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湖北省鄂西六校2021-2022学年高二下学期期中联考生物试卷
一、单选题
1.图1是种群数量特征的概念图,图2是某地人口出生率和死亡率的变化曲线。下列相关叙述错误的是( )
A.图1中的c是种群密度,是种群数量的最基本特征
B.图1中的a和b分别是性别比例和年龄组成
C.图2所示种群的年龄组成由稳定型变成增长型
D.所有的生物种群都具有图1中所列举的种群特征
2.马世骏院士是蜚声中外的生态学家,他提出了“改治结合、根除蝗害”的有效战略来预防蝗灾。某地区东亚飞蝗种群数量的波动情况如图所示,下列叙述错误的是( )
A.可用样方法调查蝗虫幼虫跳蝻的密度
B.a点时种群增长最快,应在a点前防治蝗虫
C.c点对应的种群数量就是该地区蝗虫的K值
D.改造飞蝗栖息地的环境可以防止蝗灾爆发
3.如图表示某生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线(不考虑迁入迁出),下列判断错误的是( )
A.甲种群数量最多的时刻为t2,乙种群为t4
B.t2~t3时间段甲种群的出生率大于死亡率
C.t5时种群密度对乙种群的制约作用大于t4时
D.甲、乙两种群数量的增长曲线均为“S”形曲线
4.生活在潮间带的滨螺常以小型绿藻浒苔为食,下图表示该潮间带中的藻类物种数与滨螺密度的关系。下列相关叙述错误的是( )
A.随着滨螺密度增加,浒苔密度将先升高后下降
B.据图推测滨螺种群密度的改变可能会改变潮间带群落的丰富度
C.据图推测滨螺适度捕食才能提高潮间带中物种的多样性
D.若在滨螺密度为280只/m2时引入滨螺天敌,藻类物种数会增加
5.为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化,某同学进行了如下操作。下列有关实验方法及实验分析正确的是( )
A.将适量酵母菌放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中,在适宜条件下培养
B.探究酵母菌种群数量变化,应设空白对照排除无关变量干扰
C.振荡使酵母菌在锥形瓶中分布均匀后,再用滴管吸取适量培养液至计数板上,然后放盖玻片以减小实验误差
D.培养初期,种群数量增长缓慢的原因是种内竞争激烈,出生率略大于死亡率
6.下列关于群落的理解不合理的是( )
A.群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚
B.不同的群落其优势种群一般不同
C.森林群落的不同植物在适应环境方面的特征相同
D.群落的形成是不同物种协同进化的结果
7.某研究团队以4种占优势的水鸟为研究对象,调查了它们的种群数量、在不同觅食生境出现的概率、主要的食物种类等,结果如下表所示。下列有关说法错误的是( )
物种 观察数量 觅食生境出现率% 鸟胃中主要的实物种类%
生境1 生境2 生境3 小坚果 茎类 草眉 螺类 沙砾 甲壳类 其他
绿翅鸭 2120 67 0 33 52.8 16.7 0 12 13 0 5.5
绿头鸭 1513 98 1 1 783 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.4
鹤鹬 1678 64 0 36 0 0 50 25 25 0 0
青脚鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 3.33 0 33.3 0.3
注:生境1为低潮盐沼-光滩带,宽度2000m左右;生境2为海三陵荒草带,宽度400m左右;生境3为海堤内鱼塘-芦苇区,芦苇在植物群落中占优势。
A.四种鸟类觅食生境的策略不同,其中青脚鹬的觅食范围更宽
B.如果两种鸟的觅食生境一样,生态位就完全一样
C.绿翅鸭与鹤鹬、青脚鹬之间存在着种间竞争关系,因它们都捕食螺类
D.描述某种鸟类的生态位需要考虑它们的觅食生境、食物及与其他物种的关系
8.一千年前,由于湖水水位降低,某湖泊暴露出大量的沙丘,随着时间的推移,裸露的沙丘上出现了各种植物和动物,现今已发展成稳定的森林群落。下列叙述错误的是( )
A.在裸露的沙丘上进行的演替属于初生演替
B.人类活动可以改变沙丘自然演替的速度和方向
C.群落演替的实质是旧物种消亡、新物种产生的过程
D.从沙丘到森林的演替过程中,物种丰富度逐渐增大
9.2020年12月8日,国家主席习近平同尼泊尔总统班达里互致信函,共同宣布珠穆朗玛峰最新高程为8848.86米。据科学家对珠峰地区的考察研究,发现珠峰地区的生态环境已经发生了巨变,植被增加趋势越来越明显。下图表示珠峰不同海拔高度地段的植被分布情况。下列说法错误的是( )
A.要调査珠峰北坡生长的一种珍贵的草本药材的种群数量,可采用样方法
B.随海拔高度上升,珠峰南坡植被类群逐渐发生变化,影响因素有温度、地形、土壤湿度等
C.常绿阔叶林与高山灌木林是两个不同的群落,区别这两个群落的主要特征是优势种
D.珠峰海拔6000m~7000m地段出现了绿色植物的原因可能是全球气候变暖导致冰雪融化,为绿色植物生长提供了适宜的条件
10.雾霾是雾和霾的组合词,常见于城市。中国不少地区将雾并入霾一起作为灾害性天气现象进行预警预报,统称为“雾霾天气”。雾霾是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾的形成与汽车尾气、工业污染等碳的不良排放有关。下图为某生态系统的“碳”循环途径。下列说法正确的是( )
A.该图中A、B1、B2、B3、C分别为一个种群
B.人工投放的饲料中的能量不是流入生态系统的能量
C.②是形成温室效应的主要原因,③是雾霾形成的主要原因
D.自然生态系统中生产者得到的能量大于消费者得到的
11.野生草本植物多具有根系发达、生长较快、抗逆性强的特点,除用于生态治理外,其中一些可替代木材栽培食用菌,收获后剩余的菌渣可作肥料或饲料。相关叙述错误的是( )
A.种植此类草本植物可以减少水土流失
B.菌渣作为农作物的肥料可实现能量的循环利用
C.食用菌属于生态系统组成成分中的分解者
D.菌渣作饲料实现了物质在植物、真菌和动物间的转移
12.作为世界第一个“双奥之城”,北京冬奥会向国际社会做出坚定承诺:绿色办奥。北京冬奥会将发展体育事业与促进生态文明建设结合起来,力争碳排放全部中和,打造首个真正实现“碳中和”目标的奥运会。冬奥核心区绿化造林成活率达99%以上,森林覆盖率达到80%以上。下列说法错误的是( )
A.植树造林一定程度上可以“抵消”全球的碳排放,有利于实现“碳中和”
B.奥运会的举办通常会产生近万吨的废弃物,垃圾分类、回收和再利用有利于提高能量传递效率
C.奥运会专用餐具回收后加入微生物可直接变成水和气体,参与此过程的微生物在生态系统成分中属于分解者
D.废旧电池应投入相应垃圾回收箱中,否则废旧电池中的重金属离子等物质进入土壤后会被植物吸收,沿食物链逐级积累
13.科学家对一个温带森林生态系统的能量流动进行定量分析,结果如图(图中数字为能量值,单位是J/(cm2·a)。下列叙述正确的是( )
A.用于植食性动物生长、发育和繁殖的能量是1.96×105J/(cm2·a)
B.植食性动物在生态系统中可能属于不同的营养级
C.从生产者到初级消费者的能量传递效率约为0.85%
D.枯枝落叶层中的物质和能量可以被植物根系吸收利用
14.红脂大小蠹是一种危害油松的林业害虫,油松的受害部位能释放某种吸引昆虫甲的化学物质。昆虫甲可以通过嗅觉找寻生活在油松树干中的红脂大小蠹并捕食之。下列分析中错误的是( )
A.昆虫甲利用化学信息进行捕食
B.该实例说明信息能调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
C.该实例中信息源来自油松,昆虫甲是信息受体
D.理论上天然林中油松的受虫害程度要高于人工林中的油松
15.2021年,一首《可可托海的牧羊人》火遍大江南北,让更多的人了解到位于新疆维吾尔自治区北部富蕴县的可可托海镇。可可托海镇东、西、北部有大片的原始森林,中草药和野生动物种类繁多,还有国家重点保护动物北极鲑、哲罗鲑鱼。这里更值得一提的是享有“英雄矿”、“功勋矿”美誉的可可托海3号矿坑,是我国最大的稀有金属矿藏地。曾经助推“两弹一星”腾空而起,输送的矿石偿还了38%的苏联外债。如今完成历史使命的可可托海已由矿区转型为景区,全面实施山水林田湖草生态修复与保护工程。下列有关说法正确的是( )
A.可可托海镇的所有动物、植物和微生物所拥有的全部基因构成了生物多样性
B.可可托海镇优美的自然环境吸引大批游客旅游观光,是生物多样性的直接价值
C.保护当地的自然环境,应加强立法,禁止开发和利用任何生物资源
D.可可托海功勋矿为国分了外债之忧,足以体现生态系统的直接价值远大于间接价值
16.我国古代留下了很多脍炙人口的诗词,既反映了我国古代的社会生活同时也记载了很多的生态学现象。下列有关内容的叙述错误的是( )
A.《诗经·国风》中记载“燕燕于飞,上下其音”其中的声音作为物理信息通过空气传播
B.《小雅·鹿鸣》中记载“呦呦鹿鸣,食野之苹”反映了典型的捕食关系,构成了一条简单的食物链
C.《己亥杂诗》中记载:“落红不是无情物,化作春泥更护花”体现了落花被微生物分解后可以重新供植物吸收利用,说明物质在生物群落内部可以反复利用
D.《归园田居》中记载:“种豆南山下,草盛豆苗稀”反映了农田生态系统中杂草与农作物的竞争关系,需要勤于除草,以便使能量更多地流向对人类有益的部分
17.我国珠江三角洲地区为充分利用土地,创造了一种挖深鱼塘、垫高基田、塘基植桑、塘内养鱼的高效人工生态系统——桑基鱼塘。下列关于桑基鱼塘的说法错误的是( )
A.桑基鱼塘中生物组分通过合理布设,互利共存,遵循了自生原理;陆地种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑,遵循了循环原理
B.桑树和甘蔗适应我国南方温暖湿润的气候,遵循了协调原理;鱼塘中四大家鱼混养充分利用了群落的空间结构,遵循了整体原理
C.桑基鱼塘的生产方式与改造前的传统耕作方式相比较,具有减轻水患、提高经济效益、减少环境污染等优点
D.该生态系统与一般的自然生态系统相比较,抵抗力稳定性较低,需要人们不断地输入物质与能量
18.《书经》中的“若作酒醴,尔惟曲蘖”提到酿酒必须要用酒曲。酒曲是以谷物为原料,破碎加水压制而成,富含多种微生物,经水浸泡后投入蒸熟的米即可用于酿酒。下列相关叙述正确的是( )
A.酒曲中富含酵母菌等多种微生物,可将糖彻底分解成酒精
B.将米蒸熟后应立即加入酒曲进行发酵,可防止杂菌污染
C.蒸熟的米冷却后与酒曲混合并密封,为发酵提供无氧环境
D.向发酵罐中加入酸性重铬酸钾,检测是否有酒精产生
19.酱油起源于我国,至今已有数千年历史。参与酱油酿造过程的微生物主要有米曲霉、酵母菌和乳酸菌等,在众多微生物及其酶系的作用下,分解大豆、小麦中的蛋白质、脂肪等有机物,最终形成具有特殊色泽和良好风味的酱油。某企业制作酱油的流程示意图如下。下列说法错误的是( )
A.米曲霉发酵过程中大豆中的蛋白质可为米曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供碳源
B.米曲霉产生的蛋白酶能将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸
C.参与酱油酿造过程的米曲霉、酵母菌和乳酸菌都属于真核生物
D.抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,发酵池发酵阶段加入食盐可以抑制杂菌生长
20.与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。下列说法错误的是( )
A.发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物来进行发酵
B.发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
C.在发酵工程的发酵环节中,发酵条件变化不仅会影响微生物的生长繁殖,也会影响微生物的代谢途径
D.通过发酵工程获得的单细胞蛋白可作为食品添加剂,也可制成微生物饲料
二、综合题
21.下图是某河流生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后的自动净化过程示意图。请据图回答:
(1)该河流生态系统的结构包括 和 两方面的内容。
(2)图1中NH4+等无机盐离子和藻类变化曲线表明,该生态系统中存在 调节,相对于海洋生态系统,该河流生态系统具有较强的 稳定性。
(3)在该河流的AB段上,溶解氧含量大量减少,这主要是因为藻类数量 ,同时需氧型细菌大量繁殖,导致溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗。BC段藻类大量繁殖的原因是 。
(4)在沿河的甲、乙、丙、丁四处地点采集了水样经分析后,其结果如图2所示。据图分析样品1、样品2、样品3三种水样的取样地点分别为 。
(5)该河流生态系统受到生活污水轻微污染,可以通过物理沉降、化学分解、微生物分解等途径消除污染,这体现该生态系统具有 能力。
