持相对稳定,表明池塘生态系统的内部具有一定的 能力,这种能力的大小与生态系统的 。
关系密切。
(4)由于违规排放大量污水,引起池塘中A大量繁殖,水体富营养化严重。通过加大挺水植物的栽培量和投放食浮游植物的鱼类可以有效地遏制该现象,其中挺水植物起到通过遮光来影响A的生长和 的作用。
下图是生态系统能量流动模式图,其中柱宽大致与能量流动的数量成正比。请回答下列问题:
(1)若该图表示森林生态系统,则流经该生态系统的总能量A会明显大于草原生态系统,出现这种差异的主要原因是森林生态系统 (单选)。
A.以木本植物为主 |
B.群落具有明显的分层结构 |
C.营养结构复杂 |
D.土壤肥沃 |
(2)影响森林和草原在地球上分布的主要非生物因素是 。
(3)若该图表示草原生态系统,当图中 (填字母)的柱宽过大时,会导致草场退化、沙化等现象的出现。因此,根据生态系统能量流动的原理,合理确定草场的 ,才能保证畜牧业生产的可持续发展。
(4)若该图表示农田生态系统,怎样利用农作物秸秆中的能量是一个值得研究的问题。与将秸秆作为废弃物燃烧相比,秸秆做饲料喂牲畜,再利用牲畜的粪便进行沼气发酵,就能实现对能量的 ,从而大大提高 。
(5)若该图表示城市生态系统,如果居民的生产生活产生了过多废弃物,图中 (填字母)的柱宽就会明显加大,相应地就出现了环境污染。例如白色污染(聚乙烯),从物质循环的角度来看,造成白色污染的根本原因是 。
近几年全球气候变暖,给农业生产和人们的生活造成了很大影响,其中的罪魁祸首要归咎于化石燃料的过度开采利用。如图为生态系统“碳”元素的循环途径,请回答下列问题:
(1)该生态系统中A、B(B1、B2、B3)、C共同构成了________。图中食物链是________(用图中字母和箭头表示)。
(2)碳元素通过①________________途径进入生物群落,②为生物的________作用,为减缓气候变暖的速度,人们应采取的措施是_________________________。
(3)成分C所起的作用是______________________________________。
(4)图中捕食者能依据被捕食者的气味捕猎,说明信息传递在生态系统中的作用是________________。
(5)若图中生产者固定的太阳能为600 kJ,则该生态系统中次级消费者最少可得到能量________kJ。
(6)森林能保持水土,调节气候,但森林遭到毁灭性破坏时不能自动恢复,这一事实说明 ________________。
共分6月5日是世界环境日,今年我国的世界环境日主题是“共建生态文明,共享绿色未来”。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)图中食物网较简单,因此,该草原生态系统的______________能力较差,其________________稳定性也相应较低。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)如果图中草能提供10000 kJ的能量,营养级间的能量传递效率为10% ~ 20%,那么鹰占据的营养级能够得到的最低和最高能量值分别是______________kJ和____________kJ。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,则会导致该草原的________锐减或丧失。
(3)影响图中兔种群数量变化的种间因素是 。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。用标志重捕法调查该区鼠的种群数量时,若部分标记个体迁出,则导致调查结果____________(填“偏高”或“偏低”)。
(每空2分,共14分)构建模型是科学家研究生态学规律常用的方法,以下两图分别是在封闭环境根据捕食(图1)和竞争(图2)的数学模型绘制的曲线,图1中箭头所指方向代表曲线变化趋势,图2表示两类生物竞争中测定第1类生物后一代(即Zt+1)所占总数的百分数与前一代(即Zt)所占百分数之间的关系,实线表示观测到的Zt+1和Zt之间的关系,虚线表示Zt+1=Zt时的情况,请分析并回答以下问题:
(1)图1中的曲线变化规律反映了生态系统的 调节,它是生态系统稳定性原因的基础。其中捕食者和猎物的种群K值分别在 (填图中字母)波动,达到这种平衡时决定K值的因素是 。
(2)在图2的竞争中,将被排除掉的是第 (填1或2)类生物,如果图2生物为图1中的猎物,则在自然环境中 (填会或不会)出现其中一种猎物被竞争掉的现象;如果图2竞争的生物是某池塘中的底栖物种,则会出现其沿池塘底部从上到下分布的现象,这种现象在群落结构中叫 。
(3)南方某地有一片热带雨林,最初碳积蓄量500吨/公顷,此时,总生产量是每年为60t/hm2,叶的呼吸量为25t/hm2,生长量为5t/hm2,枯死量为10t/hm2。已知总生产量=生长量+枯死量+呼吸量,则该地的净生产量是 (1分)吨/公顷,非同化器官的呼吸量是 (1分)吨/公顷。
研究发现,每升天然水中含0.01毫克汞或者0.1毫克的某杀虫剂,就会对人体造成危害。某研究小组开展了某湖泊中环境问题的研究,他们首先选取了该湖泊中5种不同的生物A、B、C、D、E,并对其进行消化道内食物组成的分析;然后又请当地湖泊研究所的专家对这5种生物体内2种污染物的含量进行了测定,如下表所示。分析同答:
(1)表中生物可能形成的食物链(网)为________。
(2)若C中的能量不变,将B的食物比例由C:E=1:l调整为2:1,能量传递效率按10%计算,该生态系统传递给B的能量是原来的_________倍。
(3)如果本水域污染严重,造成各种生物的大量死亡,该地点将发生的群落演替属于____________________。
(4)研究人员以小鼠为材料研究该杀虫剂对动物血液中红细胞和白细胞数量的影响。主要实验步骤如下:
步骤一:染毒:选择25只健康小白鼠随机均分为5组,分别以________________________的食物(每只每天0.lkg)喂养,连续染毒15d。
步骤二:取血:在染毒第20d采集小鼠血液。
步骤三:红细胞、白细胞密度统计:吸取20uL血液,经适当稀释、充分混匀后,静置
15min,再利用血球计数板计数。结果如下表:
分析实验数据,可以得出的实验结论是________________________________________。
②为了利用血球计数板进行红细胞密度统计,某同学的操作步骤如下:用吸管吸取混匀的红细胞悬浮液,向计数室中滴2滴悬浮液一加盖玻片一静置后在显微镜下观察、计数。上述实验操作统计的数据与正确操作时统计的数据相比________(偏大或偏小)。
科研人员对某湖泊生态系统的有机碳生产率进行了研究,结果如图所示。
(1)在湖泊生态系统中,影响浮游植物有机碳生产率的主要非生物因素是________,流经该生态系统的总能量是_______。
(2)研究发现,该湖泊生态系统不同深度的水层分布着不同类群的生物,这是生物群落垂直结构的具体表现,是经过________作用而形成的。
(3)在忽略外源输入有机碳的情况下,可用黑白瓶法测定的溶氧量来估算有机碳生产率。具体做法是先制作若干个大小相同的黑瓶(不透光)和白瓶(透光),分别在0m、-0. 2m、—0. 4m等6个水深处各悬挂一个黑瓶和两个白瓶(1号和2号);放置后随即对每一水深处的1号白瓶进行溶氧量(X)测定;24h后,对每一水深处的黑瓶溶氧量(y)和2号白瓶溶氧量(z)进行测定。
①在图示的四个月份中,________月份深度为-0.2m〜-1.0m之间的每一水层有机碳生产率均比其他月份髙;当水深超过________m以下时,7月份的有机碳生产率均低于其他月份。
②在实验测定的时间范围内,每一深度水层的有机碳生产量可用________来估算。
(4)根据科研人员对该湖泊生态系统的有机碳生产率开展的研究,结合上述曲线坐标图,请为该项实验研究拟定一个更加准确的课题名称:________。
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 。
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斜坡或边坡进行保护,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柽柳、樟毛等相对耐干旱的植物,这主要体现了群落的 结构。
