2023年高考生物全国乙卷真题变式·分层精准练:第9题

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名称 2023年高考生物全国乙卷真题变式·分层精准练:第9题
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2023-09-03 14:30:55

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2023年高考生物全国乙卷真题变式·分层精准练:第9题
一、原题
1.(2023·全国乙卷)农田生态系统和森林生态系统属于不同类型的生态系统。回答下列问题。
(1)某农田生态系统中有玉米、蛇、蝗虫、野兔、青蛙和鹰等生物,请从中选择生物,写出一条具有5个营养级的食物链:   。
(2)负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。请从负反馈调节的角度分析,森林中害虫种群数量没有不断增加的原因是   。
(3)从生态系统稳定性的角度来看,一般来说,森林生态系统的抵抗力稳定性高于农田生态系统,原因是   。
【答案】(1)玉米→蝗虫→青蛙→蛇→鹰
(2)在森林中,当害虫数量增加时,食虫鸟增多,害虫种群的增长就受到抑制
(3)森林生态系统的生物种类多,食物网(营养结构)复杂,自我调节能力强
【知识点】生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1)食物链的起点是生产者,所以玉米必须是第一营养级。然后结合这几种生物的食性,可写出一条食物链为:玉米→蝗虫→青蛙→蛇→鹰。
故答案为:玉米→蝗虫→青蛙→蛇→鹰。
(2)害虫种群数量增加后,害虫的天敌食虫鸟也会增加,会捕食更多的害虫,从而抑制害虫的增加。因此森林中害虫种群数量没有不断增加的原因是在森林中,当害虫数量增加时,食虫鸟增多,害虫种群的增长就受到抑制。
故答案为:在森林中,当害虫数量增加时,食虫鸟增多,害虫种群的增长就受到抑制。
(3)一般情况,生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,自我调节能力越强,则生态系统的稳定性越高。因此森林生态系统的抵抗力稳定性高于农田生态系统的原因是森林生态系统的生物种类多,食物网(营养结构)复杂,自我调节能力强。
故答案为:森林生态系统的生物种类多,食物网(营养结构)复杂,自我调节能力强。
【分析】(1)食物链:
①概念:生态系统中各生物之间由于食物关系形成的一种联系。
②特点:生产者为第一营养级,消费者所处营养级不固定,一般不会超过 5个营养级。
③生态系统的成分、食物链和营养级之间的关系。
(2)生态系统之所以能够维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力。负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。
(3)抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能保持原状的能力。
来源:①生物的种类、数量多,一定外来干扰造成的变化占总量的比例小。②能量流动与物质循环的途径多,一条途径中断后还有其他途径来代替。③生物代谢旺盛,能通过代谢消除各种干扰造成的不利影响。
抵抗力稳定性高的生态系统特征:
①各营养级的生物数量多,占有的能量多。
②各营养级的生物种类多,食物网结构复杂,物质循环与能量流动的渠道多。
二、基础
2.(2022·新乡模拟)历史上的塞罕坝是一处水草丰沛、森林茂密、禽兽繁集的地方,随着开围放垦,该地森林植被被破坏,逐渐退化为高原荒丘。1962年,林业部在塞罕坝建立机械化林场,从荒山造林到生态育林,从提供原木材料到提供生态产品,从黄沙漫天到绿水青山,塞罕坝成为京津冀地区重要的绿色生态屏障。回答下列问题:
(1)塞罕坝森林生态系统由该区域所有生物和   共同组成,具有涵养水源和调节气候等生态功能,体现了生物多样性的   价值。
(2)对森林进行适度采伐并不会造成生态系统结构和功能的破坏,这是由于生态系统具有一定的   稳定性。然而,大肆砍伐则会导致生态环境恶化,原因是   。重建人工林生态系统后,野生动物也随之增多,原因是   。
(3)与原始森林相比,人工林中的动物分层现象较为   (填“简单”或“复杂”),原因是   。
【答案】(1)无机环境;间接
(2)抵抗力;生态系统的自我调节能力是有一定限度的;该生态系统具有一定的栖息环境和充足的食物
(3)简单;动物的分层现象与植物的分层密切相关,而人工林的植物种类比较单一,分层现象也比较简单,则动物的分层现象也比较简单
【知识点】生态系统的概念及其类型;生态系统的结构;生态系统的稳定性;生物多样性的价值
【解析】【解答】 (1)森林生态系统是由该区域的所有生物和其无机环境共同组成的。森林涵养水源、调节气候对生态系统起到了重要的调节作用,这能体现生物多样性的间接价值。
(2)对森林进行适度采伐不会造成生态系统结构和功能的破坏,这是由于生态系统具有一定的抵抗力稳定性,然而大量砍伐会造成生态环境恶化,是因为生态系统的自我调节是有一定限度的,超过这个限度会造成生态系统无法自然恢复。重建人工林生态系统,大量的林木为野生动、植物的生存提供了一定的栖息环境和充足的食物,因此野生动物随之增多。
(3)人工林中动物分层现象较为简单,是因为动物的分层现象与植物的分层密切相关,而人工林的植物种类比较单一,分层现象也比较简单,则动物的分层现象也比较简单。
【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、生态系统的组分越多,食物网越复杂,自我调节能力就越强,抵抗力稳定性越高,恢复力稳定性越弱。
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。
3.(2021高三上·包头期末)某稻—蟹农田生态系统中部分生物类群食物关系如图所示,不同密度养蟹田(LD为低密度养蟹田,HD为高密度养蟹田,CK为不养蟹常规稻田)对浮游动物和底栖动物种数的影响情况如乙所示。请回答下列问题∶
项目 LD HD CK
浮游动物种类总数(种) 35 32 32
底栖动物种类总数(种) 5 2 7
(1)稻—蟹农田生态系统中,除图所示组成成分外,还应包含   和   。其中蟹与底栖动物的种间关系是   。
(2)相对于植物,蟹原本更多地摄食底栖动物,现因某些因素导致其更多地以浮游植物和杂草为食。在其他条件不变的情况下,发现蟹的数量增加,从能量流动的角度分析,原因是   。
(3)由表中的数据可知,若考虑生态系统的稳定性,应选用“低密度养蟹田”的模式,理由是   。
【答案】(1)非生物的物质和能量;分解者;捕食和竞争
(2)食物链变短,能量损耗减少,能量更多地流向蟹,使得蟹的数量增加
(3)低密度养蟹田中的物种数最多,营养结构最复杂,其自我调节能力最强,抵抗力稳定性最高
【知识点】种间关系;生态系统的结构;生态系统的稳定性;研究能量流动的实践意义
【解析】【解答】(1)稻-蟹农田生态系统中,图示中的组成成分有生产者和消费者,除此之外,生态系统的组成成分还应包含非生物的物质和能量、分解者。根据题图可知,蟹捕食底栖动物,蟹和底栖动物都捕食浮游植物和杂草,故蟹与底栖动物的种间关系为捕食和竞争关系。
(2)若因某些因素导致蟹更多地以浮游植物与杂草为食,蟹的数量增加,从能量流动的角度分析,蟹数量增加的原因是食物链变短,能量损耗减少,能量更多地流向蟹,从而使得蟹的数量增加。
(3)由表中的数据可知,相比高密度养蟹田(HD)和不养蟹常规稻田(CK),低密度养蟹田(LD)中的物种数最多,营养结构最复杂,其自我调节能力最强,抵抗力稳定性最高。因此考虑生态系统的稳定性,应选用“低密度养蟹田”的模式。
【分析】 1、生态系统的组成结构:
(1)生产者(自养生物) ,主要是绿色植物,还有硝化细菌等;生产者是生态系统的基石;
(2)消费者(异养生物),主要有植食性动物、肉食性动物和杂食性动物等;寄生动物(蛔虫) 等;消费者可以加速物质的循环和能量的流动;
(3)分解者,主要是细菌、真菌、还有腐生生活的动物(蚯蚓)等,可以分解动植物遗体、残骸;加速有机物的分解,为生产者提供无机物;
(4)非生物的物质和能量,有光能、无机盐等;提供群落生存必须的物质基础和能量动力。 2、研究能量流动的意义:①实现对能量的多级利用,提高能量的利用效率(如桑基鱼塘);②合理地调整能量流动关系,使能量持续高效的流向对人类最有益的部分(如农作物除草、灭虫)。
3、生态系统具有稳定性的原因:自我调节能力(负反馈调节是自我调节能力的基础)能力大小由生态系统的组分和食物网的复杂程度有关,生态系统的组分越多和食物网越复杂自我调节能力就越强。
4、生态系统稳定性种类:①恢复力稳定性指生态系统经过适当的调节,恢复到原状的能力;②抵抗力稳定性指生态系统抵抗外界干扰保持原状的能力。
4.(2017高三上·镇海期末)一片水稻田可以看作一个农田生态系统,其中生活着稻飞虱、黑斑蛙等动物,稻飞虱以水稻幼叶为食,黑斑蛙可取食稻飞虱。请回答下列问题:
(1)种植水稻时,每平方米一般控制在50—60株左右,从种群特征分析,这一措施主要是控制好水稻的   ,以利于提高水稻的产量。
(2)水稻田中所有生物种群的集合体称为   。若该农田被长期弃耕,会发生演替现象,这种演替称为   演替。
(3)根据该水稻田的生物间的取食关系,可以构成的食物链是   ,在此食物链中,稻飞虱处于第   个营养级。
(4)稻田中浮萍、鱼虾等生物可以增加此生态系统的物种多样性,从而提高农田生态系统的自我调节能力,更好地维持系统的   。
【答案】(1)种群密度
(2)群落;次生演替
(3)水稻→稻飞虱→黑斑蛙;第二营养级
(4)稳态
【知识点】估算种群密度的方法;群落的结构;生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】解:(1)种植水稻时,每平方米一般控制在30株左右,从种群特征分析,这一措施是控制好水稻的种群密度,以利于提高水稻产量。(2)水稻田中所有生物种群的集合体称为群落.弃耕农田发生的演替属于次生演替。(3)根据题干信息“稻飞虱以水稻幼叶为食,黑班蛙可取食稻飞虱”,可构成的食物链是水稻→稻飞虱→黑斑蛙,在此食物链中,稻飞虱处于第二营养级。(4)若在稻田中放养浮萍等浮游植物,养殖河蟹、鱼类等动物,可增加此生态系统的物种多样性,从而提高农田生态系统的自我调节能力,更好地维持系统的稳态。
【分析】群落:同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,叫做群落。
群落演替的两种类型及差异:
  初生演替 次生演替
起点 一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但被彻底消灭了的地方 原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方
时间 经历时间漫长 经历时间较短
影响
因素 自然因素 人类活动较为关键
实例 沙丘、火山岩、冰川泥上的演替 森林砍伐地、弃耕农田上的演替
5.(2023·浙江) 2021年,栖居在我国西双版纳的一群亚洲象有过一段北迁的历程。时隔一年多的2022年12月,又有一群亚洲象开启了新的旅程,沿途穿越了森林及农田等一系列生态系统,再次引起人们的关注。回答下列问题:
(1)植物通常是生态系统中的生产者,供养着众多的   的和分解者。亚洲象取食草本植物,既从植物中获取物质和能量,也有利于植物   的传播。亚洲象在食草的食物链中位于第   的营养级。
(2)亚洲象经过一片玉米地,采食了部分玉米,对该农田群落结构而言,最易改变的是群落的   的结构;对该玉米地生物多样性的影响是降低了   的多样性。这块经亚洲象采食的玉米地,若退耕后自然演替成森林群落,这种群落演替类型称为   的演替。
(3)与森林相比,玉米地的抗干扰能力弱、维护系统稳定的能力差,下列各项中属于其原因的是哪几项?   (A.物种丰富度低B.结构简单C.功能薄弱D.气候多变)
(4)亚洲象常年的栖息地热带雨林,植物生长茂盛,调落物多,但土壤中有机质含量低。土壤中有机质含量低的原因是:在雨林高温、高湿的环境条件下,   。
【答案】(1)消费者;繁殖体;二
(2)水平;遗传;次生
(3)ABC
(4)分解者将有机物快速分解为无机
【知识点】群落的演替;生态系统的结构;生态系统的稳定性;群落的概念及组成
【解析】【解答】(1)植物通常是生态系统中的生产者,供养着众多的消费者和分解者。亚洲象取食草本植物,既从植物中获取物质和能量,也有利于植物繁殖体的传播,亚洲象取食草本植物,在食草的食物链中位于第二营养级。
(2)亚洲象经过一片玉米地,采食了部分玉米,对该农田群落结构而言,在水平方向上物种分布发生改变,所以最易改变的是群落的水平结构;因为亚洲象取食了玉米,使该玉米地的遗传多样性降低了。这块经亚洲象采食的玉米地,若退耕后,依然保有原有的土地条件,在此基础上自然演替成森林群落,这种群落演替类型称为次生演替。
(3)与森林相比,玉米地的抗干扰能力弱、维护系统稳定的能力差,这是因为玉米地物种丰富度低、结构简单,功能薄弱。
(4)热带雨林土壤中有机质含量低是因为,在雨林高温、高湿的环境条件下,分解者能将有机物快速分解为无机物。
故答案为:(1) 消费者 ; 繁殖体 ; 二 (2) 水平 ; 遗传 ; 次生 (3) ABC (4) 分解者将有机物快速分解为无机
【分析】1.生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。其中生产者是第一营养级,第一消费者是第二营养级。
2.群落结构: 水平结构是指在群落生境的水平方向上,常成镶嵌分布。由于在水平方向上存在的地形的起伏、光照和湿度等诸多环境因素的影响,导致各个地段生物种群的分布和密度的不相同。垂直结构是指在群落生境的垂直方向上,群落具有的明显分层现象。
3.抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较
  抵抗力稳疋性 恢复力稳定性

别 实质 保持自身结构功能相对稳定 恢复自身结构功能相对稳定
核心 抵抗干扰、保持原状 遭到破坏、恢复原状
影响
因素 一般地说,生态系统中物种丰
富度越大,营养结构越复杂,
抵抗力稳疋性越也 一般地说,生态系统中物种丰
富度越小,营养结构越简单,
恢复力稳定性越高
6.(2023高二下·湖北期中)生物兴趣小组对某农田生态系统的碳循环过程进行了调查,并绘制碳循环过程示意图。回答相关问题:
(1)物质循环过程伴随着能量流动,据图分析,输入农田生态系统的能量包括   。
(2)在农田生态系统中,农作物通过过程①   从大气中吸收二氧化碳并固定在农作物体内。土壤碳库中的有机物由分解者通过过程②   转变成无机物重新被植物利用。
(3)碳元素在大气碳库、植物碳库和土壤碳库之间循环的主要形式是   ,人类活动   (填“加速”或“减缓”)了碳循环的进程。
(4)有同学认为生态系统物质是循环利用的,无需不断向农田中施加肥料。你是否同意该同学的观点    ,请给出你的理由   。
【答案】(1)农作物固定的太阳能、种子和有机肥中含有的能量
(2)光合作用;分解作用(呼吸作用)
(3)CO2;加速
(4)不同意;农产品源源不断自农田生态系统中输出,其中的元素不能归还土壤,所以需要不断的施加肥料,这与物质循环不矛盾
【知识点】生态系统的结构;生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1)从图中看出输入农田生态系统中的能量有农作物固定的太阳能、种子和有机肥中含有的能量。
(2)过程①是光合作用;过程②是分解者的分解作用(呼吸作用)。
(3)碳元素在大气碳库、植物碳库和土壤碳库之间循环的主要形式是CO2,人类作为消费者可以加速物质循环和能量流动,所以人类活动加速了碳循环的过程。
(4)由于农产品源源不断自农田生态系统中输出,其中的元素不能归还土壤,所以需要不断的施加肥料,这与物质循环不矛盾,所以不同意该同学观点。
【分析】1、碳在无机环境中是以二氧化碳和碳酸盐形式存在的,碳在无机环境和生物群落之间是以二氧化碳形式进行循环的;碳在生物群落中以含碳有机物形式存在,大气中的碳主要通过植物光合作用进入生物群落;生物群落中的碳通过动植物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧等方式可以回到大气中。
2、图中是农田生态系统中物质循环的过程,人类活动(呼吸、种子、有机肥)对农田生态系统、大气碳库有影响。①是光合作用,②是分解者的分解作用,③是呼吸作用。
7.(2023高二下·定远期末)“半亩方塘一鉴开,天光云影共徘徊”,与大江大河大湖不同,在我们身边,存在着许多小微湿地,它们或是一方灵动的池塘,或是随处可见的小溪、农田。请分析回答下列问题:
(1)某地新近建成的小微湿地原本是一条旱溪,通过地形地貌恢复、生态护岸等生态手段,将黄土裸露的场地变成了溪水潺潺、莲花朵朵的小微湿地,这说明人类活动会改变群落演替的   。
(2)某小微湿地建成时投放了少量某种小野鱼,一段时间来,野鱼种群密度不断变大。从种群的数量特征角度分析,其原因是   。
(3)“食藻虫引导水下生态修复技术”是我国原创的水生态修复技术。它通过构建“食藻虫—水下森林—水生动物(鱼、虾等)—微生物群落”的水中共生体系,增强了对水体营养物质的吸收,提高水生态系统对各类污染物质的自净能力。现已应用于包括小微湿地在内的众多湿地生态系统。
①上述共生体系中,食藻虫作为中间环节,起到了关键作用,请写出一条包含食藻虫的食物链:   ,食物链中能量流动的特点是   。
②构建“水下森林”时,常选择根系发达的本地植物,原因是   。
【答案】(1)速度和方向
(2)该种鱼的出生率>死亡率,且年龄结构是增长型
(3)藻类→食藻虫→水生动物(鱼、虾等);单向流动、逐级递减;考虑植物对水生环境的适应能力
【知识点】种群的特征;群落的演替;生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1) 某地新近建成的小微湿地原本是一条旱溪,通过地形地貌恢复、生态护岸等生态手段,将黄土裸露的场地变成了溪水潺潺、莲花朵朵的小微湿地,这说明人类活动会改变群落演替的速度和方向。
(2)某小微湿地建成时投放了少量某种小野鱼,一段时间来,野鱼种群密度不断变大。 主要是因为该种群的鱼的出生率大于死亡率,且年龄结构是增长型。
(3) ①上述共生体系中,食藻虫作为中间环节,起到了关键作用,请写出一条包含食藻虫的食物链:藻类→食藻虫→水生动物(鱼、虾等),食物链中能量流动的特点是:单向流动、逐级递减 。
②构建“水下森林”时,常选择根系发达的本地植物,原因是:考虑植物对水生环境的适应能力。
【分析】(1)人类活动对群落演替的影响
人类的活动:
①不合理方式:砍伐森林 、填湖造地 、捕杀动物、。
②合理方式:、封山育林、治理沙漠、管理草原、建立人工群落 。
结果:人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。虽然人类活动会改变群落演替的方向,但群落演替有一定的规律,人类活动不能违背客观规律,否则要遭到客观规律的惩罚。
(2)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、迁出率和迁入率。
③年龄组成在一定程度上能预测种群数量变化趋势。年龄组成是通过出生率和死亡率间接影响
种群密度的。
根据年龄结构种群可分为:
增长型种群(金字塔形,幼体多,老年个体较少,出生率﹥死亡率);
稳定型种群(子弹形,老、中、幼比例合理,出生率、死亡率大致相平衡);
衰退型种群(倒梯形,幼体少,老年个体较多,死亡率﹥出生率)。
④性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。
(3)能量流动的特点
①单向流动 。原因:能量只能从上一营养级流入下一营养级,不可逆转,也不能循环流动。食物链中各营养级的顺序是不可逆转的,这是长期自然选择的结果。
②逐级递减 。原因:
各营养级生物呼吸作用以热能形式散失大部分能量,无法再利用。
各营养级的生物中有一部分能量未被下一营养级的生物利用,即未被利用部分。
少部分能量被分解者 分解利用。
8.(2020·铜川模拟)紫花首蓿是豆科多年生草本植物,是我国主要的优质栽培牧草,玉米是禾本科一年生作物。紫花苜蓿和玉米间作种植体系既能保证农牧交错区粮食产量、满足家畜营养需求,又能减轻该地区的风沙危害、保护农田生态环境,是一种环境友好型种植模式。
(1)在紫花苜蓿和玉米间作种植体系中,二者株高不同,对光能的利用有差别,体现了群落的   结构。流入植物体内的能量,除呼吸作用以热能形式散失外,另一部分用于   。
(2)真菌AMF能与紫花苜蓿的根系建立生活体系。AMF从紫花苜蓿获取光合产物,为紫花苜蓿提供无机盐。据此分析,AMF属于生态系统组成成分中的   ,与紫花苜蓿之间的种间关系是   。
(3)此种植体系体现了生物多样性的   价值。该体系的   能力较强,比单独种植紫花苜蓿和玉米的体系虫灾发生率   ,粮食和牧草产量均较   。
【答案】(1)垂直;生长、发育和繁殖(等生命活动)
(2)消费者;(互利)共生
(3)直接和间接;自我调节;低;高
【知识点】群落的结构;种间关系;生态系统的稳定性;生态系统的能量流动;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】解:(1)在紫花苜蓿和玉米间作种植体系中,二者株高不同,对光能的利用有差别,体现了群落的垂直结构;流入植物体内的能量,一部分通过呼吸作用以热能形式散失外,还有一部分用于生长、发育和繁殖(等生命活动)。(2)根据题意分析,AMF从紫花苜蓿获取光合产物,为紫花苜蓿提供无机盐,说明AMF属于生态系统组成成分中的消费者,与紫花苜蓿之间的种间关系是(互利)共生。(3)紫花苜蓿和玉米间作种植体系既能保证农牧交错区粮食产量、满足家畜营养需求,又能减轻该地区的风沙危害、保护农田生态环境,此种植体系体现了生物多样性的直接和间接价值。该体系的自我调节能力较强,比单独种植紫花苜蓿和玉米的体系虫灾发生率低,粮食和牧草产量均较高。
【分析】群落结构是由群落中的各个种群在进化过程中通过相互作用形成的,主要包括垂直结构和水平结构。群落的不同生物之间的种间关系包括互利共生、竞争、寄生、捕食等。
9.(2016高二下·红河开学考)如图为某农田生态系统的局部能量流动示意图,字母表示能量值.据图回答下列问题:
(1)流经该生态系统的总能量为    (填字母).伴随能量的输入,碳元素以   形式进入生物群落.f表示生态系统中能量的输出部分,其形式为   .
(2)c表示   ,初级消费者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量可用图中的   (填字母)表示.g属于生态系统的   (成分)所利用的能量值,其获得的h来自第   营养级.
(3)该农田弃耕后,可能发生的演替为草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段,在此过程中生态系统的   稳定性下降.若只能发展到草本植物阶段,最可能的影响因素是   .
【答案】(1)a;二氧化碳;热能
(2)初级消费者同化的能量值;d;分解者;一
(3)恢复力;水
【知识点】生态系统的功能;生态系统的稳定性
【解析】【解答】解:(1)流经生态系统的能量是生产者固定的太阳能的总量,即固定的a.无机环境中的碳元素以二氧化碳的形式通过生产者的光合作用进入生物群落.f是初级消费者的呼吸作用消耗的能量,是以热能的形式散失的.(2)据图分析,c是初级消费者的同化能.d是初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量,g是初级消费者流入分解者的能量,h是初级消费者的粪便能,其属于生产者,即第一营养级的同化能.(3)农田弃耕后发生的群落演替属于次生演替,此过程中生态系统的恢复力稳定性下降,抵抗力的稳定性上升.若只能发展到草本植物阶段,最可能的影响因素是缺水干旱造成的.
故答案为:(1)a;二氧化碳;热能;(2)初级消费者同化的能量值;d;分解者;一;(3)恢复力;水
【分析】据图分析:a表示生产者的同化能,b是初级消费者的摄入能,c是初级消费者的同化能,d是初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量,e是次级消费者的摄入能,f是初级消费者的呼吸作用消耗的能量,g是初级消费者流入分解者的能量,h是初级消费者的粪便能.
10.(2020高二下·南昌期末)蚯蚓是森林中的土壤动物之一,主要以植物的枯枝败叶为食。为探究蚯蚓对森林凋落物的作用,研究者做了如下实验。
(1)森林生态系统中的各种生物称为   。从生态系统的成分角度看,蚯蚓属于   ,从生态系统的功能角度看,蚯蚓的行为促进了   。
(2)研究者选择4个树种的叶片做了不同处理,于6~9月进行了室外实验。每种叶片置于两个盆中,与土壤混合均匀,将数目相等的蚯蚓置于其中饲养,统计蚯蚓的食物消耗量,结果如下表。
单位体重蚯蚓日平均食物消耗量(mg/(g.d))
不同处理 蒙古栎 杨 红松 白桦
未分解叶 2.44 5.94 4.79 7.30
半分解叶 7.20 9.42 8.71 5.23
①实验所选择蚯蚓生长状况基本一致,其目的是   。为了排除土壤中原有动物和微生物对实验的影响,应该在实验前对土壤进行   处理。
②据表分析,蚯蚓对半分解叶的消耗量明显   未分解叶的消耗量,在不同叶片中,对   最为喜好。由此说明   是影响蚯蚓摄食偏好的主要因素。
(3)依据上述实验分析,若在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树,有利于增加   的数量和种类,增加整个生态系统的   。
【答案】(1)(生物)群落;分解者;物质循环(答物质循环和能量流动也得分)
(2)排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响(或无关变量对实验结果的影响);灭菌;高于(或“大于”);杨半分解叶;叶片种类和分解(腐解)程度
(3)蚯蚓;(抵抗力)稳定性(或“自我调节能力”)
【知识点】生态系统的结构;生态系统的稳定性;生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1)同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合叫群落。蚯蚓主要分解腐肉和遗体,为生态系统中的分解者。分解者的主要作用是促进物质循环。(2)① 实验中除了自变量和因变量以外,其余各个变量保持一致,以消除无关变量对实验结果的影响。为了排除土壤中原有动物和微生物对实验的影响,应该在实验前对土壤进行灭菌处理。
② 根据表格中数据可知,蚯蚓的食物中日平均食物消耗量半分解叶比较多,而对杨的半分解叶尤其喜好。蚯蚓对植物的种类有选择,对分解程度有选择。(3)蚯蚓为这个生态系统的分解者,增加分解者的数量,可以加快物质循环的过程,从而增加抵抗力稳定性。
【分析】分解者:是生态系统中将死亡的动植物的遗体分解的微生物。分解者把动植物遗体或残落物中的复杂的有机物分解成简单的无机物(如水、无机盐和,氧化碳等).这些物质又可以被绿色植物吸收和利用,在生态系统中促进了物质循环和能量流动,所以分解者是生态系统中不可缺少的组成部分。
11.(2023·高州模拟)茂名市水东湾人工种植红树林,拥有全国最大的连片人工红树林种植示范基地,其中红树林自然保护区面积约2000公顷,湿地公园约420公顷,形成了独特的"海上森林"景观。水东湾红树林湿地最大的特色有人工红树林生态修复,鹭鸟成群,近人居环境,便于观赏各种鹤鹬类、鹭鸟、鸥类等,特别是鹭鸟种群数量丰富,容易观察。修建的红树林科普教育栈道,让居民可亲水观察红树林、鸟类及水域生态环境。回答下列问题:
(1)红树林生态系统的结构的组成包括   、   。其中,   的存在能够加快生态系统的物质循环。淤泥中的细菌的功能是   。
(2)湿地中有很多水鸟,多以鱼等水中生物为食。下表示能量流经某水鸟所处的营养级示意图【单位:J/(cm ·a)】,其中C表示   ,若食物链“水草→鱼→水鸟”中鱼所处的营养级的同化量为500J/(cm2·a),则鱼和水鸟所处的两营养级能量传递效率   %。若研究一个月内水鸟所处营养级的能量情况,图中未显示出来的能量是为   。
(3)建设湿地公园,提升景观效果,打造“人与自然和谐相处”的靓丽风景。这体现了生态工程建设的   原理。打造湿地人工红树林时,往往考虑种植多种红树植物,从生态系统稳定性的角度分析,原因是   。
【答案】(1)生态系统的组成成分;食物链和食物网(营养结构);消费者;分解动物粪便及动植物遗体残骸和残枝败叶
(2)该营养级生长、发育、繁殖的能量;16;未被利用的能量
(3)自生/整体/自生和整体;生态系统中的组分越多,食物网越复杂/营养结构越复杂,其自我调节能力越强/抵抗力稳定性越强
【知识点】生态系统的结构;生态系统的稳定性;生态工程依据的生态学原理;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)生态系统指在自然界的一定的空间内生物与环境构成的统一整体,结构的组成包括组成成分(生物群落和非生物环境)及营养结构(食物链和食物网);物质循环发生在生物群落与无机环境之间,消费者的存在可以加快物质循环;淤泥中的细菌是分解者,分解者可以分解动物粪便及动植物遗体残骸。
(2)图表示能量流经某水鸟所处的营养级示意图[单位:J/(cm2·a)],动物的同化量等于摄入量减去粪便中的能量,各级动物的同化量去向包括呼吸作用的消耗和用于生长、发育与繁殖的能量。故其中C表示该营养级用于生长、发育、繁殖的能量,若食物链“水草→鱼→水鸟”中鱼所处的营养级的同化量为500J/(cm2·a),则两营养级的能量传递效率为(100-20)÷500×100%=16%。若研究一个月内水鸟所处营养级的能量情况,图中未显示出来的能量是未被利用的能量。
(3)由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生原理,同时考虑了自然生态规律的同时,也考虑经济和社会等的影响力,故本工程体现了生态工程建设的自生和整体原理;生态系统中的组分越多,食物网越复杂/营养结构越复杂,其自我调节能力越强,抵抗力稳定性越强,故打造湿地人工红树林时,往往考虑种植多种红树植物。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
(1)组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
(2)营养结构是指食物链和食物网。
2、摄入量=同化量+粪便量;同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能;生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量;能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量ⅹ100%。
3、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
4、生态工程原理:自生原理、循环原理、协调原理和整体原理。
三、提高
12.(2020·上饶模拟)鄱阳湖是我国重要的淡水湖,湖区的水稻农田生态系统中的生物有水稻、杂草、食草昆虫、食虫鸟、细菌和真菌等。回答下列问题:
(1)区别不同群落的重要特征的是   。
(2)生态系统的结构包括   。
(3)福寿螺原产于南美洲亚马孙河流域,由巴西引入我国进行人工养殖,后来由于某些原因福寿螺在野外迅速蔓延。若侵入水稻生态系统,会疯狂吞噬水稻等水生作物,导致生态系统的   稳定性下降。
(4)鳖和水稻生活在一起,鳖可以吃掉稻叶上的草籽、害虫等,对水稻来说不需要除草、施肥和用农药。由此推测,鳖处于第   营养级,从生态学原理上分析,这种做法的优点有   。
【答案】(1)物种组成
(2)生态系统的组成成分和营养结构(食物链、食物网)
(3)抵抗力
(4)二、三;实现了能量的多级利用,减轻了环境污染
【知识点】群落的结构;生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】解:(1)区别不同群落的重要特征的是物种组成。(2)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和食物链、食物网。(3)生物入侵会导致本地物种减少,物种丰富度下降,最终导致生态系统的抵抗力稳定性下降。(4)鳖和水稻生活在一起,鳖可以吃掉稻叶上的草籽、害虫等,对水稻来说不需要除草、施肥和用农药。由此推测,鳖处于第二、三营养级,从生态学原理上分析,这种做法最大的优点是实现了能量的多级利用,减轻了环境污染。
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分(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)。群落最重要的特征是物种组成。
13.(2017·合肥模拟)一片玉米农田就是一个生态系统.玉米螟是玉米的主要虫害,其幼虫能蛀入玉米茎秆和果穗内取食.玉米螟的天敌种类很多,主要有寄生卵赤眼蜂、各种寄生细菌以及捕食性天敌瓢虫.红蜘蛛也取食玉米,常见的捕食天敌有瓢虫和蛙.