22.20世纪以来,由于人类高强度的生产活动使武汉东湖水体受到严重污染,虽经过了多年的不懈治理,目前仍为富营养型湖泊。图1为东湖生态系统的部分碳循环示意图,甲~丁为生态系统的组成成分。图2为能量流经该生态系统中某种植食性鱼所处营养级的示意图【单位:J/(cm2·a)】,据图分析回答:
(1)图1中碳元素以含碳有机物形式传递的过程有 (填序号)。东湖在观光、养殖、农灌以及调节生态环境等方面发挥着巨大的作用,这体现了生物多样性的 价值。
(2)图2中C表示 。若水草所处营养级与该种植食性鱼所处营养级之间的能量传递效率最大,则水草所处营养级的同化量为 J/(cm2·a)。
(3)研究人员欲对武汉东湖中某种单细胞浮游生物进行计数,可以采用 的方法。
(4)已知东湖存在以下一条食物链:浮游植物→枝角类浮游动物→鳙鱼,鳙鱼是人为放养的经济鱼。其中枝角类浮游动物同化的能量通过自身的遗体残骸和流向分解者。调查结果表明,东湖中枝角类浮游动物数量出现了严重的下降趋势。请提出一条恢复枝角类浮游动物的措施: 。
23.2021年11月,话题“武汉市民看到这种黄花请上报”登上微博热搜,这种黄花就是加拿大一枝黄花,这是一种“美貌与邪恶并存”的植物,它的生态入侵会对当地物种造成严重威胁。在营养极度贫瘠的环境中,根部微生物对加拿大一枝黄花的成功入侵有影响。回答下列问题:
(1)丛枝菌根真菌(AMF)是定植在加拿大一枝黄花根内的一种微生物,AMF会优先利用土壤中的NH4+与加拿大一枝黄花交换有机物,改善植物对氮的吸收水平,这说明与AMF形成的 关系是加拿大一枝黄花成功入侵的机制之一。
(2)为了解极度贫瘠(用低浓度铵态氨处理模拟,单位:mmol·L-1)对加拿大一枝黄花地下部分和地上部分生物量的影响,科研人员进行生物控制实验,部分结果如下图(对照组处理10mmol·L-1铵态氮):
实验结果表明,加拿大一枝黄花在氨缺乏环境下能成功入侵的机制是促进 (填“地上部分”或“地下部分”)的生长来扩大其吸收氮的面积,从而提高自身的环境适应能力。
(3)为确定AMF在极度贫瘠的环境下是否也能帮助加拿大一枝黄花生长,科研人员在氮浓度为0.025mmol·L-1的环境下进行实验,测得加拿大一枝黄花的生长速率(以生物量表示)如下表。研究结果表明,在极度缺氮环境下,AMF与加拿大一枝黄花之间存在 关系,而固氮菌的存在可为加拿大一枝黄花提供 而缓和该关系,最终使得加拿大一枝黄花入侵成功。
组别 生物量/g
地上部分 地下部分
对照组 0.08 0.071
AMF 0.06 0.071
AMF+固氮菌 0.10 0.072
(4)加拿大一枝黄花入侵后,第一年可能只有零星几棵,但第二年开始会爆发,会使当地物种丰富度下降,物种丰富度是指 。
(5)在加拿大一枝黄花入侵成功后,人们可发现当地到处可见大大小小的加拿大一枝黄花,这种现象 (能或不能)称为群落的空间结构,理由是 。
(6)为清除加拿大一枝黄花,通常采用人工拔除并焚烧的方法,拔除的适宜时机应在 (填“开花前”或“开花后”)。目前科学家研究发现可利用芦苇抑制加拿大一枝黄花的生长,这种防治方式的优势是 。
24.某研究团队尝试从被厨余垃圾(包括剩菜剩饭、骨肉、菜根菜叶、果皮等)污染的土壤中分离选育高效分解厨余垃圾的菌种,其流程简图如下:
回答下列问题:
(1)请从生物的适应性和厨余垃圾待降解的成分分析,通过②过程获得目的菌株A的特点可能有 、 。
(2)设置甲培养基的目的是富集培养,以确保能获得目的菌,从培养基的组分分析甲、乙培养基的不同在于乙中含有 。
(3)与静置培养相比,甲瓶通过振荡培养获得的细菌数更多,原因是 。
(4)图中①表示的接种方法是 。在一定培养条件下,可根据菌落的 (至少答出2点)等特征来初步区分乙中不同种类的微生物。
(5)若利用目的菌株A处理厨余垃圾,请列举影响其高效分解的外界因素 (至少答两项)。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】种群的特征
【解析】【解答】A、c是种群密度,指的是单位面积或体积内某种群的总数量,是种群数量最基本的特征,故A正确;
B、性别比例只影响出生率,而年龄组成会影响出生率和死亡率,故a表示性别比例,b表示年龄结构,故B正确;
C、图2所示出生率和死亡率的差值由0变得越来越大,故由稳定型变为了增长型,故C正确;
D、自然状态下植物就没有迁入率和迁出率,故D错误。
故答案为:D。
【分析】种群的数量特征:
(1)种群密度是种群最基本的数量特征。
(2)直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
(3)年龄结构在一定程度上能预测种群数量的变化趋势。年龄结构是通过出生率和死亡率间接影响种群密度的。出生率大于死亡率为增长型,出生率小于死亡率为衰退型,出生率约等于死亡率为稳定型。
(4)性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。
2.【答案】C
【知识点】估算种群密度的方法;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、东亚飞蝗活动范围较大,但蝗虫幼虫跳蝻活动范围小,活动能力弱,可采用样方法调查其种群密度,A正确;
B、a点时蝗虫种群有最快的增长速率,此时种群数量基本为环境容纳量的一半,故防治时间应在a点之前,避免造成蝗灾,B正确;
C、c点对应的种群数量高于蝗虫的环境容纳量,C错误;
D、改造飞蝗栖息地的环境,能降低蝗虫种群的环境容纳量,因而可以防止蝗灾爆发,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、种群密度的调查方法:
(1)逐个计数法:分布范围小,个体较大的生物。
(2)黑灯诱捕法:趋光性昆虫。
(3)样方法:多数植物和活动范围小活动能力弱的动物。
(4)标志重捕法:活动范围大活动能力强的动物。
2、种群数量达到K/2时,增长速率最大,种群数量增长到环境容纳量(即K值)后,将停止增长。
3、环境容纳量是在一定环境条件下所能维持的种群最大数量。
3.【答案】A
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、甲种群数量最多的时刻为t3,乙种群为t5,A错误;
B、t2~t3时间段甲种群的增长速率大于0,增长率=出生率-死亡率,所以t2~t3时间段甲种群的出生率大于死亡率,B正确;
C、种群数量越多,种内斗争越激烈,t5时种群密度对乙种群的制约作用大于t4时,C正确;
D、甲、乙两种群数量表现为先增加后趋于稳定,增长曲线均为“S”形曲线,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、分析题图:甲:t2时刻对应的种群数量为K/2,t3时刻对应的种群数量为K。
乙:t4时刻对应的种群数量为K/2,t5时刻对应的种群数量为K。
2、“S”型曲线:食物、空间有限等。种群数量达到K/2时,增长速率最大,种群数量增长到环境容纳量(即K值)后,将停止增长。
4.【答案】A
【知识点】种间关系
【解析】【解答】A、滨螺常以小型绿藻浒苔为食,随着滨螺密度增加,浒苔密度将先下降,而后滨螺由于食物少也下降,此时浒苔密度将上升,A错误;
B、图中横坐标是滨螺密度,纵坐标是藻类物种数,可知藻类物种数先增多后减少,因此滨螺种群密度的改变可能会改变潮间带群落的丰富度,B正确;
C、滨螺适度捕食会使滨螺密度上升,藻类物种数增多,C正确;
D、280只/m2时滨螺的密度很小,若在滨螺密度为280只/m2时引入滨螺天敌,滨螺数量急剧下降,藻类物种数会增加,D正确。
故答案为:A。
【分析】 (1)根据题意,滨螺以很多藻类为食,说明滨螺与藻类的种间关系为捕食关系,而藻类的生态需求基本相同,说明藻类之间为竞争关系。
(2)随着藻类种数的增加,潮间带噼落物种种类增加,丰富度增大。
(3)滨螺种群教量的增加受到藻类种类与数量等环境因素的制约,所以呈“S”型曲线增长;密度为275时滨螺种群密度最大,种内斗争最激烈;密度为225时种群密度为最大种群密度的一半,位于K/2处,此时种群增长速率最大。
(4)因为滨螺喜食浒苔,所以在一定范围内,滨螺对浒苔的捕食量较大,会使藻类种数增加。
5.【答案】A
【知识点】探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
【解析】【解答】A、将适量酵母菌放入装有一定浓度葡萄糖溶液(作为能源物质)的锥形瓶中,能进行有氧呼吸,大量繁殖,A正确;
B、探究酵母菌数量变化,自变量是时间,因变量是酵母菌数量,该实验不用设置空白对照,酵母菌培养时间相互对照即可,B错误;
C、利用血细胞计数板时,应先放置盖玻片,在盖玻片的边缘滴加培养液,待培养液从边缘处自行渗入计数室,吸去多余培养液,再进行计数,C错误;
D、培养初期酵母菌数量增长缓慢是因为酵母菌需要经过一段调整适应期,而不是种内竞争激烈,培养初期,出生率略大于死亡率,D错误。
故答案为:A。
【分析】探究酵母菌种群数量的变化
(1)用液体培养基培养酵母菌,种群的数量增长受培养液的成分、培养的空间、pH、温度等因素的影响。
(2)在理想的无限环境中,酵母菌种群的增长呈“J”型曲线;在有限的环境条件下,一定时间内酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。在恒定培养液中当酵母菌种群数量达K值后,还会转而下降直至全部死亡(营养物质消耗、代谢产物积累及pH变化所致)。
(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法——显微计数法。
(4) 酵母菌在不同时间内的数量可以相互对照,不需另设对照实验,但需要做重复实验,以避免偶然误差。
6.【答案】C
【知识点】群落的概念及组成
【解析】【解答】A、群落是一定时空条件下不同物种(所有生物)的天然群聚,A正确;
B、优势种是指对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物种类,不同的群落其优势种群一般不同,B正确;
C、森林群落的植物包括乔木、灌木、草本植物等,生物适应环境的方式不尽相同,每一种生物都有自己适宜的生存环境,C错误;
D、协同进化是两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进化,群落的形成是不同物种协同进化的结果,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、群落:在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。
2、生物多样性是协同进化的结果。
3、生物群落的物种组成:
(1)意义:是区别不同群落的重要特征。
(2)衡量指标:丰富度,即群落中物种数目的多少。
(3)规律:不同群落丰富度不同,一般越靠近热带地区,单位面积内的物种越丰富。
7.【答案】B
【知识点】种间关系;当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、青脚鹬在三种觅食生境中均有出现;鹤鹬和绿翅鸭主要出现在生境1和生境3;绿头鸭主要出现在生境1,故4种水鸟中,青脚鹬的觅食生境范围最宽,绿头鸭的觅食生境范围最窄,A正确;
B、觅食生境一样的两种鸟生态位不一定相同,因为生态位包括多项内容,物种种类、物种在种群中的位置、占用资源以及种间关系都会导致生态位不同,B错误;
C、从觅食角度分析此表,4种水鸟彼此之间的觅食生境和食物种类都有交叉,所以彼此之间的关系属于竞争关系,既有食物上的竞争也有空间资源的竞争,C正确;
D、生态位是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用,描述某种鸟类的生态位需要考虑它们的觅食生境、食物及与其他物种的关系,D正确。
故答案为:B。
【分析】生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。
群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
8.【答案】C
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】A、初生演替指在一个从来没有植被覆盖的地面,或者原来存在植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替,如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替,A正确;
B、人类活动往往会改变群落自然演替的速度和方向,如植树造林有可能减轻沙漠化,使其往“绿洲”方向演替,B正确;
C、群落演替的实质是一种群落类型取代另一种群落类型,是优势物种取代的过程,旧物种没有灭亡,可能有新物种产生,C错误;
D、从沙丘到森林演替过程中,土壤中有机物越来越多,群落物种丰富度逐渐增大,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、群落的演替类型:
(1)初生演替:在从来没有被植被覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。
(2)次生演替:原有植被虽已不存在,但原有的土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
2、人类活动对群落演替的影响:
(1)人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。
(2)人类活动也可使群落朝向物种增多、结构复杂的方向演替。
9.【答案】C
【知识点】估算种群密度的方法;群落的概念及组成
【解析】【解答】A、调查植物的种群数量,常采用样方法, A正确;
B、随着海拔高度的上升,温度、地形、土壤湿度都发生改变,因此珠峰南坡植被类群逐渐发生变化,B正确;
C、常绿阔叶林与高山灌木林是两个不同的群落,区别这两个群落的主要特征是物种组成,不是优势种,C错误;
D、从全球气候变化的角度分析,全球气候变暖导致冰雪融化,为绿色植物生长提供了适宜的条件,是该地段却出现了绿色植物的原因之一, D正确。
故答案为:C。
【分析】1、种群密度的调查方法:
(1)逐个计数法:分布范围小,个体较大的生物。
(2)黑灯诱捕法:趋光性昆虫。
(3)样方法:多数植物和活动范围小活动能力弱的动物。
(4)标志重捕法:活动范围大活动能力强的动物。
2、 生物群落的物种组成:
(1)意义:是区别不同群落的重要特征。
(2)衡量指标:丰富度,即群落中物种数目的多少。
(3)规律:不同群落丰富度不同,一般越靠近热带地区,单位面积内的物种越丰富。
10.【答案】D
【知识点】全球性生态环境问题;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、该图中A(生产者)、B1(消费者)、B2(消费者)、B3(消费者)、C(分解者)是生态系统的生物成分,不是同一个种群,A错误;
B、人工投放的饲料中的能量作为有机物中的化学能流入了消费者体内,是流入生态系统的能量,B错误;
C、②是CO2,化石燃料的燃烧产生的CO2(③)才是形成温室效应的主要原因,③不是雾霾形成的主要原因,雾霾的形成与汽车尾气、工业污染等碳的不良排放有关,C错误;
D、自然生态系统没有人工补充的能量,能量唯一的来源是生产者固定的太阳能,由于能量单向传递、逐级递减,因此消费者得到的能量小于生产者的能量,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、种群:在一定的空间范围内,同种生物所有个体形成的集合。
2、生态系统的能量流动:
(1)源头:太阳能。
(2)流经生态系统的总能量:生产者固定的太阳能总量。
(3)特点:单向流动,逐级递减。
3、图中①表示光合作用,②表示呼吸作用,③表示化石燃料的燃烧。
11.【答案】B
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、此类草本植物根系发达可以固定更多的土壤,故种植此类草本植物可以减少水土流失,A正确;
B、能量可多级利用,但不能循环利用,B错误;
C、食用菌是腐生真菌,属于生态系统组成成分中的分解者,C正确;
D、草本植物可栽培食用菌,而菌渣可作肥料或饲料,故实现了物质在植物、真菌和动物间的转移,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、分解者:包括腐生细菌和真菌、腐生动物,将有机物分解成无机物,供生产者重新利用。
2、生态系统能量流动的特点:单向流动,逐级递减。
3、生态系统的物质循环:组成生物体的化学元素都不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落与非生物环境之间不断循环。碳在生物群落与非生物环境之间主要以二氧化碳形式进行循环,在生物群落内部以含碳有机物形式传递。在无机环境中主要以二氧化碳和碳酸盐形式存在。
12.【答案】B
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、植树造林一定程度上可以“抵消“全球的碳排放,有利于实现“碳中和”,这是因为植物能 进行光合作用,产生氧气,消耗二氧化碳,A正确;
B、垃圾分类、回收和再利用有利于提高能量的利用率,而不能提高各营养级之间的能量传递效率,B错误;
C、在生态系统中分解者的作用是将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物,专用餐具加入微生物后直接变成水和气体,参与此过程的微生物在生态系统成分中属于分解者,C正确;
D、重金属离子不能被分解,废旧电池应投入相应垃圾回收箱中,否则废旧电池中的重金属离子等物质进入土壤后会被植物吸收,沿食物链逐级积累,称为生物富集现象,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、相邻两个营养级间能量传递效率一般为10%-20%。
2、分解者:包括腐生细菌和真菌、腐生动物,将有机物分解成无机物,供生产者重新利用。
3、污染物沿着食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链顶端。
13.【答案】C
【知识点】生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、植食性动物的同化量为:3.27×105-1.31×105=1.96×105J/(cm2·a),同化量中除去呼吸散失的能量才是用于植食性动物生长、发育和繁殖的能量,A错误;
B、植食性动物是以植物为食的动物,植物处于第一营养级,因此植食性动物都处于第二营养级,B错误;
C、生产者的同化量为2.31×107 J/(cm2·a),初级消费者的同化量为1.96×105J/(cm2·a),因此从生产者到初级消费者的能量传递效率约为1.96×105÷(2.31×107)≈0.85%,C正确;
D、枯枝落叶层中的物质经微生物分解为无机物后能被植物根系吸收利用,但是能量不可以被植物根系吸收利用,因为能量不能循环利用,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、营养级摄入能量的摄入量=同化量+粪便量。同化量=呼吸消耗的能量+用于生长发育和繁殖等生命活动的能量=呼吸消耗的能量+流向下一营养级+未被利用+流向分解者的能量。
2、生态系统的能量流动的特点:单向流动,逐级递减。
3、生态系统的物质循环:组成生物体的化学元素都不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落与非生物环境之间不断循环。
14.【答案】D
【知识点】生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、昆虫甲可以通过嗅觉找寻生活在油松树干中的红脂大小蠹,属于化学信息,A正确;
B、昆虫甲可以通过嗅觉找寻生活在油松树干中的红脂大小蠹并捕食之,该实例说明信息能调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定,B正确;
C、油松的受害部位能释放某种吸引昆虫甲的化学物质,所以该实例中信息源来自油松,昆虫甲是信息受体,C正确;
D、天然林中油松林的物种多样性高,营养结构复杂,生态系统的抵抗力稳定性高,因此天然林中油松的受害程度要低于人工林中的油松,D错误。
故答案为:D。
【分析】生态系统信息传递:
(1)种类:①物理信息:自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等。②化学信息:植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素等。③行为信息:动物的各种动作。
(2)作用:维持生命活动的正常进行;维持生物种群的繁衍;调节生物种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
15.【答案】B
【知识点】生物多样性的价值
【解析】【解答】A、生物多样性包含遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性,故可可托海镇的所有动物、植物和微生物所拥有的全部基因不构成生物多样性,A错误;
B、可可托海镇优美的自然环境吸引大批游客旅游观光,是生物多样性的直接价值,B正确;
C、保护生物多样性,应加强立法,合理开发和利用生物资源,而不是禁止开发和利用生物资源,C错误;
D、生态系统的间接价值大于直接价值,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、生物多样性的价值:
(1)直接价值:食用、药用、科研、农业生产原料、文学艺术创作等。
(2)间接价值:体现在调节生态系统的功能等方面。如植物进行光合作用,制造有机物、固氮、供氧等功能;森林和草地具有防风固沙、水土保持作用,湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候。
(3)潜在价值:目前尚不清楚的价值。
2、生物多样性的内容:
(1)基因多样性:所有生物所拥有的全部基因;
(2)物种多样性:所有的动植物、微生物;
(3)生态系统多样性:各种各样的生态系统。
16.【答案】C
【知识点】种间关系;生态系统的结构;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、声音是一种物理形式,其作为物理信息通过空气传播,A正确;
B、鹿食用植物为捕食行为,构成一条食物链,B正确;
C、物质循环位于生物群落和无机环境之间,C错误;
D、“草盛豆苗稀”中涉及的杂草与豆苗的种间关系是竞争,需要勤于除草,以便使能量更多地流向对人类有益的部分,D正确。
故答案为:C。
【分析】生态系统信息传递:
(1)种类:①物理信息:自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等。②化学信息:植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素等。③行为信息:动物的各种动作。
(2)作用:维持生命活动的正常进行;维持生物种群的繁衍;调节生物种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
2、生态系统的物质循环:组成生物体的化学元素都不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落与非生物环境之间不断循环。
17.【答案】B
【知识点】生态工程依据的生态学原理;生态农业工程
【解析】【解答】A、遵循自生原理需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设,故桑基鱼塘中生物组分通过合理布设,互利共存,遵循了自生原理;陆地种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑,都使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用,尽量减少整个生产环节的“废物”产生,这遵循了循环原理,A正确;
B、桑树和甘蔗适应我国南方温暖湿润的气候,遵循了生物与环境的协调原理,鱼塘中四大家鱼混养充分利用了群落的空间,利用的是群落的空间结构原理,B错误;
C、桑基鱼塘的生产方式与改造前的传统耕作方式相比较,具有减轻水患、提高经济效益、减少环境污染等优点,C正确;
D、该生态系统属于人工生态系统,营养结构较为简单,与一般的自然生态系统相比较,抵抗力稳定性较低,所以需要人们不断输入物质与能量,D正确。
故答案为:B。
【分析】生态工程的基本原理:
(1)自生:在生态系统中由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。
(2)循环:通过系统设计实现不断循环,使前一环节产生的废物尽可能的被后一环节利用,减少整个生产环节废物的产生。
(3)协调:生物与生物、生物与环境的协调与适应。
(4)整体:遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例。不同组分之间用构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
18.【答案】C
【知识点】无氧呼吸的过程和意义;果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、酒曲中富含酵母菌等多种微生物,可将糖分解成酒精,糖彻底分解产物是二氧化碳和水,A错误;
B、蒸熟之后,用凉开水将糯米饭冲淋一次,冷却到30℃,再加入酒曲进行发酵,将米蒸熟后应立即加入酒曲会导致微生物死亡,B错误;
C、酒曲与蒸熟的米混合后需隔绝空气,为发酵提供无氧环境,因为氧气会抑制酒精发酵,C正确;
D、应该是从发酵罐中取样后,在样本中加入酸性重铭酸钾,检测是否有酒精产生,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、无氧呼吸:在细胞质基质中进行。