(2)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,这说明 。
(3)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。图中沙氏变色蜥与小型地面肉食性动物之间的关系为 ;沙氏变色蜥在食物网中所处的营养级为 。若字母代表能量值,则b~e中能确定大小的是 ,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)研究人员向此坡地引入沙棘种植在海挡林带和灌草丛带,结果沙棘在灌草丛带的长势明显好于海挡林带,经分析两地带中土壤肥力和土壤含水量如下表
地点 |
土壤肥力 |
土壤含水量 |
|
有机质含量% |
氮含量% |
表层~60 cm% |
|
海挡林带 |
0.595 |
0.015 |
7.0 |
灌草从带 |
0.202 |
0.003 |
15.0 |
某研究者提出“土壤含水量是沙棘生长的限制因素”,并进行了实验验证:将生长状况相似的沙棘分为A、B两组种植,A组土壤含水量和土壤肥力与灌草丛带相同,B组设计方案为 ,结果A组长势显著高于B组,证实了研究者的假设。
(5)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: 。
下图甲表示某生态系统中各成分之间的联系,图乙表示能量流经W种群所处营养级的示意图,请据图回答:
(1)①该生态系统有许多种动植物,其中鹭鸟等水禽就有多种,景色优美,陶冶情操,令人流连忘返,这体现了该生态系统的 价值。
②图甲中能构成群落的是 。若某地区因环境污染造成E中出现部分白化苗,对F、D数量的影响是 。
③图乙中的a、b表示的含义分别为:a ,b 。
④图乙中,能量被W摄入量为m,其粪便量中能量为n,c中的能量为e,b的能量为f,则流入下一营养级的能量最多是 。
(2)经调查,某生态系统中Y、X、Z分别位于第一、第二和第三营养级,每个营养级不同物种的个体数量如图丙所示(图中每一柱条代表一个物种)。一段时间后个体数量发生变化,结果如图丁所示。
通过比较图丙和图丁可知, 营养级的生物被捕食的压力明显增加。
(3)某种植物上栖息着一定数量的甲、乙两种昆虫和蜘蛛。甲、乙两种昆虫均以该植物为食,蜘蛛以乙昆虫为食。甲昆虫在白天活动,乙昆虫在夜晚活动。甲昆虫采食该种植物的叶片后,植物会释放出挥发性物质X,X既可吸引甲昆虫的天敌,也能驱赶乙昆虫。请回答:
若在上述植物上施用人工合成的物质X,短期内该植物上甲、乙昆虫天敌数量的变化是:
甲昆虫天敌数量 (增加、不变、减少);乙昆虫天敌数量 (增加、不变、减少)。
下图为某岛屿上的食物网,据图回答下列问题。
(1)该食物网中,植物中的能量通过 _______ 条食物链传递给鹰,鹰处于第 ________营养级,兔与人的种间关系是 __________。
(2)兔为食草动物,当看到青草数量减少时,就会另觅其他食物,这体现了生态系统的__________功能。
(3)当岛屿降雨减少,兔摄取水分减少,体内细胞外液渗透压 _________,引起 __________渗透压感受器兴奋,增加抗利尿激素的释放进而引起 ____________________ 对水分的重吸收增加,尿量减少,从而保持体内水分平衡。
在环境条件稳定的情况下,对某森林生态系统中的两种植物进行种群密度调查后,得到如下统计数据:
请根据以上调查结果,回答下列问题。
(1)该调查可采用____法,A种群与B种群之间存在的____关系可能是导致A种群密度变化的重要因素。在调查期间B种群的年龄组成最可能为____,从表中数据变化来看,造成B种群数量变化可能的原因是____。
(2)A种群逐渐减少,甚至可能灭绝的情况,给该生态系统中其他生物可能造成的影响是 _________,最终可能导致生态系统的____稳定性下降。
(3)对森林中的四个物种食物组成进行观察和记录,结果如下表:
在方框中绘制出该生态系统中可能的食物网。
(4)该食物网中含有____条食物链,若物种乙增加100kg,则至少消耗植物____kg。