(1)请按照捕食关系,绘出该玉米农田生态系统的食物网.
(2)依靠所绘食物网中的所有生物,该生态系统   (填“可以”或“不可以”)完成碳循环的过程.
(3)如图是玉米螟所在食物链的相关种群一年内能量流动的统计数据,分解者通过这条食物链得到的能量总和为5kJ/(hm2 a).[图例分别代表不同种群,数值表示能量,单位为kJ/(hm2 a).]
据图分析,该食物链中第一营养级生物呼吸作用消耗的能量占其同化量的    %(保留1位小数),第二营养级到第三营养级的能量传递效率为    %(保留1位小数).
(4)在我国北方部分地区,亚洲玉米螟和欧洲玉米螟的分布区出现重叠,但两种玉米螟可以依靠不同的性信息素维持生殖隔离,这体现了   信息在保障生物种群繁衍中的重要作用.
(5)在不同田块种植糯性玉米和非糯性玉米等不同品种,可增加   (填“遗传多样性”或“物种多样性”),提高生态系统的稳定性.
【答案】(1)
(2)不可以
(3)45.0;20.0
(4)化学
(5)遗传多样性
【知识点】生物的多样性;生态系统的功能;生态系统的结构;生态系统中的信息传递;生态系统的稳定性;生态系统的能量流动
【解析】【解答】解:(1)题干要求按照捕食关系书写食物链,因此不含寄生和腐生食物链.(2)食物网只包括生产者和消费者,而完成碳循环还必须依赖于分解者.(3)根据题意可知,柱形图表示玉米螟所在食物链的相关种群一年内能量流动的统计数据,即玉米→玉米螟→瓢虫,则根据能量流动的特点,图中第2个柱表示玉米,第1个柱表示玉米螟,第3个柱表示瓢虫.分解者通过这条食物链得到的能量总和为5kJ/(hm2 a),因此第一营养级呼吸作用消耗的能量=111﹣5﹣(41.5+2.5+1.2)﹣(9.0+1.8)=50kJ/(hm2 a),因此第一营养级生物呼吸作用消耗的能量占其同化量的=50÷111×100%=45.0%;第二营养级到第三营养级的能量传递效率=3÷15×100%=20.0%(4)两种玉米螟可以依靠不同的性信息素维持生殖隔离,这体现了化学信息在保障生物种群繁衍中的重要作用.(5)在不同田块种植糯性玉米和非糯性玉米等不同品种,可增加遗传多样性,提高生态系统的稳定性.
故答案为:(1)
2)不可以(3)45.0 ,20.0(4)化学(5)遗传多样性
【分析】1、食物链包括捕食食物链、寄生食物链、腐生食物链.2、根据题意可知,柱形图表示玉米螟所在食物链的相关种群一年内能量流动的统计数据,即玉米→玉米螟→瓢虫,则根据能量流动的特点,图中第2个柱表示玉米,第1个柱表示玉米螟,第3个柱表示瓢虫.
14.在稻一鱼一蛙共生农田生态系统中,除普通农田生态系统拥有的水稻、杂草、害虫、田螺等生物外,还有鱼和蛙,它们能起到松土、除草和除虫的作用,其粪便和残饵又成为绿色肥料.请回答:
样方编号 1 2 3 4 5 6
样方面积(m2) 1 1 1 2 2 2
田螺数量 16 17 16 36 30 40
(1)调查稻田中田螺种群密度可以采用样方法.根据如下的取样调查表可估算出稻田中田螺的种群密度为    只/m2.
(2)某普通农田中有水稻、飞蝗、食虫鸟、青蛙、蛇等生物,请按捕食关系,绘出相应食物网   
(3)卷叶螟是稻田中主要害虫之一,用性外激素诱捕卷叶螟可直接改变卷叶螟的    ,从而最终达到降低种群密度的目的,该方法是应用   信息传递来防治害虫.
(4)与普通农田生态系统相比,稻鱼蛙农田生态系统    稳定性更高.
【答案】17;;性别比例;化学;抵抗力
【知识点】估算种群密度的方法;生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解 答】解:(1)由于稻田中田螺活动能力极弱,调查稻田中田螺种群密度时可采用样方法.种群密度的计算方法是用每个样方的种群密度的平均值作为该种群的种群密度的估计值,分析表格数据可知,6个样方的种群密度分别是16、17、16、18、15、20,取其平均值为 (16+17+16+18+15+20)÷6=17只/m2.
(2)某普通农田中有水稻、飞蝗、食虫鸟、青蛙、蛇等生物,按捕食关系,绘出相应的食物网为:.
(3)卷叶螟是稻田中主要害虫之一,用性外激素诱捕卷叶螟可直接改变卷叶螟的性别比例,从而最终达到降低种群密度的目的,该方法是应用化学信息传递来防治害虫.
(4)与普通农田生态系统相比,稻鱼蛙农田生态系统动植物种类较多,营养结构更复杂,抵抗力稳定性更高.
【分析】1、调查种群密度常用的方法有样方法和标志重捕法,样方法用于调查植物、活动能力小、活动范围小的动物,标志重捕法由于调查活动能力强、活动范围广的动物.采用样方法调查种群密度时,取样的关键是随机取样,不掺杂主观因素.种群密度的计算方法是用每个样方的种群密度的平均值作为该种群的种群密度的估计值.
2、生态系统中的组成成分越多,营养结构就越复杂,生态系统的自动调节能力就越强,其抵抗力稳定性就越强,相反的其恢复力稳定性就越弱.
15.(2023高二下·安徽期中)某科研人员对一块长方形农田内的生物种类及某些生物的种群密度等,展开了一系列的调查活动,请回答下列问题。
(1)调查该农田内青蒿的种群密度时,常采用的调查方法是   。调查时,为了做到随机取样,常采用   取样法。
(2)农田容易爆发病虫害,从生态系统结构角度分析,其原因是   。利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体,以此改变该种群的   ,进而导致该种群的出生率下降,最终使该种群的密度降低。
(3)科研人员调查了农田中田鼠种群的数量变化,绘制了田鼠种群增长速率的变化曲线,如下图所示。在T5时田鼠的年龄结构为   。若田鼠年龄结构为增长型时,其种群数量   增大。(填“一定”或“不一定”)。
(4)农田中常见有草龙、节节菜、稗草、陌上菜、莎草等杂草,“苗多欺草,草多欺苗”反映出在一个稳定的环境中,可通过减小   重叠程度以达到两种或多种生物长期共存。自然界中也存在由于受到资源限制,具有相同资源利用方式的两种物种不能长期共存,导致一种生物被淘汰的现象,请利用大草履虫和双小核草履虫为实验材料设计实验,证明自然界中存在竞争排斥现象:   。
【答案】(1)样方法;等距
(2)农田生态系统的物种单一,营养结构简单,抵抗力稳定性低;性别比例
(3)稳定型;不一定
(4)生态位;将数量相同的两种草履虫放在资源有限的环境中混合培养,实验结果出现一种草履虫全部死亡,一种草履虫能够生存,即可证明竞争排斥现象
【知识点】估算种群密度的方法;种群数量的变化曲线;当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1)调查一块长方形农田内青蒿的种群密度时,常采用的调查方法是样方法。调查时,为了做到随机取样,常采用五点取样法。
(2)农田容易爆发病虫害,从生态系统结构角度分析,其原因是农田物种较少,营养结构简单,这样就造成生态系统的抵抗力稳定性低。利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体,改变了害虫种群正常的性别比例,就会使很多雌性个体不能完成交配,降低出生率,从而使该种害虫的种群密度降低。
(3)由图可知,在Ts时刻,种群的增长速率为0,出生率等于死亡率,到达K值,此时的田鼠的年龄结构为稳定型。若田鼠年龄结构为增长型,其种群数量不一定增大,也会随着环境、天敌等因素导致种群数量不增加。
(4)“苗多欺草,草多欺苗”反映的种间关系是竞争,可通过减小生态位重叠程度以达到两种或多种生物长期共存。为了验证竞争排斥原理,某同学选用双小核草履虫和大草履虫为材料进行实验,选择动物所遵循的原则是形态和习性上很接近,或有相同的资源利用方式。竞争排斥原理是指在一个稳定的环境中,两个或两个以上受资源限制的,但具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起,因此,将大草履虫和双小核草履虫分别单独培养在试管中,两种草履虫由于资源有限,都能出现典型的S形增长;然后把两种数量相等的草履虫放在资源有限的环境中混合培养,当实验出现一方(双小核草履虫)存活,另一方(大草履虫)死亡的结果时即可证实竞争排斥原理。
【分析】1、估算种群密度时,常用样方法和标记重捕法:
(1)一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度。
(2)活动能力大的动物常用标志重捕法,其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。计算公式:种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷重新捕获中的标记个体数。
2、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
3、种群的数量特征包括①种群密度:种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度,种群密度是种群最基本的数量特征;②出生率和死亡率:在单位时间内新产生(死亡)的个体数占该种群个体总数的比值即出生率(死亡率),出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度;③迁入率和迁出率:在单位时间_内迁入(迁出)的个体数占该种群个体总数的比值即迁入率(迁出率),迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小,直接影响种群大小和种群密度;④年龄结构:指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,有增长型、稳定型和衰退型,年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据;⑤性别比例:指种群中雌雄个体数目的比例。
4、生态位是指物种利用群落各种资源的幅度以及该物种与群落中其他物种相互关系的总和,它表示物种在群落中的地位、作用和重要性。
16.(2022高三上·浙江开学考)塞罕坝曾经由于森林被砍伐殆尽,由“美丽的高岭”沦至风沙肆虐的沙丘。经过几代林场人艰苦努力,把风沙蔽日的坝上荒原改造成世界最大的人工林。如今去坝上旅游,随处可见写有“提升生态系统碳汇增量,实现碳中和”的宣传语。请回答下列问题:
(1)塞罕坝从“美丽的高岭”沦至风沙肆虐的沙丘,说明人类的活动会改变群落演替的   。
(2)当害虫数量增加时,食虫鸟数量也增加,以抑制害虫种群数量的增长,这属于群落内部的   调节。
(3)塞罕坝地区平均海拔高度1500米以上,年均气温-1.4℃。若你是林场建设者,人工造林时在树种选择方面应注意   。
(4)在塞罕坝的自由放牧区,兔子、牛、羊和平共处,狼与狐正常出没。如图为能量流经兔子这一营养级的示意图,其中G表示流入狐所在营养级的能量,A表示兔摄入的能量,则兔用于自身生长、发育和繁殖的能量由图中   表示。
(5)植树造林一定程度上可以“抵消”全球的碳排放,实现“碳中和”,这体现出物质循环具有   的特点。要实现“碳中和”,除继续植树造林外,还可采取的措施有   (答出两点即可)。
【答案】(1)(速度和)方向
(2)(负)反馈
(3)选择当地原有物种、选择耐寒性强的物种
(4)E
(5)全球性;节能减排,低碳生活,开发利用新能源
【知识点】群落的演替;生态系统的稳定性;全球性生态环境问题;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)塞罕坝从“美丽的高岭”沦至风沙肆虐的沙丘主要是人类的活动导致的,这说明人的活动会改变群落演替的方向和速度。
(2)反馈是指在一个系统中,系统本身的工作效果反过来又作为信息调节该系统的工作。当害虫数量增加时,食虫鸟数量也增加,以抑制害虫种群数量的增长,这体现了一个系统调节的结果反过来作为信息调节该系统的工作,使种群数量维持在相对稳定的状态,属于群落内部的负反馈调节。
(3)生物与环境具有一定的适应性,根据协调与平衡原理,在人工造林时,在树种选择方面应注意尽量选择当地原有物种、选择耐寒性强的物种,以使其能适应当地环境。
(4)图中A表示摄入量,B表示粪便量,C表示同化量,D表示呼吸作用以热能形式散失的能量,E表示用于自身生长、发育和繁殖的能量,G表示流入狐所在营养级的能量,F可表示流向分解者的能量。
(5)根据题干“植树造林一定程度上可以抵消全球的碳排放”可知,这体现出物质循环具有全球性的特点。实现“碳中和”,减少大气中的CO2,除了植树造林增加二氧化碳的吸收量以外,还可通过节能减排,低碳生活,开发利用新能源来减少二氧化碳的排放。
【分析】1、分析题图可知,图中A表示摄入量,B表示粪便量,C表示同化量,D表示呼吸作用以热能形式散失的能量,E表示用于自身生长、发育和繁殖的能量,F可表示流向分解者的能量,G表示流向下一营养级的能量。摄入量=同化量+粪便量,同化量=呼吸作用以热能形式散失的能量+用于自身生长、发育和繁殖的能量。