第一阶段:葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。
第二阶段:丙酮酸酒精+二氧化碳。
2、酒精的检测:在酸性条件下,橙色的重铬酸钾溶液与酒精发生反应,变成灰绿色。
19.【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、大豆中含有丰富的蛋白质,可为微生物的生长繁殖提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供碳源,A正确;
B、制作酱油时,米曲霉等微生物产生的蛋白酶能将蛋白质分解成小分子肽和氨基酸,B正确;
C、乳酸菌是原核生物,米曲霉、酵母菌是真核生物,C错误;
D、抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,在发酵池中酵母菌产生的酒精能抑制杂菌的生长,乳酸菌产生的乳酸使发酵液呈酸性也能抑制杂菌的生长,同时往发酵池中添加的食盐也能抑制杂菌的生长,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、碳源来源有糖类、脂质、蛋白质、有机酸、石油等,氮源的来源有牛肉膏、蛋白胨、核酸、尿素、氨基酸等。
2、原核生物:蓝细菌、细菌(球菌、杆菌、螺旋菌)、支原体、衣原体、立克次氏体。
20.【答案】A
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、发酵工程与传统发酵技术都需要利用微生物来进行发酵,A错误;
B、由分析可知,发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身,B正确;
C、在发酵工程的发酵环节中,发酵条件不仅影响微生物的生长繁殖,也会通过影响酶的活性影响微生物的代谢途径,C正确;
D、单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量的微生物菌体,可作为食品添加剂,例如用酵母菌生产的单细胞蛋白可作为食品添加剂,甚至制成“人造肉”工人们直接使用;也可制成微生物饲料,例如在青贮饲料中添加乳酸菌,可以提高饲料的品质,动物食用后能提高免疫力,D正确。
故答案为:A。
【分析】发酵工程的基本操作过程为:
(1)菌种的选育:从自然界中筛选,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。
(2)扩大培养:发酵之前需对菌种进行扩大培养。
(3)培养基的配制:在菌种确定后,要选择原料制备培养基,培养基的配方须经反复试验才能确定。
(4)灭菌:培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。
(5)接种:对发酵过程进行监控和控制,还可以进行反馈控制。
(6)发酵过程:这是发酵工程的中心环节,要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程。还要及时添加需要的营养组分,要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。
(7)产品的分离提纯:如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥。若产品是代谢物,可采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
21.【答案】(1)生态系统的组成成分;食物链和食物网(营养结构)
(2)(负)反馈;恢复力
(3)下降;有机物分解后形成的大量NH+4等无机盐离子,有利于藻类大量繁殖
(4)丙、乙、丁
(5)(一定的)自我调节(能力)
【知识点】生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1)生态系统的结构包括生态系统的成分(生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量)和营养结构(食物链和食物网)。
(2)图1中NH4等无机盐离子和藻类变化曲线表明,该生态系统中存在负反馈调节;相对于海洋生态系统,河流生态系统的结构比较简单,抵抗力稳定性较弱,但具有较强的恢复力稳定性。
(3)在该河流的AB段上,溶解氧大量减少的主要原因是:AB段中藻类数量减少;需氧型细菌大量繁殖,溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗;BC段上藻类大量繁殖的原因是:有机物分解后形成的大量NH+4 等无机盐离子,有利于藻类大量繁殖。
(4)样品2中单位体积细菌数目较多,铵根等无机盐离子浓度较大,说明离污水较近;样品1中单位体积细菌数目次于样品2,藻类植物数量较大,说明离污水较远;样品3溶解氧浓度较多,藻类植物较样品2多,但少于样品1。因此,样品1、样品2、样品3三种水样的取样地点分别为丙、乙、丁。
(5)该河流能通过物理沉降、化学分解、微生物的分解作用进行净化作用,很快消除污染,河流中生物的种类和数量不会受到明显的影响。说明生态系统具有一定的自我调节能力。
【分析】1、生态系统的结构:
(1)组成成分: ①生产者:包括光合自养型生物和化能自养型生物,能够合成有机物储存能量,并为消费者提供食物和栖息场所。 ②消费者:包括大多数动物、寄生植物、寄生细菌等,能够加快物质循环,帮助植物传粉和传播种子。 ③分解者:包括腐生细菌和真菌、腐生动物,将有机物分解成无机物,供生产者重新利用。 ④非生物的物质和能量:光、水、空气、无机盐等。
(2)营养结构:食物链和食物网。
2、生态系统的稳定性:
(1)形成原因: 生态系统具有一定的自我调节能力。
(2)调节基础:负反馈调节。
(3)特点:生态系统的自我调节能力是有限的,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力会迅速丧失,生态系统原状难以恢复。
3、生态系统的组分越多,食物网越复杂,自我调节能力一般越强,抵抗力稳定性越高,恢复力稳定性越低。
22.【答案】(1)③④⑦;直接和间接
(2)植食性鱼用于生长、发育和繁殖的能量;400
(3)抽样检测法
(4)减少鳙鱼的放养密度
【知识点】生态系统的能量流动;生态系统的物质循环;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)结合分析可知,甲是生产者,乙是消费者,丙是分解者,碳元素以有机物形式在群落之间传递,传递过程有③④⑦;直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值,间接价值是对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能),东湖在观光、养殖、农灌以及调节生态环境等方面发挥着巨大的作用,这体现了生物多样性的直接价值和间接价值。
(2)据图可知,图二中B是同化量,D是呼吸作用以热能散失的能量,则C是植食性鱼用于生长、发育和繁殖的能量;若水草所处营养级与该种植食性鱼所处营养级之间的能量传递效率最大,即按照能量传递效率为20%计算,植食性鱼所处营养级同化的能量=摄入量-粪便量=100-20=80 J/(cm2a),假设杂草所处的营养级的同化量为M,则M×20%=80,则M=400 J/(cm2a)。
(3)研究人员对照动物图鉴并结合基因测序等方法,对样本中的所有浮游动物进行鉴定并计数,这种统计丰富度的方法称为记名计算法。
(4)据题意可知,东湖存在的食物链为:浮游植物→枝角类浮游动物→鳙鱼,若东湖中枝角类浮游动物数量出现了严重的下降趋势,则可通过减少鳙鱼的放养密度等措施恢复枝角类浮游动物。
【分析】1、分析图1:“三步法”判断碳循环模式图中的组成成分:
“一找”双箭头:双箭头两端为生产者和非生物环境中的CO2。
“二看”均指向:除甲外,各成分均指向丁,则丁为非生物环境中的CO2,甲为生产者。
“三判”分解者:除丁外,各成分均指向丙,则丙为分解者,乙为消费者
2、营养级摄入能量的摄入量=同化量+粪便量。
同化量=呼吸消耗的能量+用于生长发育和繁殖等生命活动的能量=呼吸消耗的能量+流向下一营养级+未被利用+流向分解者的能量。
3、生物多样性的价值:
(1)直接价值:食用、药用、科研、农业生产原料、文学艺术创作等。
(2)间接价值:体现在调节生态系统的功能等方面。如植物进行光合作用,制造有机物、固氮、供氧等功能;森林和草地具有防风固沙、水土保持作用,湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候。
(3)潜在价值:目前尚不清楚的价值。
23.【答案】(1)互利共生
(2)地下部分
(3)竞争;氮源(氮营养等均可)
(4)群落中物种数目的多少
(5)不能;群落的空间结构是群落的特征,而当地的加拿大一枝黄花只是种群水平
(6)开花前;对环境无污染,控制效果稳定,治理成本小(答到对环境无污染即可)
【知识点】种间关系;群落的概念及组成
【解析】【解答】(1)丛枝菌根真菌(AMF)可为一枝黄花提供无机盐(NH4+),一枝黄花可以为AMF提供有机物,说明它们是互利共生的关系。
(2)结合柱状图可知,低浓度铵态氨处理,加拿大一枝黄花的地下部分生物量影响较大,因此加拿大一枝黄花在氨缺乏环境下能成功入侵的机制是促进地下部分的生长。
(3)结合表格可知,与对照组相比,有AMF的一组加拿大一枝黄花的地上部分生物量较对照组低,因此在极度缺氮环境下,AMF与加拿大一枝黄花之间存在竞争关系;AMF+固氮菌这一组,加拿大一枝黄花的生物量高于对照组,说明固氨菌的存在可为加拿大一枝黄花提供氮营养而缓和该关系。
(4)群落中物种数目的多少称为物种丰富度。
(5)加拿大一枝黄花是一个种群,不是群落,因此大大小小的加拿大一枝黄花不能称为群落结构。
(6)为了清除加拿大一枝黄花,通常采用人工收割并使之自然腐烂的方法,收割的适宜时机应在开花前,防止该种群开花后结种子,否则自然腐烂后会将种子留在土壤中;目前科学家研究发现可利用芦苇抑制加拿大一枝黄花的生长,这种防治方式的优势是对环境无污染,控制效果稳定,治理成本小。
【分析】1、种间关系:
(1)原始合作:两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。
(2)互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。
(3)捕食:一种生物以另一种生物为食。
(4)寄生:一种生从另一种生物的体液、组织或已消化的物质中获取营养并对宿主产生危害。
(5)种间竞争:两种或更多种生物共同利用有限的资源和空间而产生的相互排斥的现象。
2、种群:在一定的空间范围内,同种生物所有个体形成的集合。群落:在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。
3、群落的空间结构:
(1)垂直结构:①表现:在垂直方向上,大多数群落具有明显的分层现象。②影响植物垂直分层的因素:决定植物地上分层的因素有光、温度等,决定地下分层的则是水、无机盐等。③动物的垂直分层:群落中植物垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。植物的垂直分层现象决定了动物垂直分层现象。
(2)水平结构:①表现:在水平方向上生物常呈镶嵌分布。②影响因素:地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人和动物的影响等。
24.【答案】(1)耐高盐(耐盐)/耐食品添加剂等;可分解纤维素、蛋白质和脂肪等有机物
(2)琼脂
(3)振荡培养能提高培养液中的溶解氧含量,同时可使菌体与培养液充分接触,提高营养物质的利用率
(4)稀释涂布平板法;菌落的形状、大小、颜色等
(5)温度、酸碱度、通氧量和渗透压等
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】(1)分析题意可知,本实验目的是从被厨余垃圾污染的土壤中分离选育高效分解厨余垃圾的菌种,根据厨余垃圾的特点可知,该目的菌株A的特点可能有耐高盐(耐盐)/耐食品添加剂等,且可分解纤维素、蛋白质和脂肪等有机物。
(2)设置甲培养基的目的是富集培养,以确保能获得目的菌,乙培养基是选择培养,从培养基的组分分析,甲培养基时液体培养基,乙培养基是固体培养基,故甲、乙培养基的不同在于乙中含有琼脂。
(3)由于振荡培养能提高培养液中的溶解氧含量,同时可使菌体与培养液充分接触,提高营养物质的利用率,故与静置培养相比,甲瓶通过振荡培养获得的细菌数更多。
(4)由图观察可知,乙培养基中菌落均匀分布,过程①采用稀释涂布平板法进行接种;可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分乙中不同种类的微生物。
(5)目的菌株能A处理厨余垃圾,能影响其活性的因素均可影响分解效率,故影响其高效分解的外界因有温度、酸碱度、通氧量和渗透压等。
【分析】稀释涂布平板法:
(1)稀释:将10mL土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中,充分摇匀。取1mL悬液加入盛有9mL无菌水的试管中,依次等比稀释。
(2)涂布:取0.1mL的菌液,滴加到培养基表面。涂布器先浸在有酒精的烧杯中,再放在火焰上灼烧,待酒精烧尽、涂布器冷却后,再进行涂布。用涂布器将菌液均匀的涂布在培养基表面。涂布时转动培养皿,使涂布均匀。
(3)培养:待涂布的菌液被培养基吸收后,将平板倒置,放入恒温培养箱(30~37°C)中培养1~2天 ,在涂布有合适浓度菌液的平板上可以观察到分离的单菌落。
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湖北省鄂西六校2021-2022学年高二下学期期中联考生物试卷
一、单选题
1.图1是种群数量特征的概念图,图2是某地人口出生率和死亡率的变化曲线。下列相关叙述错误的是( )
A.图1中的c是种群密度,是种群数量的最基本特征
B.图1中的a和b分别是性别比例和年龄组成
C.图2所示种群的年龄组成由稳定型变成增长型
D.所有的生物种群都具有图1中所列举的种群特征
【答案】D
【知识点】种群的特征
【解析】【解答】A、c是种群密度,指的是单位面积或体积内某种群的总数量,是种群数量最基本的特征,故A正确;
B、性别比例只影响出生率,而年龄组成会影响出生率和死亡率,故a表示性别比例,b表示年龄结构,故B正确;
C、图2所示出生率和死亡率的差值由0变得越来越大,故由稳定型变为了增长型,故C正确;
D、自然状态下植物就没有迁入率和迁出率,故D错误。
故答案为:D。
【分析】种群的数量特征:
(1)种群密度是种群最基本的数量特征。
(2)直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。
(3)年龄结构在一定程度上能预测种群数量的变化趋势。年龄结构是通过出生率和死亡率间接影响种群密度的。出生率大于死亡率为增长型,出生率小于死亡率为衰退型,出生率约等于死亡率为稳定型。
(4)性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。
2.马世骏院士是蜚声中外的生态学家,他提出了“改治结合、根除蝗害”的有效战略来预防蝗灾。某地区东亚飞蝗种群数量的波动情况如图所示,下列叙述错误的是( )
A.可用样方法调查蝗虫幼虫跳蝻的密度
B.a点时种群增长最快,应在a点前防治蝗虫
C.c点对应的种群数量就是该地区蝗虫的K值
D.改造飞蝗栖息地的环境可以防止蝗灾爆发
【答案】C
【知识点】估算种群密度的方法;种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、东亚飞蝗活动范围较大,但蝗虫幼虫跳蝻活动范围小,活动能力弱,可采用样方法调查其种群密度,A正确;
B、a点时蝗虫种群有最快的增长速率,此时种群数量基本为环境容纳量的一半,故防治时间应在a点之前,避免造成蝗灾,B正确;
C、c点对应的种群数量高于蝗虫的环境容纳量,C错误;
D、改造飞蝗栖息地的环境,能降低蝗虫种群的环境容纳量,因而可以防止蝗灾爆发,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、种群密度的调查方法:
(1)逐个计数法:分布范围小,个体较大的生物。
(2)黑灯诱捕法:趋光性昆虫。
(3)样方法:多数植物和活动范围小活动能力弱的动物。
(4)标志重捕法:活动范围大活动能力强的动物。
2、种群数量达到K/2时,增长速率最大,种群数量增长到环境容纳量(即K值)后,将停止增长。
3、环境容纳量是在一定环境条件下所能维持的种群最大数量。
3.如图表示某生物群落中甲、乙两个种群的增长速率随时间变化的曲线(不考虑迁入迁出),下列判断错误的是( )
A.甲种群数量最多的时刻为t2,乙种群为t4
B.t2~t3时间段甲种群的出生率大于死亡率
C.t5时种群密度对乙种群的制约作用大于t4时
D.甲、乙两种群数量的增长曲线均为“S”形曲线
【答案】A
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、甲种群数量最多的时刻为t3,乙种群为t5,A错误;
B、t2~t3时间段甲种群的增长速率大于0,增长率=出生率-死亡率,所以t2~t3时间段甲种群的出生率大于死亡率,B正确;
C、种群数量越多,种内斗争越激烈,t5时种群密度对乙种群的制约作用大于t4时,C正确;
D、甲、乙两种群数量表现为先增加后趋于稳定,增长曲线均为“S”形曲线,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、分析题图:甲:t2时刻对应的种群数量为K/2,t3时刻对应的种群数量为K。
乙:t4时刻对应的种群数量为K/2,t5时刻对应的种群数量为K。
2、“S”型曲线:食物、空间有限等。种群数量达到K/2时,增长速率最大,种群数量增长到环境容纳量(即K值)后,将停止增长。
4.生活在潮间带的滨螺常以小型绿藻浒苔为食,下图表示该潮间带中的藻类物种数与滨螺密度的关系。下列相关叙述错误的是( )
A.随着滨螺密度增加,浒苔密度将先升高后下降
B.据图推测滨螺种群密度的改变可能会改变潮间带群落的丰富度
C.据图推测滨螺适度捕食才能提高潮间带中物种的多样性
D.若在滨螺密度为280只/m2时引入滨螺天敌,藻类物种数会增加
【答案】A
【知识点】种间关系
【解析】【解答】A、滨螺常以小型绿藻浒苔为食,随着滨螺密度增加,浒苔密度将先下降,而后滨螺由于食物少也下降,此时浒苔密度将上升,A错误;
B、图中横坐标是滨螺密度,纵坐标是藻类物种数,可知藻类物种数先增多后减少,因此滨螺种群密度的改变可能会改变潮间带群落的丰富度,B正确;
C、滨螺适度捕食会使滨螺密度上升,藻类物种数增多,C正确;
D、280只/m2时滨螺的密度很小,若在滨螺密度为280只/m2时引入滨螺天敌,滨螺数量急剧下降,藻类物种数会增加,D正确。
故答案为:A。
【分析】 (1)根据题意,滨螺以很多藻类为食,说明滨螺与藻类的种间关系为捕食关系,而藻类的生态需求基本相同,说明藻类之间为竞争关系。
(2)随着藻类种数的增加,潮间带噼落物种种类增加,丰富度增大。
(3)滨螺种群教量的增加受到藻类种类与数量等环境因素的制约,所以呈“S”型曲线增长;密度为275时滨螺种群密度最大,种内斗争最激烈;密度为225时种群密度为最大种群密度的一半,位于K/2处,此时种群增长速率最大。
(4)因为滨螺喜食浒苔,所以在一定范围内,滨螺对浒苔的捕食量较大,会使藻类种数增加。
5.为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化,某同学进行了如下操作。下列有关实验方法及实验分析正确的是( )
A.将适量酵母菌放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中,在适宜条件下培养
B.探究酵母菌种群数量变化,应设空白对照排除无关变量干扰
C.振荡使酵母菌在锥形瓶中分布均匀后,再用滴管吸取适量培养液至计数板上,然后放盖玻片以减小实验误差
D.培养初期,种群数量增长缓慢的原因是种内竞争激烈,出生率略大于死亡率
【答案】A
【知识点】探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
【解析】【解答】A、将适量酵母菌放入装有一定浓度葡萄糖溶液(作为能源物质)的锥形瓶中,能进行有氧呼吸,大量繁殖,A正确;
B、探究酵母菌数量变化,自变量是时间,因变量是酵母菌数量,该实验不用设置空白对照,酵母菌培养时间相互对照即可,B错误;
C、利用血细胞计数板时,应先放置盖玻片,在盖玻片的边缘滴加培养液,待培养液从边缘处自行渗入计数室,吸去多余培养液,再进行计数,C错误;
D、培养初期酵母菌数量增长缓慢是因为酵母菌需要经过一段调整适应期,而不是种内竞争激烈,培养初期,出生率略大于死亡率,D错误。
故答案为:A。
【分析】探究酵母菌种群数量的变化
(1)用液体培养基培养酵母菌,种群的数量增长受培养液的成分、培养的空间、pH、温度等因素的影响。
(2)在理想的无限环境中,酵母菌种群的增长呈“J”型曲线;在有限的环境条件下,一定时间内酵母菌种群的增长呈“S”型曲线。在恒定培养液中当酵母菌种群数量达K值后,还会转而下降直至全部死亡(营养物质消耗、代谢产物积累及pH变化所致)。
(3)计算酵母菌数量可用抽样检测的方法——显微计数法。
(4) 酵母菌在不同时间内的数量可以相互对照,不需另设对照实验,但需要做重复实验,以避免偶然误差。
6.下列关于群落的理解不合理的是( )
A.群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚
B.不同的群落其优势种群一般不同
C.森林群落的不同植物在适应环境方面的特征相同
D.群落的形成是不同物种协同进化的结果
【答案】C
【知识点】群落的概念及组成
【解析】【解答】A、群落是一定时空条件下不同物种(所有生物)的天然群聚,A正确;
B、优势种是指对群落的结构和群落环境的形成有明显控制作用的植物种类,不同的群落其优势种群一般不同,B正确;
C、森林群落的植物包括乔木、灌木、草本植物等,生物适应环境的方式不尽相同,每一种生物都有自己适宜的生存环境,C错误;
D、协同进化是两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进化,群落的形成是不同物种协同进化的结果,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、群落:在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。
2、生物多样性是协同进化的结果。
3、生物群落的物种组成:
(1)意义:是区别不同群落的重要特征。
(2)衡量指标:丰富度,即群落中物种数目的多少。
(3)规律:不同群落丰富度不同,一般越靠近热带地区,单位面积内的物种越丰富。
7.某研究团队以4种占优势的水鸟为研究对象,调查了它们的种群数量、在不同觅食生境出现的概率、主要的食物种类等,结果如下表所示。下列有关说法错误的是( )
物种 观察数量 觅食生境出现率% 鸟胃中主要的实物种类%
生境1 生境2 生境3 小坚果 茎类 草眉 螺类 沙砾 甲壳类 其他
绿翅鸭 2120 67 0 33 52.8 16.7 0 12 13 0 5.5
绿头鸭 1513 98 1 1 783 0.8 0 7.1 5.6 1.1 7.4
鹤鹬 1678 64 0 36 0 0 50 25 25 0 0
青脚鹬 1517 29 28 43 0 0 33.3 3.33 0 33.3 0.3
注:生境1为低潮盐沼-光滩带,宽度2000m左右;生境2为海三陵荒草带,宽度400m左右;生境3为海堤内鱼塘-芦苇区,芦苇在植物群落中占优势。
A.四种鸟类觅食生境的策略不同,其中青脚鹬的觅食范围更宽
B.如果两种鸟的觅食生境一样,生态位就完全一样
C.绿翅鸭与鹤鹬、青脚鹬之间存在着种间竞争关系,因它们都捕食螺类
D.描述某种鸟类的生态位需要考虑它们的觅食生境、食物及与其他物种的关系
【答案】B
【知识点】种间关系;当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、青脚鹬在三种觅食生境中均有出现;鹤鹬和绿翅鸭主要出现在生境1和生境3;绿头鸭主要出现在生境1,故4种水鸟中,青脚鹬的觅食生境范围最宽,绿头鸭的觅食生境范围最窄,A正确;
B、觅食生境一样的两种鸟生态位不一定相同,因为生态位包括多项内容,物种种类、物种在种群中的位置、占用资源以及种间关系都会导致生态位不同,B错误;
C、从觅食角度分析此表,4种水鸟彼此之间的觅食生境和食物种类都有交叉,所以彼此之间的关系属于竞争关系,既有食物上的竞争也有空间资源的竞争,C正确;
D、生态位是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用,描述某种鸟类的生态位需要考虑它们的觅食生境、食物及与其他物种的关系,D正确。
故答案为:B。
【分析】生态位是指一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置、占用资源的情况,以及与其他物种的关系等。
群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,这有利于不同生物充分利用环境资源,是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
8.一千年前,由于湖水水位降低,某湖泊暴露出大量的沙丘,随着时间的推移,裸露的沙丘上出现了各种植物和动物,现今已发展成稳定的森林群落。下列叙述错误的是( )
A.在裸露的沙丘上进行的演替属于初生演替
B.人类活动可以改变沙丘自然演替的速度和方向
C.群落演替的实质是旧物种消亡、新物种产生的过程
D.从沙丘到森林的演替过程中,物种丰富度逐渐增大
【答案】C