2、人类的活动往往会使群落的演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。①利于群落演替的人类活动:退耕还林、还草、还湖、封山育林等。②不利于群落正常演替的活动:滥砍滥伐、滥捕滥猎、填湖造地等。
四、培优
17.黄蓟马是一种体型微小、隐匿性强的昆虫,其若虫和成虫都可以直接吸取植物的汁液,从而对经济作物造成较为严重的危害。昆明地区冬季极端低温较少,蚕豆农田给黄蓟马的生存提供了有利的条件,同时也给许多捕食性天敌如南方小花蝽、瓢虫等提供了栖息环境。
(1)在相同时间聚集在蚕豆农田中的各种生物种群的集合,叫作   ,农田中的南方小花蝽与瓢虫之间是   关系。
(2)请绘出一条包含有南方小花蝽的食物链   ,并简要分析南方小花蝽数量对蚕豆生长好坏的影响   。
南方小花蝽密度 黄蓟马 密度 平均 捕食量
1 60 15.60
2 60 11.30
3 60 8.07
4 60 7.10
5 60 6.64
(3)分析上图可知,南方小花蝽的捕食量和黄蓟马密度之间的关系为   ;由表格可知,当黄蓟马密度保持不变时,南方小花蝽捕食能力   ,可能原因是由于   加剧导致。
(4)以往,为防治黄蓟马,农业生产过程中会喷洒一定浓度的杀虫药剂,长时间使用可能会提高黄蓟马抗药性的   ,导致黄蓟马种群不断进化。目前,控制动物危害的技术越来越倾向于生物防治,请谈谈生物防治的主要优点   。(两点)
【答案】(1)(生物)群落;种间竞争
(2)蚕豆→黄蓟马→南方小花蝽;南方小花蝽数量增加,黄蓟马的数量减少,蚕豆就生长的好;南方小花蝽减少,黄蓟马的数量增加,蚕豆生长的不好
(3)南方小花蝽对黄蓟马的捕食量随着黄蓟马密度的增大而增加;黄蓟马密度相同时,南方小花蝽对黄蓟马若虫的捕食量高于成虫;随自身密度的增加而降低;种内竞争
(4)基因频率;减少农药对环境的污染/提高生物多样性(提高生态系统的稳定性)/降低生产成本
【知识点】种间关系;生态系统的功能;生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1)同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合叫做群落。由题干可知南方小花蝽和瓢虫都以黄蓟马为食,所以二者是竞争关系。
(2)分析题意可知,黄蓟马以蚕豆为食,南方小花蝽以黄蓟马为食,据此可绘出的食物链为蚕豆→黄蓟马→南方小花蝽。南方小花蝽数量影响黄蓟马的数量,进而对蚕豆生长好坏产生影响。当南方小花蝽数量增加,黄蓟马的数量减少,蚕豆就生长的好;当南方小花蝽减少,黄蓟马的数量增加,蚕豆生长的不好。
(3)由图可知,随着黄蓟马密度的增大,南方小花蝽对黄蓟马的捕食量也增大;黄蓟马密度相同时,南方小花蝽对黄蓟马若虫的捕食量高于成虫。由表格可知,当黄蓟马密度保持不变时,随南方小花蝽密度逐渐增大,南方小花蝽的平均捕食量减小,说明南方小花蝽捕食能力随自身种群密度的增加而降低。可能是由于随种群密度的增加种内竞争加剧造成的。
(4)杀虫药剂对黄蓟马种群的变异起着定向选择的作用,会提高黄蓟马的抗药性的基因频率。目前,控制动物危害的技术越来越倾向于生物防治,生物防治的主要优点:减少环境污染,降低农药残留的危害、降低农业成本,增加农民收入。
【分析】 1、群落是指在一定空间和时间内,所有生物所有个体的集合体。
2、种间关系竞争和捕食的比较 :
关系名称 特 点 举 例
竞 争 种间关系为竞争的曲线特征:数量上呈现出“你死我活”的同步性变化,为同一营养级 牛与羊;农作物与杂草
捕 食 种间关系为捕食的曲线特征一种生物以另一种生物为食,数量上呈现出“先增加者先减少,后增加者后减少”的不同步变化。两种生物数量(能量)存在差异,分别位于不同的营养级 狼与兔;青蛙与昆虫
3、种内关系包括(1)种内互助:是指同种生物个体之间的分工协作,相互帮助;(2)种间竞争:指同种生物个体之间,由于争夺食物、空间及配偶而发生斗争的现象。林地中的同种植物随种群密度的增大,对空间、养料、光照的争夺愈加剧烈,斗争的结果,优势个体与劣势个体之间生长的差距会愈加显著。
18.(2021高三下·苏州开学考) 2020年,一场罕见的蝗灾席卷东非和亚欧大陆,毁坏大量草场、农田,对粮食安全造成巨大威胁。某地科学工作者进行了相关研究,发现草场蝗虫密度对牧草产量的影响结果如下图所示(其中牧草产量=牧草补偿量一蝗虫取食量)。请回答下列问题:
(1)该实验的目的是研究   。
(2)由图可知,当蝗虫密度小于5只/m2时,牧草产量仍可能增加,原因是   。表明蝗虫种群密度足够大时才会导致危害,其原因是生态系统具有   。
(3)巴基斯坦发生蝗灾时,有网友建议派10万“浙江鸭”前往增援,专家未予采纳。请推测其理由是   从生态系统能量流动的角度分析,有关国家和机构合作来进行灭蝗减灾的意义是   ,从而缓解可能出现的粮食短缺危机。
(4)造成此次灾害的蝗虫有散居型和群居型两种类型,散居和群居体现的是种群的   特征。群居型蝗虫体内会产生对鸟类有毒的氢氰酸,使其被鸟类捕食的概率   (填“升高”或“降低”),这一过程说明信息传递在调节中起着重要作用。粉红椋鸟号称“蝗虫收割机”,主要捕食   型蝗虫。若一只粉红椋鸟每天摄入蝗虫约180只(约含能量2870kJ),假设不同营养级之间能量传递效率为20%,且粪便量很少,则该鸟正常情况下从中获取的能量值   (填“大于”、“等于”、“小于”)574kJ。
(5)中科院动物研究所研究表明,散居型蝗虫密度增大时,体内会大量释放“集群信息素”,在蝗虫的触角上存在有感知该种信息的嗅觉受体,从而使蝗虫由散居转化为群居,这项研究使绿色可持续防控成为可能。据此研究,下列有关蝗灾防治的设想可行的是   。
①可人工合成“集群信息素”,从而在田间长期监测蝗虫的种群动态
②可根据“集群信息素”的结构设计拮抗剂,从而阻止蝗虫的聚集
③可利用基因编辑技术敲除蝗虫的嗅觉受体基因,从而使蝗虫无法集群
④可使用较高浓度的“集群信息素”代替农药来杀死蝗虫,减少环境污染
【答案】(1)不同种类蝗虫的种群密度对牧草产量的影响
(2)牧草补偿量大于蝗虫取食量;一定的自我调节能力(抵抗力稳定性)
(3)生物防治见效慢;外来物种入侵;成本高(运输、饲料、管理等);浙江鸭和蝗虫的生活环境不同;调整生态系统的能量流动关系,使能量更多的流向对人类有益的部分
(4)空间;降低;散居;大于
(5)①②
【知识点】种间关系;当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统中的信息传递;生态系统的稳定性;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)根据以上分析已知,该实验的是研究不同种类蝗虫的种群密度对牧草产量的影响。
(2)牧草产量=牧草补偿量-蝗虫取食量,图中当蝗虫密度小于5只/m2时,牧草产量仍可能增加,说明牧草补偿量大于蝗虫取食量;由曲线图分析可知,当蝗虫种群密度足够大时才会导致危害,说明生态系统具有一定的自我调节能力。
(3)巴基斯坦发生蝗灾时,未予采纳引进10万“浙江鸭”的建议,是因为“浙江鸭”的引进可能会导致外来物种入侵,也可能因为生态环境的不同而浙江鸭被淘汰,且该生物防治的见效是比较缓慢,成本还很高。有关国家和机构合作来进行灭蝗减灾,从能量流动的角度分析,其意义在于调整生态系统的能量流动关系,使能量更多的流向对人类有益的部分。
(4)种群的特征包括数量特征、空间特征和遗传特征,散居和群居体现的是种群的空间特征;群居型蝗虫体内会产生对鸟类有毒的氢氰酸,使得鸟类不敢捕食它们,进而导致其被鸟类捕食的几率大大降低,说明信息传递可以调整生物的种间关系。蝗虫有散居型和群居型两种类型,粉红椋鸟号称“蝗虫收割机”,食量惊人,能够展开地毯式的搜索方式,吃到各种隐藏方式的蝗虫,其主要捕食的是散居型蝗虫。已知一只粉红椋鸟每天摄入蝗虫约180只(约含能量2870kJ),而同化量=摄入量-粪便量,且粪便量很少,则该鸟正常情况下从中获取的能量值是肯定大于574kJ的。
(5)①根据题干信息可知,集群信息素可以使得密度增大的蝗虫种群由散居转化为群居,因此可人工合成“集群信息素”,从而在田间长期监测蝗虫的种群动态,①正确;
②已知集群信息素可以使得密度增大的蝗虫种群由散居转化为群居,因此可以根据“集群信息素”的结构设计拮抗剂,阻止分散的蝗虫聚集在一起,②正确;
③利用基因编辑技术敲除蝗虫的嗅觉受体基因,导致蝗虫不能产生相应的感觉受体,不能感受集群信息素,进而阻止蝗虫聚集,但是通过该技术防止蝗灾是不现实的,总不能将所有蝗虫的基因都敲除吧,还不如将实验用的蝗虫直接杀死,③错误;
④集群信息素可以阻止蝗虫聚集,但是不能杀死蝗虫,④错误。
故答案为:①②。
【分析】1、生物实验要遵循的一般原则主要有对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则。实验过程中可以变化的因素称为变量。其中人为改变的变量称做自变量,随着自变量的变化而变化的变量称做因变量,除自变量外,实验过程中可能还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量。
2、题图为草场蝗虫密度对牧草产量的影响结果,其中自变量是蝗虫种类与密度,因变量是牧草产量,实验的是研究不同种类蝗虫的种群密度对牧草产量的影响。由曲线图分析可知,当蝗虫密度小于5只/m2时,牧草产量增加,说明牧草补偿量大于蝗虫取食量;当蝗虫种群密度增大时,牧草产量下降,最后绝产。
19.(2021·中山模拟)农田中大量施用化肥和农药,未被利用的氮、磷等污染物汇入周边流域会造成水体富营养化。科研人员以“稻-鸭(杂食动物)-鱼(以浮游生物为食)”共作的生态农业模式(RDS)和常规种植模式(CK)下的水稻田为研究对象,探索两种模式下水稻生长各时期水体中氮、磷浓度的变化,结果如下图所示。
水稻生长时期各处理区氮磷浓度变化
(注:TN表示水体的总氮量,TP表示水体的总磷量 )
(1)传统农业种植模式往往以单一的农作物种植为主,虫害严重,主要原因是:   。
(2)RDS模式对灌溉水至分蘖前期中TN、TP的去除率均   (填“大于”、“小于”或“无显著差异”)CK
模式,一是因为   ,从而减少了化肥的使用;二是因为鸭的穿行与啄食而刺激了水稻根系的生长,促进了   

(3)研究人员又测定了不同生长时期水稻田中的浮游藻类生物量,发现RDS组显著低于CK组,推测其可能的原因是   (简述2点)。
(4)RDS模式通过鸭、鱼的引人最终实现了稻鸭鱼多丰收。请结合该模式中鸭、鱼、水稻、浮游藻类、害虫种间的关系,从生态系统能量流动的角度对上述结果进行解释:   。
【答案】(1)传统种植模式下的农田生态系统营养结构简单,生态系统的抵抗力稳定性(或自我调节能力)较低
(2)大于;鸭(鱼)粪便的有机物被微生物分解为水稻提供无机盐;水稻对N、P的吸收
(3)鱼和鸭的捕食作用和N、P含量降低不利于藻类生长繁殖
(4)①鸭和鱼取食浮游藻类,减少其与水稻的竞争,使水稻能获得更多光能;②鸭捕食害虫,减少水稻流向害虫的能量,让更多能量留在水稻体内;③浮游生物的能量流入鱼和鸭体内,害虫的能量流向鸭,最终实现水稻、鸭、鱼同时增产 ;④合理调整能量流动关系,使能量持续高效流向对人类最有益的部分
【知识点】生态系统的功能;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1)传统农业种植以单一农作物种植为主,物种丰富度低,营养结构简单,自我调节能力较低,生态系统的抵抗力稳定性较低,所以虫害严重。
(2)根据以上分析已知,灌溉水至分蘖前期,RDS模式下的TN和TP浓度均低于CK模式,说明RDS模式对TN、TP的去除率均大于CK
模式,结合题干信息分析其原因:一方面RDS是以“稻-鸭(杂食动物)-鱼(以浮游生物为食)”为种养模式,该模式下以鸭虾粪便有机物被微生物分解为水稻提供无机盐(或鸭虾粪便提供有机肥),从而减少了化肥的使用;另一方面鸭的穿行与啄食刺激了水稻根系的生长,促进了水稻对N、P的吸收。
(3)RDS是以“稻-鸭(杂食动物)-鱼(以浮游生物为食)”为种养模式,该模式下鱼和鸭取食浮游藻类,以及N、P含量降低影响了藻类的光合作用,从而导致RDS组浮游藻类生物量显著低于CK组。
(4)RDS模式下,水稻和浮游藻类均可进行光合作用,其中鸭和鱼取食浮游藻类,减少其与水稻的竞争,使水稻能获得更多光能;鸭捕食害虫,减少水稻流向害虫的能量,让更多能量留在水稻体内;从而使浮游藻类的能量流入鱼和鸭体内,害虫的能量流向鸭,最终实现水稻、鸭、鱼同时增产。
【分析】据图分析,灌溉水中,RDS模式和CK模式下的TN浓度相等,RDS模式和CK模式下的TP也浓度相等;灌溉水至分蘖前期,RDS模式下的TN和TP浓度均低于CK模式,说明RDS模式对TN、TP的去除率均大于CK
模式。
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2023年高考生物全国乙卷真题变式·分层精准练:第9题