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】A、初生演替指在一个从来没有植被覆盖的地面,或者原来存在植被,但是被彻底消灭了的地方发生的演替,如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替,A正确;
B、人类活动往往会改变群落自然演替的速度和方向,如植树造林有可能减轻沙漠化,使其往“绿洲”方向演替,B正确;
C、群落演替的实质是一种群落类型取代另一种群落类型,是优势物种取代的过程,旧物种没有灭亡,可能有新物种产生,C错误;
D、从沙丘到森林演替过程中,土壤中有机物越来越多,群落物种丰富度逐渐增大,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、群落的演替类型:
(1)初生演替:在从来没有被植被覆盖的地面,或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。
(2)次生演替:原有植被虽已不存在,但原有的土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
2、人类活动对群落演替的影响:
(1)人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。
(2)人类活动也可使群落朝向物种增多、结构复杂的方向演替。
9.2020年12月8日,国家主席习近平同尼泊尔总统班达里互致信函,共同宣布珠穆朗玛峰最新高程为8848.86米。据科学家对珠峰地区的考察研究,发现珠峰地区的生态环境已经发生了巨变,植被增加趋势越来越明显。下图表示珠峰不同海拔高度地段的植被分布情况。下列说法错误的是( )
A.要调査珠峰北坡生长的一种珍贵的草本药材的种群数量,可采用样方法
B.随海拔高度上升,珠峰南坡植被类群逐渐发生变化,影响因素有温度、地形、土壤湿度等
C.常绿阔叶林与高山灌木林是两个不同的群落,区别这两个群落的主要特征是优势种
D.珠峰海拔6000m~7000m地段出现了绿色植物的原因可能是全球气候变暖导致冰雪融化,为绿色植物生长提供了适宜的条件
【答案】C
【知识点】估算种群密度的方法;群落的概念及组成
【解析】【解答】A、调查植物的种群数量,常采用样方法, A正确;
B、随着海拔高度的上升,温度、地形、土壤湿度都发生改变,因此珠峰南坡植被类群逐渐发生变化,B正确;
C、常绿阔叶林与高山灌木林是两个不同的群落,区别这两个群落的主要特征是物种组成,不是优势种,C错误;
D、从全球气候变化的角度分析,全球气候变暖导致冰雪融化,为绿色植物生长提供了适宜的条件,是该地段却出现了绿色植物的原因之一, D正确。
故答案为:C。
【分析】1、种群密度的调查方法:
(1)逐个计数法:分布范围小,个体较大的生物。
(2)黑灯诱捕法:趋光性昆虫。
(3)样方法:多数植物和活动范围小活动能力弱的动物。
(4)标志重捕法:活动范围大活动能力强的动物。
2、 生物群落的物种组成:
(1)意义:是区别不同群落的重要特征。
(2)衡量指标:丰富度,即群落中物种数目的多少。
(3)规律:不同群落丰富度不同,一般越靠近热带地区,单位面积内的物种越丰富。
10.雾霾是雾和霾的组合词,常见于城市。中国不少地区将雾并入霾一起作为灾害性天气现象进行预警预报,统称为“雾霾天气”。雾霾是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾的形成与汽车尾气、工业污染等碳的不良排放有关。下图为某生态系统的“碳”循环途径。下列说法正确的是( )
A.该图中A、B1、B2、B3、C分别为一个种群
B.人工投放的饲料中的能量不是流入生态系统的能量
C.②是形成温室效应的主要原因,③是雾霾形成的主要原因
D.自然生态系统中生产者得到的能量大于消费者得到的
【答案】D
【知识点】全球性生态环境问题;生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、该图中A(生产者)、B1(消费者)、B2(消费者)、B3(消费者)、C(分解者)是生态系统的生物成分,不是同一个种群,A错误;
B、人工投放的饲料中的能量作为有机物中的化学能流入了消费者体内,是流入生态系统的能量,B错误;
C、②是CO2,化石燃料的燃烧产生的CO2(③)才是形成温室效应的主要原因,③不是雾霾形成的主要原因,雾霾的形成与汽车尾气、工业污染等碳的不良排放有关,C错误;
D、自然生态系统没有人工补充的能量,能量唯一的来源是生产者固定的太阳能,由于能量单向传递、逐级递减,因此消费者得到的能量小于生产者的能量,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、种群:在一定的空间范围内,同种生物所有个体形成的集合。
2、生态系统的能量流动:
(1)源头:太阳能。
(2)流经生态系统的总能量:生产者固定的太阳能总量。
(3)特点:单向流动,逐级递减。
3、图中①表示光合作用,②表示呼吸作用,③表示化石燃料的燃烧。
11.野生草本植物多具有根系发达、生长较快、抗逆性强的特点,除用于生态治理外,其中一些可替代木材栽培食用菌,收获后剩余的菌渣可作肥料或饲料。相关叙述错误的是( )
A.种植此类草本植物可以减少水土流失
B.菌渣作为农作物的肥料可实现能量的循环利用
C.食用菌属于生态系统组成成分中的分解者
D.菌渣作饲料实现了物质在植物、真菌和动物间的转移
【答案】B
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、此类草本植物根系发达可以固定更多的土壤,故种植此类草本植物可以减少水土流失,A正确;
B、能量可多级利用,但不能循环利用,B错误;
C、食用菌是腐生真菌,属于生态系统组成成分中的分解者,C正确;
D、草本植物可栽培食用菌,而菌渣可作肥料或饲料,故实现了物质在植物、真菌和动物间的转移,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、分解者:包括腐生细菌和真菌、腐生动物,将有机物分解成无机物,供生产者重新利用。
2、生态系统能量流动的特点:单向流动,逐级递减。
3、生态系统的物质循环:组成生物体的化学元素都不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落与非生物环境之间不断循环。碳在生物群落与非生物环境之间主要以二氧化碳形式进行循环,在生物群落内部以含碳有机物形式传递。在无机环境中主要以二氧化碳和碳酸盐形式存在。
12.作为世界第一个“双奥之城”,北京冬奥会向国际社会做出坚定承诺:绿色办奥。北京冬奥会将发展体育事业与促进生态文明建设结合起来,力争碳排放全部中和,打造首个真正实现“碳中和”目标的奥运会。冬奥核心区绿化造林成活率达99%以上,森林覆盖率达到80%以上。下列说法错误的是( )
A.植树造林一定程度上可以“抵消”全球的碳排放,有利于实现“碳中和”
B.奥运会的举办通常会产生近万吨的废弃物,垃圾分类、回收和再利用有利于提高能量传递效率
C.奥运会专用餐具回收后加入微生物可直接变成水和气体,参与此过程的微生物在生态系统成分中属于分解者
D.废旧电池应投入相应垃圾回收箱中,否则废旧电池中的重金属离子等物质进入土壤后会被植物吸收,沿食物链逐级积累
【答案】B
【知识点】生态系统的结构;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、植树造林一定程度上可以“抵消“全球的碳排放,有利于实现“碳中和”,这是因为植物能 进行光合作用,产生氧气,消耗二氧化碳,A正确;
B、垃圾分类、回收和再利用有利于提高能量的利用率,而不能提高各营养级之间的能量传递效率,B错误;
C、在生态系统中分解者的作用是将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物,专用餐具加入微生物后直接变成水和气体,参与此过程的微生物在生态系统成分中属于分解者,C正确;
D、重金属离子不能被分解,废旧电池应投入相应垃圾回收箱中,否则废旧电池中的重金属离子等物质进入土壤后会被植物吸收,沿食物链逐级积累,称为生物富集现象,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、相邻两个营养级间能量传递效率一般为10%-20%。
2、分解者:包括腐生细菌和真菌、腐生动物,将有机物分解成无机物,供生产者重新利用。
3、污染物沿着食物链逐渐在生物体内聚集,最终积累在食物链顶端。
13.科学家对一个温带森林生态系统的能量流动进行定量分析,结果如图(图中数字为能量值,单位是J/(cm2·a)。下列叙述正确的是( )
A.用于植食性动物生长、发育和繁殖的能量是1.96×105J/(cm2·a)
B.植食性动物在生态系统中可能属于不同的营养级
C.从生产者到初级消费者的能量传递效率约为0.85%
D.枯枝落叶层中的物质和能量可以被植物根系吸收利用
【答案】C
【知识点】生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、植食性动物的同化量为:3.27×105-1.31×105=1.96×105J/(cm2·a),同化量中除去呼吸散失的能量才是用于植食性动物生长、发育和繁殖的能量,A错误;
B、植食性动物是以植物为食的动物,植物处于第一营养级,因此植食性动物都处于第二营养级,B错误;
C、生产者的同化量为2.31×107 J/(cm2·a),初级消费者的同化量为1.96×105J/(cm2·a),因此从生产者到初级消费者的能量传递效率约为1.96×105÷(2.31×107)≈0.85%,C正确;
D、枯枝落叶层中的物质经微生物分解为无机物后能被植物根系吸收利用,但是能量不可以被植物根系吸收利用,因为能量不能循环利用,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、营养级摄入能量的摄入量=同化量+粪便量。同化量=呼吸消耗的能量+用于生长发育和繁殖等生命活动的能量=呼吸消耗的能量+流向下一营养级+未被利用+流向分解者的能量。
2、生态系统的能量流动的特点:单向流动,逐级递减。
3、生态系统的物质循环:组成生物体的化学元素都不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落与非生物环境之间不断循环。
14.红脂大小蠹是一种危害油松的林业害虫,油松的受害部位能释放某种吸引昆虫甲的化学物质。昆虫甲可以通过嗅觉找寻生活在油松树干中的红脂大小蠹并捕食之。下列分析中错误的是( )
A.昆虫甲利用化学信息进行捕食
B.该实例说明信息能调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
C.该实例中信息源来自油松,昆虫甲是信息受体
D.理论上天然林中油松的受虫害程度要高于人工林中的油松
【答案】D
【知识点】生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、昆虫甲可以通过嗅觉找寻生活在油松树干中的红脂大小蠹,属于化学信息,A正确;
B、昆虫甲可以通过嗅觉找寻生活在油松树干中的红脂大小蠹并捕食之,该实例说明信息能调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定,B正确;
C、油松的受害部位能释放某种吸引昆虫甲的化学物质,所以该实例中信息源来自油松,昆虫甲是信息受体,C正确;
D、天然林中油松林的物种多样性高,营养结构复杂,生态系统的抵抗力稳定性高,因此天然林中油松的受害程度要低于人工林中的油松,D错误。
故答案为:D。
【分析】生态系统信息传递:
(1)种类:①物理信息:自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等。②化学信息:植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素等。③行为信息:动物的各种动作。
(2)作用:维持生命活动的正常进行;维持生物种群的繁衍;调节生物种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
15.2021年,一首《可可托海的牧羊人》火遍大江南北,让更多的人了解到位于新疆维吾尔自治区北部富蕴县的可可托海镇。可可托海镇东、西、北部有大片的原始森林,中草药和野生动物种类繁多,还有国家重点保护动物北极鲑、哲罗鲑鱼。这里更值得一提的是享有“英雄矿”、“功勋矿”美誉的可可托海3号矿坑,是我国最大的稀有金属矿藏地。曾经助推“两弹一星”腾空而起,输送的矿石偿还了38%的苏联外债。如今完成历史使命的可可托海已由矿区转型为景区,全面实施山水林田湖草生态修复与保护工程。下列有关说法正确的是( )
A.可可托海镇的所有动物、植物和微生物所拥有的全部基因构成了生物多样性
B.可可托海镇优美的自然环境吸引大批游客旅游观光,是生物多样性的直接价值
C.保护当地的自然环境,应加强立法,禁止开发和利用任何生物资源
D.可可托海功勋矿为国分了外债之忧,足以体现生态系统的直接价值远大于间接价值
【答案】B
【知识点】生物多样性的价值