一、原题
1.(2023·全国乙卷)农田生态系统和森林生态系统属于不同类型的生态系统。回答下列问题。
(1)某农田生态系统中有玉米、蛇、蝗虫、野兔、青蛙和鹰等生物,请从中选择生物,写出一条具有5个营养级的食物链:   。
(2)负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。请从负反馈调节的角度分析,森林中害虫种群数量没有不断增加的原因是   。
(3)从生态系统稳定性的角度来看,一般来说,森林生态系统的抵抗力稳定性高于农田生态系统,原因是   。
二、基础
2.(2022·新乡模拟)历史上的塞罕坝是一处水草丰沛、森林茂密、禽兽繁集的地方,随着开围放垦,该地森林植被被破坏,逐渐退化为高原荒丘。1962年,林业部在塞罕坝建立机械化林场,从荒山造林到生态育林,从提供原木材料到提供生态产品,从黄沙漫天到绿水青山,塞罕坝成为京津冀地区重要的绿色生态屏障。回答下列问题:
(1)塞罕坝森林生态系统由该区域所有生物和   共同组成,具有涵养水源和调节气候等生态功能,体现了生物多样性的   价值。
(2)对森林进行适度采伐并不会造成生态系统结构和功能的破坏,这是由于生态系统具有一定的   稳定性。然而,大肆砍伐则会导致生态环境恶化,原因是   。重建人工林生态系统后,野生动物也随之增多,原因是   。
(3)与原始森林相比,人工林中的动物分层现象较为   (填“简单”或“复杂”),原因是   。
3.(2021高三上·包头期末)某稻—蟹农田生态系统中部分生物类群食物关系如图所示,不同密度养蟹田(LD为低密度养蟹田,HD为高密度养蟹田,CK为不养蟹常规稻田)对浮游动物和底栖动物种数的影响情况如乙所示。请回答下列问题∶
项目 LD HD CK
浮游动物种类总数(种) 35 32 32
底栖动物种类总数(种) 5 2 7
(1)稻—蟹农田生态系统中,除图所示组成成分外,还应包含   和   。其中蟹与底栖动物的种间关系是   。
(2)相对于植物,蟹原本更多地摄食底栖动物,现因某些因素导致其更多地以浮游植物和杂草为食。在其他条件不变的情况下,发现蟹的数量增加,从能量流动的角度分析,原因是   。
(3)由表中的数据可知,若考虑生态系统的稳定性,应选用“低密度养蟹田”的模式,理由是   。
4.(2017高三上·镇海期末)一片水稻田可以看作一个农田生态系统,其中生活着稻飞虱、黑斑蛙等动物,稻飞虱以水稻幼叶为食,黑斑蛙可取食稻飞虱。请回答下列问题:
(1)种植水稻时,每平方米一般控制在50—60株左右,从种群特征分析,这一措施主要是控制好水稻的   ,以利于提高水稻的产量。
(2)水稻田中所有生物种群的集合体称为   。若该农田被长期弃耕,会发生演替现象,这种演替称为   演替。
(3)根据该水稻田的生物间的取食关系,可以构成的食物链是   ,在此食物链中,稻飞虱处于第   个营养级。
(4)稻田中浮萍、鱼虾等生物可以增加此生态系统的物种多样性,从而提高农田生态系统的自我调节能力,更好地维持系统的   。
5.(2023·浙江) 2021年,栖居在我国西双版纳的一群亚洲象有过一段北迁的历程。时隔一年多的2022年12月,又有一群亚洲象开启了新的旅程,沿途穿越了森林及农田等一系列生态系统,再次引起人们的关注。回答下列问题:
(1)植物通常是生态系统中的生产者,供养着众多的   的和分解者。亚洲象取食草本植物,既从植物中获取物质和能量,也有利于植物   的传播。亚洲象在食草的食物链中位于第   的营养级。
(2)亚洲象经过一片玉米地,采食了部分玉米,对该农田群落结构而言,最易改变的是群落的   的结构;对该玉米地生物多样性的影响是降低了   的多样性。这块经亚洲象采食的玉米地,若退耕后自然演替成森林群落,这种群落演替类型称为   的演替。
(3)与森林相比,玉米地的抗干扰能力弱、维护系统稳定的能力差,下列各项中属于其原因的是哪几项?   (A.物种丰富度低B.结构简单C.功能薄弱D.气候多变)
(4)亚洲象常年的栖息地热带雨林,植物生长茂盛,调落物多,但土壤中有机质含量低。土壤中有机质含量低的原因是:在雨林高温、高湿的环境条件下,   。
6.(2023高二下·湖北期中)生物兴趣小组对某农田生态系统的碳循环过程进行了调查,并绘制碳循环过程示意图。回答相关问题:
(1)物质循环过程伴随着能量流动,据图分析,输入农田生态系统的能量包括   。
(2)在农田生态系统中,农作物通过过程①   从大气中吸收二氧化碳并固定在农作物体内。土壤碳库中的有机物由分解者通过过程②   转变成无机物重新被植物利用。
(3)碳元素在大气碳库、植物碳库和土壤碳库之间循环的主要形式是   ,人类活动   (填“加速”或“减缓”)了碳循环的进程。
(4)有同学认为生态系统物质是循环利用的,无需不断向农田中施加肥料。你是否同意该同学的观点    ,请给出你的理由   。
7.(2023高二下·定远期末)“半亩方塘一鉴开,天光云影共徘徊”,与大江大河大湖不同,在我们身边,存在着许多小微湿地,它们或是一方灵动的池塘,或是随处可见的小溪、农田。请分析回答下列问题:
(1)某地新近建成的小微湿地原本是一条旱溪,通过地形地貌恢复、生态护岸等生态手段,将黄土裸露的场地变成了溪水潺潺、莲花朵朵的小微湿地,这说明人类活动会改变群落演替的   。
(2)某小微湿地建成时投放了少量某种小野鱼,一段时间来,野鱼种群密度不断变大。从种群的数量特征角度分析,其原因是   。
(3)“食藻虫引导水下生态修复技术”是我国原创的水生态修复技术。它通过构建“食藻虫—水下森林—水生动物(鱼、虾等)—微生物群落”的水中共生体系,增强了对水体营养物质的吸收,提高水生态系统对各类污染物质的自净能力。现已应用于包括小微湿地在内的众多湿地生态系统。
①上述共生体系中,食藻虫作为中间环节,起到了关键作用,请写出一条包含食藻虫的食物链:   ,食物链中能量流动的特点是   。
②构建“水下森林”时,常选择根系发达的本地植物,原因是   。
8.(2020·铜川模拟)紫花首蓿是豆科多年生草本植物,是我国主要的优质栽培牧草,玉米是禾本科一年生作物。紫花苜蓿和玉米间作种植体系既能保证农牧交错区粮食产量、满足家畜营养需求,又能减轻该地区的风沙危害、保护农田生态环境,是一种环境友好型种植模式。
(1)在紫花苜蓿和玉米间作种植体系中,二者株高不同,对光能的利用有差别,体现了群落的   结构。流入植物体内的能量,除呼吸作用以热能形式散失外,另一部分用于   。
(2)真菌AMF能与紫花苜蓿的根系建立生活体系。AMF从紫花苜蓿获取光合产物,为紫花苜蓿提供无机盐。据此分析,AMF属于生态系统组成成分中的   ,与紫花苜蓿之间的种间关系是   。
(3)此种植体系体现了生物多样性的   价值。该体系的   能力较强,比单独种植紫花苜蓿和玉米的体系虫灾发生率   ,粮食和牧草产量均较   。
9.(2016高二下·红河开学考)如图为某农田生态系统的局部能量流动示意图,字母表示能量值.据图回答下列问题:
(1)流经该生态系统的总能量为    (填字母).伴随能量的输入,碳元素以   形式进入生物群落.f表示生态系统中能量的输出部分,其形式为   .
(2)c表示   ,初级消费者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量可用图中的   (填字母)表示.g属于生态系统的   (成分)所利用的能量值,其获得的h来自第   营养级.
(3)该农田弃耕后,可能发生的演替为草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段,在此过程中生态系统的   稳定性下降.若只能发展到草本植物阶段,最可能的影响因素是   .
10.(2020高二下·南昌期末)蚯蚓是森林中的土壤动物之一,主要以植物的枯枝败叶为食。为探究蚯蚓对森林凋落物的作用,研究者做了如下实验。
(1)森林生态系统中的各种生物称为   。从生态系统的成分角度看,蚯蚓属于   ,从生态系统的功能角度看,蚯蚓的行为促进了   。
(2)研究者选择4个树种的叶片做了不同处理,于6~9月进行了室外实验。每种叶片置于两个盆中,与土壤混合均匀,将数目相等的蚯蚓置于其中饲养,统计蚯蚓的食物消耗量,结果如下表。
单位体重蚯蚓日平均食物消耗量(mg/(g.d))
不同处理 蒙古栎 杨 红松 白桦
未分解叶 2.44 5.94 4.79 7.30
半分解叶 7.20 9.42 8.71 5.23
①实验所选择蚯蚓生长状况基本一致,其目的是   。为了排除土壤中原有动物和微生物对实验的影响,应该在实验前对土壤进行   处理。
②据表分析,蚯蚓对半分解叶的消耗量明显   未分解叶的消耗量,在不同叶片中,对   最为喜好。由此说明   是影响蚯蚓摄食偏好的主要因素。
(3)依据上述实验分析,若在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树,有利于增加   的数量和种类,增加整个生态系统的   。
11.(2023·高州模拟)茂名市水东湾人工种植红树林,拥有全国最大的连片人工红树林种植示范基地,其中红树林自然保护区面积约2000公顷,湿地公园约420公顷,形成了独特的"海上森林"景观。水东湾红树林湿地最大的特色有人工红树林生态修复,鹭鸟成群,近人居环境,便于观赏各种鹤鹬类、鹭鸟、鸥类等,特别是鹭鸟种群数量丰富,容易观察。修建的红树林科普教育栈道,让居民可亲水观察红树林、鸟类及水域生态环境。回答下列问题:
(1)红树林生态系统的结构的组成包括   、   。其中,   的存在能够加快生态系统的物质循环。淤泥中的细菌的功能是   。
(2)湿地中有很多水鸟,多以鱼等水中生物为食。下表示能量流经某水鸟所处的营养级示意图【单位:J/(cm ·a)】,其中C表示   ,若食物链“水草→鱼→水鸟”中鱼所处的营养级的同化量为500J/(cm2·a),则鱼和水鸟所处的两营养级能量传递效率   %。若研究一个月内水鸟所处营养级的能量情况,图中未显示出来的能量是为   。
(3)建设湿地公园,提升景观效果,打造“人与自然和谐相处”的靓丽风景。这体现了生态工程建设的   原理。打造湿地人工红树林时,往往考虑种植多种红树植物,从生态系统稳定性的角度分析,原因是   。
三、提高
12.(2020·上饶模拟)鄱阳湖是我国重要的淡水湖,湖区的水稻农田生态系统中的生物有水稻、杂草、食草昆虫、食虫鸟、细菌和真菌等。回答下列问题:
(1)区别不同群落的重要特征的是   。
(2)生态系统的结构包括   。
(3)福寿螺原产于南美洲亚马孙河流域,由巴西引入我国进行人工养殖,后来由于某些原因福寿螺在野外迅速蔓延。若侵入水稻生态系统,会疯狂吞噬水稻等水生作物,导致生态系统的   稳定性下降。
(4)鳖和水稻生活在一起,鳖可以吃掉稻叶上的草籽、害虫等,对水稻来说不需要除草、施肥和用农药。由此推测,鳖处于第   营养级,从生态学原理上分析,这种做法的优点有   。
13.(2017·合肥模拟)一片玉米农田就是一个生态系统.玉米螟是玉米的主要虫害,其幼虫能蛀入玉米茎秆和果穗内取食.玉米螟的天敌种类很多,主要有寄生卵赤眼蜂、各种寄生细菌以及捕食性天敌瓢虫.红蜘蛛也取食玉米,常见的捕食天敌有瓢虫和蛙.
(1)请按照捕食关系,绘出该玉米农田生态系统的食物网.
(2)依靠所绘食物网中的所有生物,该生态系统   (填“可以”或“不可以”)完成碳循环的过程.
(3)如图是玉米螟所在食物链的相关种群一年内能量流动的统计数据,分解者通过这条食物链得到的能量总和为5kJ/(hm2 a).[图例分别代表不同种群,数值表示能量,单位为kJ/(hm2 a).]
据图分析,该食物链中第一营养级生物呼吸作用消耗的能量占其同化量的    %(保留1位小数),第二营养级到第三营养级的能量传递效率为    %(保留1位小数).
(4)在我国北方部分地区,亚洲玉米螟和欧洲玉米螟的分布区出现重叠,但两种玉米螟可以依靠不同的性信息素维持生殖隔离,这体现了   信息在保障生物种群繁衍中的重要作用.
(5)在不同田块种植糯性玉米和非糯性玉米等不同品种,可增加   (填“遗传多样性”或“物种多样性”),提高生态系统的稳定性.
14.在稻一鱼一蛙共生农田生态系统中,除普通农田生态系统拥有的水稻、杂草、害虫、田螺等生物外,还有鱼和蛙,它们能起到松土、除草和除虫的作用,其粪便和残饵又成为绿色肥料.请回答:
样方编号 1 2 3 4 5 6
样方面积(m2) 1 1 1 2 2 2
田螺数量 16 17 16 36 30 40
(1)调查稻田中田螺种群密度可以采用样方法.根据如下的取样调查表可估算出稻田中田螺的种群密度为    只/m2.
(2)某普通农田中有水稻、飞蝗、食虫鸟、青蛙、蛇等生物,请按捕食关系,绘出相应食物网   
(3)卷叶螟是稻田中主要害虫之一,用性外激素诱捕卷叶螟可直接改变卷叶螟的    ,从而最终达到降低种群密度的目的,该方法是应用   信息传递来防治害虫.
(4)与普通农田生态系统相比,稻鱼蛙农田生态系统    稳定性更高.
15.(2023高二下·安徽期中)某科研人员对一块长方形农田内的生物种类及某些生物的种群密度等,展开了一系列的调查活动,请回答下列问题。
(1)调查该农田内青蒿的种群密度时,常采用的调查方法是   。调查时,为了做到随机取样,常采用   取样法。
(2)农田容易爆发病虫害,从生态系统结构角度分析,其原因是   。利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体,以此改变该种群的   ,进而导致该种群的出生率下降,最终使该种群的密度降低。
(3)科研人员调查了农田中田鼠种群的数量变化,绘制了田鼠种群增长速率的变化曲线,如下图所示。在T5时田鼠的年龄结构为   。若田鼠年龄结构为增长型时,其种群数量   增大。(填“一定”或“不一定”)。
(4)农田中常见有草龙、节节菜、稗草、陌上菜、莎草等杂草,“苗多欺草,草多欺苗”反映出在一个稳定的环境中,可通过减小   重叠程度以达到两种或多种生物长期共存。自然界中也存在由于受到资源限制,具有相同资源利用方式的两种物种不能长期共存,导致一种生物被淘汰的现象,请利用大草履虫和双小核草履虫为实验材料设计实验,证明自然界中存在竞争排斥现象:   。
16.(2022高三上·浙江开学考)塞罕坝曾经由于森林被砍伐殆尽,由“美丽的高岭”沦至风沙肆虐的沙丘。经过几代林场人艰苦努力,把风沙蔽日的坝上荒原改造成世界最大的人工林。如今去坝上旅游,随处可见写有“提升生态系统碳汇增量,实现碳中和”的宣传语。请回答下列问题:
(1)塞罕坝从“美丽的高岭”沦至风沙肆虐的沙丘,说明人类的活动会改变群落演替的   。
(2)当害虫数量增加时,食虫鸟数量也增加,以抑制害虫种群数量的增长,这属于群落内部的   调节。
(3)塞罕坝地区平均海拔高度1500米以上,年均气温-1.4℃。若你是林场建设者,人工造林时在树种选择方面应注意   。
(4)在塞罕坝的自由放牧区,兔子、牛、羊和平共处,狼与狐正常出没。如图为能量流经兔子这一营养级的示意图,其中G表示流入狐所在营养级的能量,A表示兔摄入的能量,则兔用于自身生长、发育和繁殖的能量由图中   表示。
(5)植树造林一定程度上可以“抵消”全球的碳排放,实现“碳中和”,这体现出物质循环具有   的特点。要实现“碳中和”,除继续植树造林外,还可采取的措施有   (答出两点即可)。
四、培优
17.黄蓟马是一种体型微小、隐匿性强的昆虫,其若虫和成虫都可以直接吸取植物的汁液,从而对经济作物造成较为严重的危害。昆明地区冬季极端低温较少,蚕豆农田给黄蓟马的生存提供了有利的条件,同时也给许多捕食性天敌如南方小花蝽、瓢虫等提供了栖息环境。
(1)在相同时间聚集在蚕豆农田中的各种生物种群的集合,叫作   ,农田中的南方小花蝽与瓢虫之间是   关系。
(2)请绘出一条包含有南方小花蝽的食物链   ,并简要分析南方小花蝽数量对蚕豆生长好坏的影响   。
南方小花蝽密度 黄蓟马 密度 平均 捕食量
1 60 15.60
2 60 11.30
3 60 8.07
4 60 7.10
5 60 6.64
(3)分析上图可知,南方小花蝽的捕食量和黄蓟马密度之间的关系为   ;由表格可知,当黄蓟马密度保持不变时,南方小花蝽捕食能力   ,可能原因是由于   加剧导致。
(4)以往,为防治黄蓟马,农业生产过程中会喷洒一定浓度的杀虫药剂,长时间使用可能会提高黄蓟马抗药性的   ,导致黄蓟马种群不断进化。目前,控制动物危害的技术越来越倾向于生物防治,请谈谈生物防治的主要优点   。(两点)
18.(2021高三下·苏州开学考) 2020年,一场罕见的蝗灾席卷东非和亚欧大陆,毁坏大量草场、农田,对粮食安全造成巨大威胁。某地科学工作者进行了相关研究,发现草场蝗虫密度对牧草产量的影响结果如下图所示(其中牧草产量=牧草补偿量一蝗虫取食量)。请回答下列问题:
(1)该实验的目的是研究   。
(2)由图可知,当蝗虫密度小于5只/m2时,牧草产量仍可能增加,原因是   。表明蝗虫种群密度足够大时才会导致危害,其原因是生态系统具有   。
(3)巴基斯坦发生蝗灾时,有网友建议派10万“浙江鸭”前往增援,专家未予采纳。请推测其理由是   从生态系统能量流动的角度分析,有关国家和机构合作来进行灭蝗减灾的意义是   ,从而缓解可能出现的粮食短缺危机。
(4)造成此次灾害的蝗虫有散居型和群居型两种类型,散居和群居体现的是种群的   特征。群居型蝗虫体内会产生对鸟类有毒的氢氰酸,使其被鸟类捕食的概率   (填“升高”或“降低”),这一过程说明信息传递在调节中起着重要作用。粉红椋鸟号称“蝗虫收割机”,主要捕食   型蝗虫。若一只粉红椋鸟每天摄入蝗虫约180只(约含能量2870kJ),假设不同营养级之间能量传递效率为20%,且粪便量很少,则该鸟正常情况下从中获取的能量值   (填“大于”、“等于”、“小于”)574kJ。
(5)中科院动物研究所研究表明,散居型蝗虫密度增大时,体内会大量释放“集群信息素”,在蝗虫的触角上存在有感知该种信息的嗅觉受体,从而使蝗虫由散居转化为群居,这项研究使绿色可持续防控成为可能。据此研究,下列有关蝗灾防治的设想可行的是   。
①可人工合成“集群信息素”,从而在田间长期监测蝗虫的种群动态
②可根据“集群信息素”的结构设计拮抗剂,从而阻止蝗虫的聚集
③可利用基因编辑技术敲除蝗虫的嗅觉受体基因,从而使蝗虫无法集群
④可使用较高浓度的“集群信息素”代替农药来杀死蝗虫,减少环境污染
19.(2021·中山模拟)农田中大量施用化肥和农药,未被利用的氮、磷等污染物汇入周边流域会造成水体富营养化。科研人员以“稻-鸭(杂食动物)-鱼(以浮游生物为食)”共作的生态农业模式(RDS)和常规种植模式(CK)下的水稻田为研究对象,探索两种模式下水稻生长各时期水体中氮、磷浓度的变化,结果如下图所示。
水稻生长时期各处理区氮磷浓度变化
(注:TN表示水体的总氮量,TP表示水体的总磷量 )
(1)传统农业种植模式往往以单一的农作物种植为主,虫害严重,主要原因是:   。
(2)RDS模式对灌溉水至分蘖前期中TN、TP的去除率均   (填“大于”、“小于”或“无显著差异”)CK
模式,一是因为   ,从而减少了化肥的使用;二是因为鸭的穿行与啄食而刺激了水稻根系的生长,促进了   

(3)研究人员又测定了不同生长时期水稻田中的浮游藻类生物量,发现RDS组显著低于CK组,推测其可能的原因是   (简述2点)。
(4)RDS模式通过鸭、鱼的引人最终实现了稻鸭鱼多丰收。请结合该模式中鸭、鱼、水稻、浮游藻类、害虫种间的关系,从生态系统能量流动的角度对上述结果进行解释:   。
答案解析部分
1.【答案】(1)玉米→蝗虫→青蛙→蛇→鹰
(2)在森林中,当害虫数量增加时,食虫鸟增多,害虫种群的增长就受到抑制
(3)森林生态系统的生物种类多,食物网(营养结构)复杂,自我调节能力强
【知识点】生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1)食物链的起点是生产者,所以玉米必须是第一营养级。然后结合这几种生物的食性,可写出一条食物链为:玉米→蝗虫→青蛙→蛇→鹰。
故答案为:玉米→蝗虫→青蛙→蛇→鹰。
(2)害虫种群数量增加后,害虫的天敌食虫鸟也会增加,会捕食更多的害虫,从而抑制害虫的增加。因此森林中害虫种群数量没有不断增加的原因是在森林中,当害虫数量增加时,食虫鸟增多,害虫种群的增长就受到抑制。
故答案为:在森林中,当害虫数量增加时,食虫鸟增多,害虫种群的增长就受到抑制。
(3)一般情况,生态系统中的生物种类越多,营养结构越复杂,自我调节能力越强,则生态系统的稳定性越高。因此森林生态系统的抵抗力稳定性高于农田生态系统的原因是森林生态系统的生物种类多,食物网(营养结构)复杂,自我调节能力强。
故答案为:森林生态系统的生物种类多,食物网(营养结构)复杂,自我调节能力强。
【分析】(1)食物链:
①概念:生态系统中各生物之间由于食物关系形成的一种联系。
②特点:生产者为第一营养级,消费者所处营养级不固定,一般不会超过 5个营养级。
③生态系统的成分、食物链和营养级之间的关系。
(2)生态系统之所以能够维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力。负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。
(3)抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰使自身结构功能保持原状的能力。
来源:①生物的种类、数量多,一定外来干扰造成的变化占总量的比例小。②能量流动与物质循环的途径多,一条途径中断后还有其他途径来代替。③生物代谢旺盛,能通过代谢消除各种干扰造成的不利影响。
抵抗力稳定性高的生态系统特征:
①各营养级的生物数量多,占有的能量多。
②各营养级的生物种类多,食物网结构复杂,物质循环与能量流动的渠道多。
2.【答案】(1)无机环境;间接
(2)抵抗力;生态系统的自我调节能力是有一定限度的;该生态系统具有一定的栖息环境和充足的食物
(3)简单;动物的分层现象与植物的分层密切相关,而人工林的植物种类比较单一,分层现象也比较简单,则动物的分层现象也比较简单
【知识点】生态系统的概念及其类型;生态系统的结构;生态系统的稳定性;生物多样性的价值
【解析】【解答】 (1)森林生态系统是由该区域的所有生物和其无机环境共同组成的。森林涵养水源、调节气候对生态系统起到了重要的调节作用,这能体现生物多样性的间接价值。
(2)对森林进行适度采伐不会造成生态系统结构和功能的破坏,这是由于生态系统具有一定的抵抗力稳定性,然而大量砍伐会造成生态环境恶化,是因为生态系统的自我调节是有一定限度的,超过这个限度会造成生态系统无法自然恢复。重建人工林生态系统,大量的林木为野生动、植物的生存提供了一定的栖息环境和充足的食物,因此野生动物随之增多。
(3)人工林中动物分层现象较为简单,是因为动物的分层现象与植物的分层密切相关,而人工林的植物种类比较单一,分层现象也比较简单,则动物的分层现象也比较简单。
【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、生态系统的组分越多,食物网越复杂,自我调节能力就越强,抵抗力稳定性越高,恢复力稳定性越弱。
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。
3.【答案】(1)非生物的物质和能量;分解者;捕食和竞争
(2)食物链变短,能量损耗减少,能量更多地流向蟹,使得蟹的数量增加
(3)低密度养蟹田中的物种数最多,营养结构最复杂,其自我调节能力最强,抵抗力稳定性最高
【知识点】种间关系;生态系统的结构;生态系统的稳定性;研究能量流动的实践意义
【解析】【解答】(1)稻-蟹农田生态系统中,图示中的组成成分有生产者和消费者,除此之外,生态系统的组成成分还应包含非生物的物质和能量、分解者。根据题图可知,蟹捕食底栖动物,蟹和底栖动物都捕食浮游植物和杂草,故蟹与底栖动物的种间关系为捕食和竞争关系。
(2)若因某些因素导致蟹更多地以浮游植物与杂草为食,蟹的数量增加,从能量流动的角度分析,蟹数量增加的原因是食物链变短,能量损耗减少,能量更多地流向蟹,从而使得蟹的数量增加。
(3)由表中的数据可知,相比高密度养蟹田(HD)和不养蟹常规稻田(CK),低密度养蟹田(LD)中的物种数最多,营养结构最复杂,其自我调节能力最强,抵抗力稳定性最高。因此考虑生态系统的稳定性,应选用“低密度养蟹田”的模式。
【分析】 1、生态系统的组成结构:
(1)生产者(自养生物) ,主要是绿色植物,还有硝化细菌等;生产者是生态系统的基石;
(2)消费者(异养生物),主要有植食性动物、肉食性动物和杂食性动物等;寄生动物(蛔虫) 等;消费者可以加速物质的循环和能量的流动;
(3)分解者,主要是细菌、真菌、还有腐生生活的动物(蚯蚓)等,可以分解动植物遗体、残骸;加速有机物的分解,为生产者提供无机物;
(4)非生物的物质和能量,有光能、无机盐等;提供群落生存必须的物质基础和能量动力。 2、研究能量流动的意义:①实现对能量的多级利用,提高能量的利用效率(如桑基鱼塘);②合理地调整能量流动关系,使能量持续高效的流向对人类最有益的部分(如农作物除草、灭虫)。
3、生态系统具有稳定性的原因:自我调节能力(负反馈调节是自我调节能力的基础)能力大小由生态系统的组分和食物网的复杂程度有关,生态系统的组分越多和食物网越复杂自我调节能力就越强。
4、生态系统稳定性种类:①恢复力稳定性指生态系统经过适当的调节,恢复到原状的能力;②抵抗力稳定性指生态系统抵抗外界干扰保持原状的能力。
4.【答案】(1)种群密度
(2)群落;次生演替
(3)水稻→稻飞虱→黑斑蛙;第二营养级
(4)稳态
【知识点】估算种群密度的方法;群落的结构;生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】解:(1)种植水稻时,每平方米一般控制在30株左右,从种群特征分析,这一措施是控制好水稻的种群密度,以利于提高水稻产量。(2)水稻田中所有生物种群的集合体称为群落.弃耕农田发生的演替属于次生演替。(3)根据题干信息“稻飞虱以水稻幼叶为食,黑班蛙可取食稻飞虱”,可构成的食物链是水稻→稻飞虱→黑斑蛙,在此食物链中,稻飞虱处于第二营养级。(4)若在稻田中放养浮萍等浮游植物,养殖河蟹、鱼类等动物,可增加此生态系统的物种多样性,从而提高农田生态系统的自我调节能力,更好地维持系统的稳态。
【分析】群落:同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合,叫做群落。
群落演替的两种类型及差异:
  初生演替 次生演替
起点 一个从来没有被植物覆盖的地面,或者是原来存在过植被,但被彻底消灭了的地方 原有植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方
时间 经历时间漫长 经历时间较短
影响
因素 自然因素 人类活动较为关键
实例 沙丘、火山岩、冰川泥上的演替 森林砍伐地、弃耕农田上的演替
5.【答案】(1)消费者;繁殖体;二
(2)水平;遗传;次生
(3)ABC
(4)分解者将有机物快速分解为无机
【知识点】群落的演替;生态系统的结构;生态系统的稳定性;群落的概念及组成
【解析】【解答】(1)植物通常是生态系统中的生产者,供养着众多的消费者和分解者。亚洲象取食草本植物,既从植物中获取物质和能量,也有利于植物繁殖体的传播,亚洲象取食草本植物,在食草的食物链中位于第二营养级。
(2)亚洲象经过一片玉米地,采食了部分玉米,对该农田群落结构而言,在水平方向上物种分布发生改变,所以最易改变的是群落的水平结构;因为亚洲象取食了玉米,使该玉米地的遗传多样性降低了。这块经亚洲象采食的玉米地,若退耕后,依然保有原有的土地条件,在此基础上自然演替成森林群落,这种群落演替类型称为次生演替。
(3)与森林相比,玉米地的抗干扰能力弱、维护系统稳定的能力差,这是因为玉米地物种丰富度低、结构简单,功能薄弱。
(4)热带雨林土壤中有机质含量低是因为,在雨林高温、高湿的环境条件下,分解者能将有机物快速分解为无机物。
故答案为:(1) 消费者 ; 繁殖体 ; 二 (2) 水平 ; 遗传 ; 次生 (3) ABC (4) 分解者将有机物快速分解为无机
【分析】1.生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。其中生产者是第一营养级,第一消费者是第二营养级。
2.群落结构: 水平结构是指在群落生境的水平方向上,常成镶嵌分布。由于在水平方向上存在的地形的起伏、光照和湿度等诸多环境因素的影响,导致各个地段生物种群的分布和密度的不相同。垂直结构是指在群落生境的垂直方向上,群落具有的明显分层现象。