【解析】【解答】A、生物多样性包含遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性,故可可托海镇的所有动物、植物和微生物所拥有的全部基因不构成生物多样性,A错误;
B、可可托海镇优美的自然环境吸引大批游客旅游观光,是生物多样性的直接价值,B正确;
C、保护生物多样性,应加强立法,合理开发和利用生物资源,而不是禁止开发和利用生物资源,C错误;
D、生态系统的间接价值大于直接价值,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、生物多样性的价值:
(1)直接价值:食用、药用、科研、农业生产原料、文学艺术创作等。
(2)间接价值:体现在调节生态系统的功能等方面。如植物进行光合作用,制造有机物、固氮、供氧等功能;森林和草地具有防风固沙、水土保持作用,湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候。
(3)潜在价值:目前尚不清楚的价值。
2、生物多样性的内容:
(1)基因多样性:所有生物所拥有的全部基因;
(2)物种多样性:所有的动植物、微生物;
(3)生态系统多样性:各种各样的生态系统。
16.我国古代留下了很多脍炙人口的诗词,既反映了我国古代的社会生活同时也记载了很多的生态学现象。下列有关内容的叙述错误的是( )
A.《诗经·国风》中记载“燕燕于飞,上下其音”其中的声音作为物理信息通过空气传播
B.《小雅·鹿鸣》中记载“呦呦鹿鸣,食野之苹”反映了典型的捕食关系,构成了一条简单的食物链
C.《己亥杂诗》中记载:“落红不是无情物,化作春泥更护花”体现了落花被微生物分解后可以重新供植物吸收利用,说明物质在生物群落内部可以反复利用
D.《归园田居》中记载:“种豆南山下,草盛豆苗稀”反映了农田生态系统中杂草与农作物的竞争关系,需要勤于除草,以便使能量更多地流向对人类有益的部分
【答案】C
【知识点】种间关系;生态系统的结构;生态系统的能量流动;生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、声音是一种物理形式,其作为物理信息通过空气传播,A正确;
B、鹿食用植物为捕食行为,构成一条食物链,B正确;
C、物质循环位于生物群落和无机环境之间,C错误;
D、“草盛豆苗稀”中涉及的杂草与豆苗的种间关系是竞争,需要勤于除草,以便使能量更多地流向对人类有益的部分,D正确。
故答案为:C。
【分析】生态系统信息传递:
(1)种类:①物理信息:自然界中的光、声、温度、湿度、磁场等。②化学信息:植物的生物碱、有机酸等代谢产物以及动物的性外激素等。③行为信息:动物的各种动作。
(2)作用:维持生命活动的正常进行;维持生物种群的繁衍;调节生物种间关系,维持生态系统的平衡与稳定。
2、生态系统的物质循环:组成生物体的化学元素都不断进行着从非生物环境到生物群落,又从生物群落与非生物环境之间不断循环。
17.我国珠江三角洲地区为充分利用土地,创造了一种挖深鱼塘、垫高基田、塘基植桑、塘内养鱼的高效人工生态系统——桑基鱼塘。下列关于桑基鱼塘的说法错误的是( )
A.桑基鱼塘中生物组分通过合理布设,互利共存,遵循了自生原理;陆地种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑,遵循了循环原理
B.桑树和甘蔗适应我国南方温暖湿润的气候,遵循了协调原理;鱼塘中四大家鱼混养充分利用了群落的空间结构,遵循了整体原理
C.桑基鱼塘的生产方式与改造前的传统耕作方式相比较,具有减轻水患、提高经济效益、减少环境污染等优点
D.该生态系统与一般的自然生态系统相比较,抵抗力稳定性较低,需要人们不断地输入物质与能量
【答案】B
【知识点】生态工程依据的生态学原理;生态农业工程
【解析】【解答】A、遵循自生原理需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设,故桑基鱼塘中生物组分通过合理布设,互利共存,遵循了自生原理;陆地种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑,都使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用,尽量减少整个生产环节的“废物”产生,这遵循了循环原理,A正确;
B、桑树和甘蔗适应我国南方温暖湿润的气候,遵循了生物与环境的协调原理,鱼塘中四大家鱼混养充分利用了群落的空间,利用的是群落的空间结构原理,B错误;
C、桑基鱼塘的生产方式与改造前的传统耕作方式相比较,具有减轻水患、提高经济效益、减少环境污染等优点,C正确;
D、该生态系统属于人工生态系统,营养结构较为简单,与一般的自然生态系统相比较,抵抗力稳定性较低,所以需要人们不断输入物质与能量,D正确。
故答案为:B。
【分析】生态工程的基本原理:
(1)自生:在生态系统中由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持。
(2)循环:通过系统设计实现不断循环,使前一环节产生的废物尽可能的被后一环节利用,减少整个生产环节废物的产生。
(3)协调:生物与生物、生物与环境的协调与适应。
(4)整体:遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例。不同组分之间用构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的。
18.《书经》中的“若作酒醴,尔惟曲蘖”提到酿酒必须要用酒曲。酒曲是以谷物为原料,破碎加水压制而成,富含多种微生物,经水浸泡后投入蒸熟的米即可用于酿酒。下列相关叙述正确的是( )
A.酒曲中富含酵母菌等多种微生物,可将糖彻底分解成酒精
B.将米蒸熟后应立即加入酒曲进行发酵,可防止杂菌污染
C.蒸熟的米冷却后与酒曲混合并密封,为发酵提供无氧环境
D.向发酵罐中加入酸性重铬酸钾,检测是否有酒精产生
【答案】C
【知识点】无氧呼吸的过程和意义;果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、酒曲中富含酵母菌等多种微生物,可将糖分解成酒精,糖彻底分解产物是二氧化碳和水,A错误;
B、蒸熟之后,用凉开水将糯米饭冲淋一次,冷却到30℃,再加入酒曲进行发酵,将米蒸熟后应立即加入酒曲会导致微生物死亡,B错误;
C、酒曲与蒸熟的米混合后需隔绝空气,为发酵提供无氧环境,因为氧气会抑制酒精发酵,C正确;
D、应该是从发酵罐中取样后,在样本中加入酸性重铭酸钾,检测是否有酒精产生,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、无氧呼吸:在细胞质基质中进行。
第一阶段:葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。
第二阶段:丙酮酸酒精+二氧化碳。
2、酒精的检测:在酸性条件下,橙色的重铬酸钾溶液与酒精发生反应,变成灰绿色。
19.酱油起源于我国,至今已有数千年历史。参与酱油酿造过程的微生物主要有米曲霉、酵母菌和乳酸菌等,在众多微生物及其酶系的作用下,分解大豆、小麦中的蛋白质、脂肪等有机物,最终形成具有特殊色泽和良好风味的酱油。某企业制作酱油的流程示意图如下。下列说法错误的是( )
A.米曲霉发酵过程中大豆中的蛋白质可为米曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供碳源
B.米曲霉产生的蛋白酶能将蛋白质分解为小分子的肽和氨基酸
C.参与酱油酿造过程的米曲霉、酵母菌和乳酸菌都属于真核生物
D.抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,发酵池发酵阶段加入食盐可以抑制杂菌生长
【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、大豆中含有丰富的蛋白质,可为微生物的生长繁殖提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供碳源,A正确;
B、制作酱油时,米曲霉等微生物产生的蛋白酶能将蛋白质分解成小分子肽和氨基酸,B正确;
C、乳酸菌是原核生物,米曲霉、酵母菌是真核生物,C错误;
D、抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,在发酵池中酵母菌产生的酒精能抑制杂菌的生长,乳酸菌产生的乳酸使发酵液呈酸性也能抑制杂菌的生长,同时往发酵池中添加的食盐也能抑制杂菌的生长,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、碳源来源有糖类、脂质、蛋白质、有机酸、石油等,氮源的来源有牛肉膏、蛋白胨、核酸、尿素、氨基酸等。
2、原核生物:蓝细菌、细菌(球菌、杆菌、螺旋菌)、支原体、衣原体、立克次氏体。
20.与传统发酵技术相比,发酵工程的产品种类更加丰富,产量和质量明显提高。下列说法错误的是( )
A.发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物来进行发酵
B.发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身
C.在发酵工程的发酵环节中,发酵条件变化不仅会影响微生物的生长繁殖,也会影响微生物的代谢途径
D.通过发酵工程获得的单细胞蛋白可作为食品添加剂,也可制成微生物饲料
【答案】A
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、发酵工程与传统发酵技术都需要利用微生物来进行发酵,A错误;
B、由分析可知,发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身,B正确;
C、在发酵工程的发酵环节中,发酵条件不仅影响微生物的生长繁殖,也会通过影响酶的活性影响微生物的代谢途径,C正确;
D、单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量的微生物菌体,可作为食品添加剂,例如用酵母菌生产的单细胞蛋白可作为食品添加剂,甚至制成“人造肉”工人们直接使用;也可制成微生物饲料,例如在青贮饲料中添加乳酸菌,可以提高饲料的品质,动物食用后能提高免疫力,D正确。
故答案为:A。
【分析】发酵工程的基本操作过程为:
(1)菌种的选育:从自然界中筛选,也可以通过诱变育种或基因工程育种获得。
(2)扩大培养:发酵之前需对菌种进行扩大培养。
(3)培养基的配制:在菌种确定后,要选择原料制备培养基,培养基的配方须经反复试验才能确定。
(4)灭菌:培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。
(5)接种:对发酵过程进行监控和控制,还可以进行反馈控制。
(6)发酵过程:这是发酵工程的中心环节,要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等,以了解发酵进程。还要及时添加需要的营养组分,要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。
(7)产品的分离提纯:如果发酵产品是微生物细胞本身,可在发酵结束后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥。若产品是代谢物,可采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。
二、综合题
21.下图是某河流生态系统受到生活污水(含大量有机物)轻度污染后的自动净化过程示意图。请据图回答:
(1)该河流生态系统的结构包括 和 两方面的内容。
(2)图1中NH4+等无机盐离子和藻类变化曲线表明,该生态系统中存在 调节,相对于海洋生态系统,该河流生态系统具有较强的 稳定性。
(3)在该河流的AB段上,溶解氧含量大量减少,这主要是因为藻类数量 ,同时需氧型细菌大量繁殖,导致溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗。BC段藻类大量繁殖的原因是 。
(4)在沿河的甲、乙、丙、丁四处地点采集了水样经分析后,其结果如图2所示。据图分析样品1、样品2、样品3三种水样的取样地点分别为 。
(5)该河流生态系统受到生活污水轻微污染,可以通过物理沉降、化学分解、微生物分解等途径消除污染,这体现该生态系统具有 能力。
【答案】(1)生态系统的组成成分;食物链和食物网(营养结构)
(2)(负)反馈;恢复力
(3)下降;有机物分解后形成的大量NH+4等无机盐离子,有利于藻类大量繁殖
(4)丙、乙、丁
(5)(一定的)自我调节(能力)
【知识点】生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1)生态系统的结构包括生态系统的成分(生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量)和营养结构(食物链和食物网)。