3.抵抗力稳定性与恢复力稳定性的比较
  抵抗力稳疋性 恢复力稳定性

别 实质 保持自身结构功能相对稳定 恢复自身结构功能相对稳定
核心 抵抗干扰、保持原状 遭到破坏、恢复原状
影响
因素 一般地说,生态系统中物种丰
富度越大,营养结构越复杂,
抵抗力稳疋性越也 一般地说,生态系统中物种丰
富度越小,营养结构越简单,
恢复力稳定性越高
6.【答案】(1)农作物固定的太阳能、种子和有机肥中含有的能量
(2)光合作用;分解作用(呼吸作用)
(3)CO2;加速
(4)不同意;农产品源源不断自农田生态系统中输出,其中的元素不能归还土壤,所以需要不断的施加肥料,这与物质循环不矛盾
【知识点】生态系统的结构;生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1)从图中看出输入农田生态系统中的能量有农作物固定的太阳能、种子和有机肥中含有的能量。
(2)过程①是光合作用;过程②是分解者的分解作用(呼吸作用)。
(3)碳元素在大气碳库、植物碳库和土壤碳库之间循环的主要形式是CO2,人类作为消费者可以加速物质循环和能量流动,所以人类活动加速了碳循环的过程。
(4)由于农产品源源不断自农田生态系统中输出,其中的元素不能归还土壤,所以需要不断的施加肥料,这与物质循环不矛盾,所以不同意该同学观点。
【分析】1、碳在无机环境中是以二氧化碳和碳酸盐形式存在的,碳在无机环境和生物群落之间是以二氧化碳形式进行循环的;碳在生物群落中以含碳有机物形式存在,大气中的碳主要通过植物光合作用进入生物群落;生物群落中的碳通过动植物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧等方式可以回到大气中。
2、图中是农田生态系统中物质循环的过程,人类活动(呼吸、种子、有机肥)对农田生态系统、大气碳库有影响。①是光合作用,②是分解者的分解作用,③是呼吸作用。
7.【答案】(1)速度和方向
(2)该种鱼的出生率>死亡率,且年龄结构是增长型
(3)藻类→食藻虫→水生动物(鱼、虾等);单向流动、逐级递减;考虑植物对水生环境的适应能力
【知识点】种群的特征;群落的演替;生态系统的结构;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1) 某地新近建成的小微湿地原本是一条旱溪,通过地形地貌恢复、生态护岸等生态手段,将黄土裸露的场地变成了溪水潺潺、莲花朵朵的小微湿地,这说明人类活动会改变群落演替的速度和方向。
(2)某小微湿地建成时投放了少量某种小野鱼,一段时间来,野鱼种群密度不断变大。 主要是因为该种群的鱼的出生率大于死亡率,且年龄结构是增长型。
(3) ①上述共生体系中,食藻虫作为中间环节,起到了关键作用,请写出一条包含食藻虫的食物链:藻类→食藻虫→水生动物(鱼、虾等),食物链中能量流动的特点是:单向流动、逐级递减 。
②构建“水下森林”时,常选择根系发达的本地植物,原因是:考虑植物对水生环境的适应能力。
【分析】(1)人类活动对群落演替的影响
人类的活动:
①不合理方式:砍伐森林 、填湖造地 、捕杀动物、。
②合理方式:、封山育林、治理沙漠、管理草原、建立人工群落 。
结果:人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。虽然人类活动会改变群落演替的方向,但群落演替有一定的规律,人类活动不能违背客观规律,否则要遭到客观规律的惩罚。
(2)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、迁出率和迁入率。
③年龄组成在一定程度上能预测种群数量变化趋势。年龄组成是通过出生率和死亡率间接影响
种群密度的。
根据年龄结构种群可分为:
增长型种群(金字塔形,幼体多,老年个体较少,出生率﹥死亡率);
稳定型种群(子弹形,老、中、幼比例合理,出生率、死亡率大致相平衡);
衰退型种群(倒梯形,幼体少,老年个体较多,死亡率﹥出生率)。
④性别比例是通过影响出生率间接影响种群密度的。
(3)能量流动的特点
①单向流动 。原因:能量只能从上一营养级流入下一营养级,不可逆转,也不能循环流动。食物链中各营养级的顺序是不可逆转的,这是长期自然选择的结果。
②逐级递减 。原因:
各营养级生物呼吸作用以热能形式散失大部分能量,无法再利用。
各营养级的生物中有一部分能量未被下一营养级的生物利用,即未被利用部分。
少部分能量被分解者 分解利用。
8.【答案】(1)垂直;生长、发育和繁殖(等生命活动)
(2)消费者;(互利)共生
(3)直接和间接;自我调节;低;高
【知识点】群落的结构;种间关系;生态系统的稳定性;生态系统的能量流动;生物多样性的保护措施
【解析】【解答】解:(1)在紫花苜蓿和玉米间作种植体系中,二者株高不同,对光能的利用有差别,体现了群落的垂直结构;流入植物体内的能量,一部分通过呼吸作用以热能形式散失外,还有一部分用于生长、发育和繁殖(等生命活动)。(2)根据题意分析,AMF从紫花苜蓿获取光合产物,为紫花苜蓿提供无机盐,说明AMF属于生态系统组成成分中的消费者,与紫花苜蓿之间的种间关系是(互利)共生。(3)紫花苜蓿和玉米间作种植体系既能保证农牧交错区粮食产量、满足家畜营养需求,又能减轻该地区的风沙危害、保护农田生态环境,此种植体系体现了生物多样性的直接和间接价值。该体系的自我调节能力较强,比单独种植紫花苜蓿和玉米的体系虫灾发生率低,粮食和牧草产量均较高。
【分析】群落结构是由群落中的各个种群在进化过程中通过相互作用形成的,主要包括垂直结构和水平结构。群落的不同生物之间的种间关系包括互利共生、竞争、寄生、捕食等。
9.【答案】(1)a;二氧化碳;热能
(2)初级消费者同化的能量值;d;分解者;一
(3)恢复力;水
【知识点】生态系统的功能;生态系统的稳定性
【解析】【解答】解:(1)流经生态系统的能量是生产者固定的太阳能的总量,即固定的a.无机环境中的碳元素以二氧化碳的形式通过生产者的光合作用进入生物群落.f是初级消费者的呼吸作用消耗的能量,是以热能的形式散失的.(2)据图分析,c是初级消费者的同化能.d是初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量,g是初级消费者流入分解者的能量,h是初级消费者的粪便能,其属于生产者,即第一营养级的同化能.(3)农田弃耕后发生的群落演替属于次生演替,此过程中生态系统的恢复力稳定性下降,抵抗力的稳定性上升.若只能发展到草本植物阶段,最可能的影响因素是缺水干旱造成的.
故答案为:(1)a;二氧化碳;热能;(2)初级消费者同化的能量值;d;分解者;一;(3)恢复力;水
【分析】据图分析:a表示生产者的同化能,b是初级消费者的摄入能,c是初级消费者的同化能,d是初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量,e是次级消费者的摄入能,f是初级消费者的呼吸作用消耗的能量,g是初级消费者流入分解者的能量,h是初级消费者的粪便能.
10.【答案】(1)(生物)群落;分解者;物质循环(答物质循环和能量流动也得分)
(2)排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响(或无关变量对实验结果的影响);灭菌;高于(或“大于”);杨半分解叶;叶片种类和分解(腐解)程度
(3)蚯蚓;(抵抗力)稳定性(或“自我调节能力”)
【知识点】生态系统的结构;生态系统的稳定性;生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1)同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合叫群落。蚯蚓主要分解腐肉和遗体,为生态系统中的分解者。分解者的主要作用是促进物质循环。(2)① 实验中除了自变量和因变量以外,其余各个变量保持一致,以消除无关变量对实验结果的影响。为了排除土壤中原有动物和微生物对实验的影响,应该在实验前对土壤进行灭菌处理。
② 根据表格中数据可知,蚯蚓的食物中日平均食物消耗量半分解叶比较多,而对杨的半分解叶尤其喜好。蚯蚓对植物的种类有选择,对分解程度有选择。(3)蚯蚓为这个生态系统的分解者,增加分解者的数量,可以加快物质循环的过程,从而增加抵抗力稳定性。
【分析】分解者:是生态系统中将死亡的动植物的遗体分解的微生物。分解者把动植物遗体或残落物中的复杂的有机物分解成简单的无机物(如水、无机盐和,氧化碳等).这些物质又可以被绿色植物吸收和利用,在生态系统中促进了物质循环和能量流动,所以分解者是生态系统中不可缺少的组成部分。
11.【答案】(1)生态系统的组成成分;食物链和食物网(营养结构);消费者;分解动物粪便及动植物遗体残骸和残枝败叶
(2)该营养级生长、发育、繁殖的能量;16;未被利用的能量
(3)自生/整体/自生和整体;生态系统中的组分越多,食物网越复杂/营养结构越复杂,其自我调节能力越强/抵抗力稳定性越强
【知识点】生态系统的结构;生态系统的稳定性;生态工程依据的生态学原理;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)生态系统指在自然界的一定的空间内生物与环境构成的统一整体,结构的组成包括组成成分(生物群落和非生物环境)及营养结构(食物链和食物网);物质循环发生在生物群落与无机环境之间,消费者的存在可以加快物质循环;淤泥中的细菌是分解者,分解者可以分解动物粪便及动植物遗体残骸。
(2)图表示能量流经某水鸟所处的营养级示意图[单位:J/(cm2·a)],动物的同化量等于摄入量减去粪便中的能量,各级动物的同化量去向包括呼吸作用的消耗和用于生长、发育与繁殖的能量。故其中C表示该营养级用于生长、发育、繁殖的能量,若食物链“水草→鱼→水鸟”中鱼所处的营养级的同化量为500J/(cm2·a),则两营养级的能量传递效率为(100-20)÷500×100%=16%。若研究一个月内水鸟所处营养级的能量情况,图中未显示出来的能量是未被利用的能量。
(3)由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生原理,同时考虑了自然生态规律的同时,也考虑经济和社会等的影响力,故本工程体现了生态工程建设的自生和整体原理;生态系统中的组分越多,食物网越复杂/营养结构越复杂,其自我调节能力越强,抵抗力稳定性越强,故打造湿地人工红树林时,往往考虑种植多种红树植物。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
(1)组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
(2)营养结构是指食物链和食物网。
2、摄入量=同化量+粪便量;同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能;生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量;能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量ⅹ100%。
3、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
4、生态工程原理:自生原理、循环原理、协调原理和整体原理。
12.【答案】(1)物种组成
(2)生态系统的组成成分和营养结构(食物链、食物网)
(3)抵抗力
(4)二、三;实现了能量的多级利用,减轻了环境污染
【知识点】群落的结构;生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】解:(1)区别不同群落的重要特征的是物种组成。(2)生态系统的结构包括生态系统的组成成分和食物链、食物网。(3)生物入侵会导致本地物种减少,物种丰富度下降,最终导致生态系统的抵抗力稳定性下降。(4)鳖和水稻生活在一起,鳖可以吃掉稻叶上的草籽、害虫等,对水稻来说不需要除草、施肥和用农药。由此推测,鳖处于第二、三营养级,从生态学原理上分析,这种做法最大的优点是实现了能量的多级利用,减轻了环境污染。
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分(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)。群落最重要的特征是物种组成。
13.【答案】(1)
(2)不可以
(3)45.0;20.0
(4)化学
(5)遗传多样性
【知识点】生物的多样性;生态系统的功能;生态系统的结构;生态系统中的信息传递;生态系统的稳定性;生态系统的能量流动
【解析】【解答】解:(1)题干要求按照捕食关系书写食物链,因此不含寄生和腐生食物链.(2)食物网只包括生产者和消费者,而完成碳循环还必须依赖于分解者.(3)根据题意可知,柱形图表示玉米螟所在食物链的相关种群一年内能量流动的统计数据,即玉米→玉米螟→瓢虫,则根据能量流动的特点,图中第2个柱表示玉米,第1个柱表示玉米螟,第3个柱表示瓢虫.分解者通过这条食物链得到的能量总和为5kJ/(hm2 a),因此第一营养级呼吸作用消耗的能量=111﹣5﹣(41.5+2.5+1.2)﹣(9.0+1.8)=50kJ/(hm2 a),因此第一营养级生物呼吸作用消耗的能量占其同化量的=50÷111×100%=45.0%;第二营养级到第三营养级的能量传递效率=3÷15×100%=20.0%(4)两种玉米螟可以依靠不同的性信息素维持生殖隔离,这体现了化学信息在保障生物种群繁衍中的重要作用.(5)在不同田块种植糯性玉米和非糯性玉米等不同品种,可增加遗传多样性,提高生态系统的稳定性.
故答案为:(1)
2)不可以(3)45.0 ,20.0(4)化学(5)遗传多样性
【分析】1、食物链包括捕食食物链、寄生食物链、腐生食物链.2、根据题意可知,柱形图表示玉米螟所在食物链的相关种群一年内能量流动的统计数据,即玉米→玉米螟→瓢虫,则根据能量流动的特点,图中第2个柱表示玉米,第1个柱表示玉米螟,第3个柱表示瓢虫.
14.【答案】17;;性别比例;化学;抵抗力
【知识点】估算种群密度的方法;生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解 答】解:(1)由于稻田中田螺活动能力极弱,调查稻田中田螺种群密度时可采用样方法.种群密度的计算方法是用每个样方的种群密度的平均值作为该种群的种群密度的估计值,分析表格数据可知,6个样方的种群密度分别是16、17、16、18、15、20,取其平均值为 (16+17+16+18+15+20)÷6=17只/m2.
(2)某普通农田中有水稻、飞蝗、食虫鸟、青蛙、蛇等生物,按捕食关系,绘出相应的食物网为:.
(3)卷叶螟是稻田中主要害虫之一,用性外激素诱捕卷叶螟可直接改变卷叶螟的性别比例,从而最终达到降低种群密度的目的,该方法是应用化学信息传递来防治害虫.
(4)与普通农田生态系统相比,稻鱼蛙农田生态系统动植物种类较多,营养结构更复杂,抵抗力稳定性更高.
【分析】1、调查种群密度常用的方法有样方法和标志重捕法,样方法用于调查植物、活动能力小、活动范围小的动物,标志重捕法由于调查活动能力强、活动范围广的动物.采用样方法调查种群密度时,取样的关键是随机取样,不掺杂主观因素.种群密度的计算方法是用每个样方的种群密度的平均值作为该种群的种群密度的估计值.
2、生态系统中的组成成分越多,营养结构就越复杂,生态系统的自动调节能力就越强,其抵抗力稳定性就越强,相反的其恢复力稳定性就越弱.
15.【答案】(1)样方法;等距
(2)农田生态系统的物种单一,营养结构简单,抵抗力稳定性低;性别比例
(3)稳定型;不一定
(4)生态位;将数量相同的两种草履虫放在资源有限的环境中混合培养,实验结果出现一种草履虫全部死亡,一种草履虫能够生存,即可证明竞争排斥现象
【知识点】估算种群密度的方法;种群数量的变化曲线;当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1)调查一块长方形农田内青蒿的种群密度时,常采用的调查方法是样方法。调查时,为了做到随机取样,常采用五点取样法。
(2)农田容易爆发病虫害,从生态系统结构角度分析,其原因是农田物种较少,营养结构简单,这样就造成生态系统的抵抗力稳定性低。利用人工合成的性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体,改变了害虫种群正常的性别比例,就会使很多雌性个体不能完成交配,降低出生率,从而使该种害虫的种群密度降低。
(3)由图可知,在Ts时刻,种群的增长速率为0,出生率等于死亡率,到达K值,此时的田鼠的年龄结构为稳定型。若田鼠年龄结构为增长型,其种群数量不一定增大,也会随着环境、天敌等因素导致种群数量不增加。
(4)“苗多欺草,草多欺苗”反映的种间关系是竞争,可通过减小生态位重叠程度以达到两种或多种生物长期共存。为了验证竞争排斥原理,某同学选用双小核草履虫和大草履虫为材料进行实验,选择动物所遵循的原则是形态和习性上很接近,或有相同的资源利用方式。竞争排斥原理是指在一个稳定的环境中,两个或两个以上受资源限制的,但具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起,因此,将大草履虫和双小核草履虫分别单独培养在试管中,两种草履虫由于资源有限,都能出现典型的S形增长;然后把两种数量相等的草履虫放在资源有限的环境中混合培养,当实验出现一方(双小核草履虫)存活,另一方(大草履虫)死亡的结果时即可证实竞争排斥原理。
【分析】1、估算种群密度时,常用样方法和标记重捕法:
(1)一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法,其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度。
(2)活动能力大的动物常用标志重捕法,其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。计算公式:种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷重新捕获中的标记个体数。
2、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力,称为生态系统的稳定性;生态系统之所以能维持相对稳定,是由于生态系统具有自我调节能力,该能力的基础是负反馈调节;物种数目越多,营养结构越复杂,自我调节能力越大,抵抗力稳定性越高;生态系统的稳定性具有相对性,当受到大规模干扰或外界压力超过该生态系统自身更新和自我调节能力时,便可导致生态系统稳定性的破坏、甚至引发系统崩溃。
3、种群的数量特征包括①种群密度:种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度,种群密度是种群最基本的数量特征;②出生率和死亡率:在单位时间内新产生(死亡)的个体数占该种群个体总数的比值即出生率(死亡率),出生率和死亡率是决定种群大小和种群密度的重要因素。直接影响种群大小和种群密度;③迁入率和迁出率:在单位时间_内迁入(迁出)的个体数占该种群个体总数的比值即迁入率(迁出率),迁入率和迁出率也决定了种群密度的大小,直接影响种群大小和种群密度;④年龄结构:指一个种群中各年龄期的个体数目的比例,有增长型、稳定型和衰退型,年龄结构是预测种群密度变化趋势的主要依据;⑤性别比例:指种群中雌雄个体数目的比例。
4、生态位是指物种利用群落各种资源的幅度以及该物种与群落中其他物种相互关系的总和,它表示物种在群落中的地位、作用和重要性。
16.【答案】(1)(速度和)方向
(2)(负)反馈
(3)选择当地原有物种、选择耐寒性强的物种
(4)E
(5)全球性;节能减排,低碳生活,开发利用新能源
【知识点】群落的演替;生态系统的稳定性;全球性生态环境问题;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)塞罕坝从“美丽的高岭”沦至风沙肆虐的沙丘主要是人类的活动导致的,这说明人的活动会改变群落演替的方向和速度。
(2)反馈是指在一个系统中,系统本身的工作效果反过来又作为信息调节该系统的工作。当害虫数量增加时,食虫鸟数量也增加,以抑制害虫种群数量的增长,这体现了一个系统调节的结果反过来作为信息调节该系统的工作,使种群数量维持在相对稳定的状态,属于群落内部的负反馈调节。
(3)生物与环境具有一定的适应性,根据协调与平衡原理,在人工造林时,在树种选择方面应注意尽量选择当地原有物种、选择耐寒性强的物种,以使其能适应当地环境。
(4)图中A表示摄入量,B表示粪便量,C表示同化量,D表示呼吸作用以热能形式散失的能量,E表示用于自身生长、发育和繁殖的能量,G表示流入狐所在营养级的能量,F可表示流向分解者的能量。
(5)根据题干“植树造林一定程度上可以抵消全球的碳排放”可知,这体现出物质循环具有全球性的特点。实现“碳中和”,减少大气中的CO2,除了植树造林增加二氧化碳的吸收量以外,还可通过节能减排,低碳生活,开发利用新能源来减少二氧化碳的排放。
【分析】1、分析题图可知,图中A表示摄入量,B表示粪便量,C表示同化量,D表示呼吸作用以热能形式散失的能量,E表示用于自身生长、发育和繁殖的能量,F可表示流向分解者的能量,G表示流向下一营养级的能量。摄入量=同化量+粪便量,同化量=呼吸作用以热能形式散失的能量+用于自身生长、发育和繁殖的能量。
2、人类的活动往往会使群落的演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。①利于群落演替的人类活动:退耕还林、还草、还湖、封山育林等。②不利于群落正常演替的活动:滥砍滥伐、滥捕滥猎、填湖造地等。
17.【答案】(1)(生物)群落;种间竞争
(2)蚕豆→黄蓟马→南方小花蝽;南方小花蝽数量增加,黄蓟马的数量减少,蚕豆就生长的好;南方小花蝽减少,黄蓟马的数量增加,蚕豆生长的不好
(3)南方小花蝽对黄蓟马的捕食量随着黄蓟马密度的增大而增加;黄蓟马密度相同时,南方小花蝽对黄蓟马若虫的捕食量高于成虫;随自身密度的增加而降低;种内竞争
(4)基因频率;减少农药对环境的污染/提高生物多样性(提高生态系统的稳定性)/降低生产成本
【知识点】种间关系;生态系统的功能;生态系统的结构;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1)同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合叫做群落。由题干可知南方小花蝽和瓢虫都以黄蓟马为食,所以二者是竞争关系。
(2)分析题意可知,黄蓟马以蚕豆为食,南方小花蝽以黄蓟马为食,据此可绘出的食物链为蚕豆→黄蓟马→南方小花蝽。南方小花蝽数量影响黄蓟马的数量,进而对蚕豆生长好坏产生影响。当南方小花蝽数量增加,黄蓟马的数量减少,蚕豆就生长的好;当南方小花蝽减少,黄蓟马的数量增加,蚕豆生长的不好。
(3)由图可知,随着黄蓟马密度的增大,南方小花蝽对黄蓟马的捕食量也增大;黄蓟马密度相同时,南方小花蝽对黄蓟马若虫的捕食量高于成虫。由表格可知,当黄蓟马密度保持不变时,随南方小花蝽密度逐渐增大,南方小花蝽的平均捕食量减小,说明南方小花蝽捕食能力随自身种群密度的增加而降低。可能是由于随种群密度的增加种内竞争加剧造成的。
(4)杀虫药剂对黄蓟马种群的变异起着定向选择的作用,会提高黄蓟马的抗药性的基因频率。目前,控制动物危害的技术越来越倾向于生物防治,生物防治的主要优点:减少环境污染,降低农药残留的危害、降低农业成本,增加农民收入。
【分析】 1、群落是指在一定空间和时间内,所有生物所有个体的集合体。
2、种间关系竞争和捕食的比较 :
关系名称 特 点 举 例
竞 争 种间关系为竞争的曲线特征:数量上呈现出“你死我活”的同步性变化,为同一营养级 牛与羊;农作物与杂草
捕 食 种间关系为捕食的曲线特征一种生物以另一种生物为食,数量上呈现出“先增加者先减少,后增加者后减少”的不同步变化。两种生物数量(能量)存在差异,分别位于不同的营养级 狼与兔;青蛙与昆虫
3、种内关系包括(1)种内互助:是指同种生物个体之间的分工协作,相互帮助;(2)种间竞争:指同种生物个体之间,由于争夺食物、空间及配偶而发生斗争的现象。林地中的同种植物随种群密度的增大,对空间、养料、光照的争夺愈加剧烈,斗争的结果,优势个体与劣势个体之间生长的差距会愈加显著。
18.【答案】(1)不同种类蝗虫的种群密度对牧草产量的影响
(2)牧草补偿量大于蝗虫取食量;一定的自我调节能力(抵抗力稳定性)
(3)生物防治见效慢;外来物种入侵;成本高(运输、饲料、管理等);浙江鸭和蝗虫的生活环境不同;调整生态系统的能量流动关系,使能量更多的流向对人类有益的部分
(4)空间;降低;散居;大于
(5)①②
【知识点】种间关系;当地自然群落中若干种生物的生态位;生态系统中的信息传递;生态系统的稳定性;生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)根据以上分析已知,该实验的是研究不同种类蝗虫的种群密度对牧草产量的影响。
(2)牧草产量=牧草补偿量-蝗虫取食量,图中当蝗虫密度小于5只/m2时,牧草产量仍可能增加,说明牧草补偿量大于蝗虫取食量;由曲线图分析可知,当蝗虫种群密度足够大时才会导致危害,说明生态系统具有一定的自我调节能力。
(3)巴基斯坦发生蝗灾时,未予采纳引进10万“浙江鸭”的建议,是因为“浙江鸭”的引进可能会导致外来物种入侵,也可能因为生态环境的不同而浙江鸭被淘汰,且该生物防治的见效是比较缓慢,成本还很高。有关国家和机构合作来进行灭蝗减灾,从能量流动的角度分析,其意义在于调整生态系统的能量流动关系,使能量更多的流向对人类有益的部分。
(4)种群的特征包括数量特征、空间特征和遗传特征,散居和群居体现的是种群的空间特征;群居型蝗虫体内会产生对鸟类有毒的氢氰酸,使得鸟类不敢捕食它们,进而导致其被鸟类捕食的几率大大降低,说明信息传递可以调整生物的种间关系。蝗虫有散居型和群居型两种类型,粉红椋鸟号称“蝗虫收割机”,食量惊人,能够展开地毯式的搜索方式,吃到各种隐藏方式的蝗虫,其主要捕食的是散居型蝗虫。已知一只粉红椋鸟每天摄入蝗虫约180只(约含能量2870kJ),而同化量=摄入量-粪便量,且粪便量很少,则该鸟正常情况下从中获取的能量值是肯定大于574kJ的。
(5)①根据题干信息可知,集群信息素可以使得密度增大的蝗虫种群由散居转化为群居,因此可人工合成“集群信息素”,从而在田间长期监测蝗虫的种群动态,①正确;
②已知集群信息素可以使得密度增大的蝗虫种群由散居转化为群居,因此可以根据“集群信息素”的结构设计拮抗剂,阻止分散的蝗虫聚集在一起,②正确;
③利用基因编辑技术敲除蝗虫的嗅觉受体基因,导致蝗虫不能产生相应的感觉受体,不能感受集群信息素,进而阻止蝗虫聚集,但是通过该技术防止蝗灾是不现实的,总不能将所有蝗虫的基因都敲除吧,还不如将实验用的蝗虫直接杀死,③错误;
④集群信息素可以阻止蝗虫聚集,但是不能杀死蝗虫,④错误。
故答案为:①②。
【分析】1、生物实验要遵循的一般原则主要有对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则。实验过程中可以变化的因素称为变量。其中人为改变的变量称做自变量,随着自变量的变化而变化的变量称做因变量,除自变量外,实验过程中可能还会存在一些可变因素,对实验结果造成影响,这些变量称为无关变量。
2、题图为草场蝗虫密度对牧草产量的影响结果,其中自变量是蝗虫种类与密度,因变量是牧草产量,实验的是研究不同种类蝗虫的种群密度对牧草产量的影响。由曲线图分析可知,当蝗虫密度小于5只/m2时,牧草产量增加,说明牧草补偿量大于蝗虫取食量;当蝗虫种群密度增大时,牧草产量下降,最后绝产。
19.【答案】(1)传统种植模式下的农田生态系统营养结构简单,生态系统的抵抗力稳定性(或自我调节能力)较低
(2)大于;鸭(鱼)粪便的有机物被微生物分解为水稻提供无机盐;水稻对N、P的吸收
(3)鱼和鸭的捕食作用和N、P含量降低不利于藻类生长繁殖
(4)①鸭和鱼取食浮游藻类,减少其与水稻的竞争,使水稻能获得更多光能;②鸭捕食害虫,减少水稻流向害虫的能量,让更多能量留在水稻体内;③浮游生物的能量流入鱼和鸭体内,害虫的能量流向鸭,最终实现水稻、鸭、鱼同时增产 ;④合理调整能量流动关系,使能量持续高效流向对人类最有益的部分
【知识点】生态系统的功能;生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1)传统农业种植以单一农作物种植为主,物种丰富度低,营养结构简单,自我调节能力较低,生态系统的抵抗力稳定性较低,所以虫害严重。
(2)根据以上分析已知,灌溉水至分蘖前期,RDS模式下的TN和TP浓度均低于CK模式,说明RDS模式对TN、TP的去除率均大于CK
模式,结合题干信息分析其原因:一方面RDS是以“稻-鸭(杂食动物)-鱼(以浮游生物为食)”为种养模式,该模式下以鸭虾粪便有机物被微生物分解为水稻提供无机盐(或鸭虾粪便提供有机肥),从而减少了化肥的使用;另一方面鸭的穿行与啄食刺激了水稻根系的生长,促进了水稻对N、P的吸收。
(3)RDS是以“稻-鸭(杂食动物)-鱼(以浮游生物为食)”为种养模式,该模式下鱼和鸭取食浮游藻类,以及N、P含量降低影响了藻类的光合作用,从而导致RDS组浮游藻类生物量显著低于CK组。
(4)RDS模式下,水稻和浮游藻类均可进行光合作用,其中鸭和鱼取食浮游藻类,减少其与水稻的竞争,使水稻能获得更多光能;鸭捕食害虫,减少水稻流向害虫的能量,让更多能量留在水稻体内;从而使浮游藻类的能量流入鱼和鸭体内,害虫的能量流向鸭,最终实现水稻、鸭、鱼同时增产。
【分析】据图分析,灌溉水中,RDS模式和CK模式下的TN浓度相等,RDS模式和CK模式下的TP也浓度相等;灌溉水至分蘖前期,RDS模式下的TN和TP浓度均低于CK模式,说明RDS模式对TN、TP的去除率均大于CK
模式。
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