(2)图1中NH4等无机盐离子和藻类变化曲线表明,该生态系统中存在负反馈调节;相对于海洋生态系统,河流生态系统的结构比较简单,抵抗力稳定性较弱,但具有较强的恢复力稳定性。
(3)在该河流的AB段上,溶解氧大量减少的主要原因是:AB段中藻类数量减少;需氧型细菌大量繁殖,溶解氧随有机物被细菌分解而大量消耗;BC段上藻类大量繁殖的原因是:有机物分解后形成的大量NH+4 等无机盐离子,有利于藻类大量繁殖。
(4)样品2中单位体积细菌数目较多,铵根等无机盐离子浓度较大,说明离污水较近;样品1中单位体积细菌数目次于样品2,藻类植物数量较大,说明离污水较远;样品3溶解氧浓度较多,藻类植物较样品2多,但少于样品1。因此,样品1、样品2、样品3三种水样的取样地点分别为丙、乙、丁。
(5)该河流能通过物理沉降、化学分解、微生物的分解作用进行净化作用,很快消除污染,河流中生物的种类和数量不会受到明显的影响。说明生态系统具有一定的自我调节能力。
【分析】1、生态系统的结构:
(1)组成成分: ①生产者:包括光合自养型生物和化能自养型生物,能够合成有机物储存能量,并为消费者提供食物和栖息场所。 ②消费者:包括大多数动物、寄生植物、寄生细菌等,能够加快物质循环,帮助植物传粉和传播种子。 ③分解者:包括腐生细菌和真菌、腐生动物,将有机物分解成无机物,供生产者重新利用。 ④非生物的物质和能量:光、水、空气、无机盐等。
(2)营养结构:食物链和食物网。
2、生态系统的稳定性:
(1)形成原因: 生态系统具有一定的自我调节能力。
(2)调节基础:负反馈调节。
(3)特点:生态系统的自我调节能力是有限的,当外界干扰因素的强度超过一定限度时,生态系统的自我调节能力会迅速丧失,生态系统原状难以恢复。
3、生态系统的组分越多,食物网越复杂,自我调节能力一般越强,抵抗力稳定性越高,恢复力稳定性越低。
22.20世纪以来,由于人类高强度的生产活动使武汉东湖水体受到严重污染,虽经过了多年的不懈治理,目前仍为富营养型湖泊。图1为东湖生态系统的部分碳循环示意图,甲~丁为生态系统的组成成分。图2为能量流经该生态系统中某种植食性鱼所处营养级的示意图【单位:J/(cm2·a)】,据图分析回答:
(1)图1中碳元素以含碳有机物形式传递的过程有 (填序号)。东湖在观光、养殖、农灌以及调节生态环境等方面发挥着巨大的作用,这体现了生物多样性的 价值。
(2)图2中C表示 。若水草所处营养级与该种植食性鱼所处营养级之间的能量传递效率最大,则水草所处营养级的同化量为 J/(cm2·a)。
(3)研究人员欲对武汉东湖中某种单细胞浮游生物进行计数,可以采用 的方法。
(4)已知东湖存在以下一条食物链:浮游植物→枝角类浮游动物→鳙鱼,鳙鱼是人为放养的经济鱼。其中枝角类浮游动物同化的能量通过自身的遗体残骸和流向分解者。调查结果表明,东湖中枝角类浮游动物数量出现了严重的下降趋势。请提出一条恢复枝角类浮游动物的措施: 。
【答案】(1)③④⑦;直接和间接
(2)植食性鱼用于生长、发育和繁殖的能量;400
(3)抽样检测法
(4)减少鳙鱼的放养密度
【知识点】生态系统的能量流动;生态系统的物质循环;生物多样性的价值
【解析】【解答】(1)结合分析可知,甲是生产者,乙是消费者,丙是分解者,碳元素以有机物形式在群落之间传递,传递过程有③④⑦;直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值,间接价值是对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能),东湖在观光、养殖、农灌以及调节生态环境等方面发挥着巨大的作用,这体现了生物多样性的直接价值和间接价值。
(2)据图可知,图二中B是同化量,D是呼吸作用以热能散失的能量,则C是植食性鱼用于生长、发育和繁殖的能量;若水草所处营养级与该种植食性鱼所处营养级之间的能量传递效率最大,即按照能量传递效率为20%计算,植食性鱼所处营养级同化的能量=摄入量-粪便量=100-20=80 J/(cm2a),假设杂草所处的营养级的同化量为M,则M×20%=80,则M=400 J/(cm2a)。
(3)研究人员对照动物图鉴并结合基因测序等方法,对样本中的所有浮游动物进行鉴定并计数,这种统计丰富度的方法称为记名计算法。
(4)据题意可知,东湖存在的食物链为:浮游植物→枝角类浮游动物→鳙鱼,若东湖中枝角类浮游动物数量出现了严重的下降趋势,则可通过减少鳙鱼的放养密度等措施恢复枝角类浮游动物。
【分析】1、分析图1:“三步法”判断碳循环模式图中的组成成分:
“一找”双箭头:双箭头两端为生产者和非生物环境中的CO2。
“二看”均指向:除甲外,各成分均指向丁,则丁为非生物环境中的CO2,甲为生产者。
“三判”分解者:除丁外,各成分均指向丙,则丙为分解者,乙为消费者
2、营养级摄入能量的摄入量=同化量+粪便量。
同化量=呼吸消耗的能量+用于生长发育和繁殖等生命活动的能量=呼吸消耗的能量+流向下一营养级+未被利用+流向分解者的能量。
3、生物多样性的价值:
(1)直接价值:食用、药用、科研、农业生产原料、文学艺术创作等。
(2)间接价值:体现在调节生态系统的功能等方面。如植物进行光合作用,制造有机物、固氮、供氧等功能;森林和草地具有防风固沙、水土保持作用,湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候。
(3)潜在价值:目前尚不清楚的价值。
23.2021年11月,话题“武汉市民看到这种黄花请上报”登上微博热搜,这种黄花就是加拿大一枝黄花,这是一种“美貌与邪恶并存”的植物,它的生态入侵会对当地物种造成严重威胁。在营养极度贫瘠的环境中,根部微生物对加拿大一枝黄花的成功入侵有影响。回答下列问题:
(1)丛枝菌根真菌(AMF)是定植在加拿大一枝黄花根内的一种微生物,AMF会优先利用土壤中的NH4+与加拿大一枝黄花交换有机物,改善植物对氮的吸收水平,这说明与AMF形成的 关系是加拿大一枝黄花成功入侵的机制之一。
(2)为了解极度贫瘠(用低浓度铵态氨处理模拟,单位:mmol·L-1)对加拿大一枝黄花地下部分和地上部分生物量的影响,科研人员进行生物控制实验,部分结果如下图(对照组处理10mmol·L-1铵态氮):
实验结果表明,加拿大一枝黄花在氨缺乏环境下能成功入侵的机制是促进 (填“地上部分”或“地下部分”)的生长来扩大其吸收氮的面积,从而提高自身的环境适应能力。
(3)为确定AMF在极度贫瘠的环境下是否也能帮助加拿大一枝黄花生长,科研人员在氮浓度为0.025mmol·L-1的环境下进行实验,测得加拿大一枝黄花的生长速率(以生物量表示)如下表。研究结果表明,在极度缺氮环境下,AMF与加拿大一枝黄花之间存在 关系,而固氮菌的存在可为加拿大一枝黄花提供 而缓和该关系,最终使得加拿大一枝黄花入侵成功。
组别 生物量/g
地上部分 地下部分
对照组 0.08 0.071
AMF 0.06 0.071
AMF+固氮菌 0.10 0.072
(4)加拿大一枝黄花入侵后,第一年可能只有零星几棵,但第二年开始会爆发,会使当地物种丰富度下降,物种丰富度是指 。
(5)在加拿大一枝黄花入侵成功后,人们可发现当地到处可见大大小小的加拿大一枝黄花,这种现象 (能或不能)称为群落的空间结构,理由是 。
(6)为清除加拿大一枝黄花,通常采用人工拔除并焚烧的方法,拔除的适宜时机应在 (填“开花前”或“开花后”)。目前科学家研究发现可利用芦苇抑制加拿大一枝黄花的生长,这种防治方式的优势是 。
【答案】(1)互利共生
(2)地下部分
(3)竞争;氮源(氮营养等均可)
(4)群落中物种数目的多少
(5)不能;群落的空间结构是群落的特征,而当地的加拿大一枝黄花只是种群水平
(6)开花前;对环境无污染,控制效果稳定,治理成本小(答到对环境无污染即可)
【知识点】种间关系;群落的概念及组成
【解析】【解答】(1)丛枝菌根真菌(AMF)可为一枝黄花提供无机盐(NH4+),一枝黄花可以为AMF提供有机物,说明它们是互利共生的关系。
(2)结合柱状图可知,低浓度铵态氨处理,加拿大一枝黄花的地下部分生物量影响较大,因此加拿大一枝黄花在氨缺乏环境下能成功入侵的机制是促进地下部分的生长。
(3)结合表格可知,与对照组相比,有AMF的一组加拿大一枝黄花的地上部分生物量较对照组低,因此在极度缺氮环境下,AMF与加拿大一枝黄花之间存在竞争关系;AMF+固氮菌这一组,加拿大一枝黄花的生物量高于对照组,说明固氨菌的存在可为加拿大一枝黄花提供氮营养而缓和该关系。
(4)群落中物种数目的多少称为物种丰富度。
(5)加拿大一枝黄花是一个种群,不是群落,因此大大小小的加拿大一枝黄花不能称为群落结构。
(6)为了清除加拿大一枝黄花,通常采用人工收割并使之自然腐烂的方法,收割的适宜时机应在开花前,防止该种群开花后结种子,否则自然腐烂后会将种子留在土壤中;目前科学家研究发现可利用芦苇抑制加拿大一枝黄花的生长,这种防治方式的优势是对环境无污染,控制效果稳定,治理成本小。
【分析】1、种间关系:
(1)原始合作:两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。
(2)互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。
(3)捕食:一种生物以另一种生物为食。
(4)寄生:一种生从另一种生物的体液、组织或已消化的物质中获取营养并对宿主产生危害。
(5)种间竞争:两种或更多种生物共同利用有限的资源和空间而产生的相互排斥的现象。
2、种群:在一定的空间范围内,同种生物所有个体形成的集合。群落:在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合。
3、群落的空间结构:
(1)垂直结构:①表现:在垂直方向上,大多数群落具有明显的分层现象。②影响植物垂直分层的因素:决定植物地上分层的因素有光、温度等,决定地下分层的则是水、无机盐等。③动物的垂直分层:群落中植物垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件。植物的垂直分层现象决定了动物垂直分层现象。
(2)水平结构:①表现:在水平方向上生物常呈镶嵌分布。②影响因素:地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同以及人和动物的影响等。
24.某研究团队尝试从被厨余垃圾(包括剩菜剩饭、骨肉、菜根菜叶、果皮等)污染的土壤中分离选育高效分解厨余垃圾的菌种,其流程简图如下:
回答下列问题:
(1)请从生物的适应性和厨余垃圾待降解的成分分析,通过②过程获得目的菌株A的特点可能有 、 。
(2)设置甲培养基的目的是富集培养,以确保能获得目的菌,从培养基的组分分析甲、乙培养基的不同在于乙中含有 。
(3)与静置培养相比,甲瓶通过振荡培养获得的细菌数更多,原因是 。
(4)图中①表示的接种方法是 。在一定培养条件下,可根据菌落的 (至少答出2点)等特征来初步区分乙中不同种类的微生物。
(5)若利用目的菌株A处理厨余垃圾,请列举影响其高效分解的外界因素 (至少答两项)。
【答案】(1)耐高盐(耐盐)/耐食品添加剂等;可分解纤维素、蛋白质和脂肪等有机物
(2)琼脂
(3)振荡培养能提高培养液中的溶解氧含量,同时可使菌体与培养液充分接触,提高营养物质的利用率
(4)稀释涂布平板法;菌落的形状、大小、颜色等
(5)温度、酸碱度、通氧量和渗透压等
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】(1)分析题意可知,本实验目的是从被厨余垃圾污染的土壤中分离选育高效分解厨余垃圾的菌种,根据厨余垃圾的特点可知,该目的菌株A的特点可能有耐高盐(耐盐)/耐食品添加剂等,且可分解纤维素、蛋白质和脂肪等有机物。
(2)设置甲培养基的目的是富集培养,以确保能获得目的菌,乙培养基是选择培养,从培养基的组分分析,甲培养基时液体培养基,乙培养基是固体培养基,故甲、乙培养基的不同在于乙中含有琼脂。
(3)由于振荡培养能提高培养液中的溶解氧含量,同时可使菌体与培养液充分接触,提高营养物质的利用率,故与静置培养相比,甲瓶通过振荡培养获得的细菌数更多。
(4)由图观察可知,乙培养基中菌落均匀分布,过程①采用稀释涂布平板法进行接种;可根据菌落的形状、大小、颜色等特征来初步区分乙中不同种类的微生物。
(5)目的菌株能A处理厨余垃圾,能影响其活性的因素均可影响分解效率,故影响其高效分解的外界因有温度、酸碱度、通氧量和渗透压等。
【分析】稀释涂布平板法:
(1)稀释:将10mL土样加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中,充分摇匀。取1mL悬液加入盛有9mL无菌水的试管中,依次等比稀释。
(2)涂布:取0.1mL的菌液,滴加到培养基表面。涂布器先浸在有酒精的烧杯中,再放在火焰上灼烧,待酒精烧尽、涂布器冷却后,再进行涂布。用涂布器将菌液均匀的涂布在培养基表面。涂布时转动培养皿,使涂布均匀。
(3)培养:待涂布的菌液被培养基吸收后,将平板倒置,放入恒温培养箱(30~37°C)中培养1~2天 ,在涂布有合适浓度菌液的平板上可以观察到分离的单菌落。
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