南昌二中2023—2024学年度上学期高二生物期末考试卷
一、单选题:本大题包括12小题,每小题2分,共24分。
1. 种群增长率是出生率与死亡率之差,若某种水蚤种群密度与种群增长率的关系如图所示。下列相关说法错误的是( )
A. 水蚤的出生率随种群密度的增加而降低
B. 水蚤种群密度为12个/cm3时,种群数量增长最快
C. 单位时间内水蚤种群的增加量随种群密度的增加而降低
D. 若在水蚤种群密度为32个/cm3时进行培养,其种群的增长率会为负值
2. 去除取样法是一种常用的种群密度调查方法,其原理为在一个封闭的种群里,随着连续的捕捉,种群数量逐渐减少,同等的捕捉力量所获取的个体数逐渐降低,逐次捕捉的累积数就逐渐增大。当单位捕捉力量的捕捉数等于零时,捕捉累积数就是种群数量的估计值。下列说法错误的是( )
A. 开放环境中的动物不适合采用此调查方法
B. 此法适用于活动能力强且不易被标记的动物
C. 用黑光灯诱捕具有趋光性的昆虫,属于此调查法
D. 被调查种群的个体差异(如年龄,运动能力)对此法的调查结果无影响
3. 长白山景区植物种类十分丰富,有人参、长白松、草苁蓉、平贝母、松毛翠等。某科研团队开展了多个样地种群密度和年龄结构调查,其中长白松、草苁蓉、平贝母三种植物的调查结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
植物 老年植株 成年植株 幼年植株
密度/(株·hm-2) 占比/% 密度/(株·hm-2) 占比/% 密度/(株·hm-2) 占比/%
长白松 94 92.16 8 7.84 0 0
草苁蓉 138 34.24 125 31.02 140 34.74
平贝母 60 4.22 307 21.57 1056 74.21
A. 与人参相比,调查长白松时选取的样方面积应该更大一些
B. 可预期草苁蓉、平贝母的种群数量变化分别是稳定、增加
C. 平贝母的种群数量变化会受寒流、火灾等密度制约因素的影响
D. 仅根据平贝母的种群密度最大并不能得出其种群数量会增加
4. 海洋孕育了众多生物资源。海洋不同深度的鱼类分布状况如图所示,其中曲线甲、乙、丙分别表示三种鱼的种群数量变化情况。下列分析正确的是( )
A. 海洋中鱼类的垂直分层现象主要与其对光的利用有关
B. 由图可知,甲、乙、丙三种鱼之间均存在捕食关系
C. 甲、乙、丙三种鱼可能存在竞争关系,每种鱼存在种内斗争关系
D. 随着海洋深度增加,物种丰富度呈增加趋势
5. 洪泛区是江河两岸、湖周、海滨易受洪水淹没的区域,该区域土地肥沃、生物种类丰富,合理利用这些区域发展生产、缩小洪灾是十分必要的。某河流生态护坡的结构如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 从偶然洪泛区到淹没区的生物种类不同,这体现了群落水平结构
B. 偶然洪泛区的生物群落对光能的利用程度高于季节性洪泛区的
C. 洪水过后,洪泛区生态系统的抵抗力稳定性有所增强
D. 可结合洪水的时间等特征,在季节性洪泛区选种合适的作物
6. 鲸落是指鲸鱼死亡后落入深海形成的生态系统。鲸落形成初期,鲨鱼、盲鳗 等生物吞食软组织;中期蠕虫、甲壳类生物以残余鲸尸为栖居环境,啃食尸体, 吃骨虫弗兰克普莱斯和吃骨虫罗宾普鲁姆斯是两种新发现的蠕虫,起初科学家只 观察到了雌虫,后来发现雄虫生活在雌虫体内;后期厌氧细菌进入鲸鱼骨头中,分解其中的有机物,同时产生大量的硫化氢,硫化细菌氧化硫化氢获得能量并合成有机物。下列叙述正确的是( )
A. 鲸落中的群落不存在垂直结构和水平结构
B. 吃骨虫弗兰克普莱斯和吃骨虫罗宾普鲁姆斯雄虫生活在雌虫体内,是一种寄生现象
C. 厌氧细菌和硫化细菌直接或间接依赖骨头中的有机物生存,均属于异养型生物
D. 硫化细菌、蠕虫等所有生物构成了生物群落
7. 现存的每一种生物都有与其环境相适应的形态结构和生活方式,因此生物适应环境具有普遍性。在不同的群落中,生物适应环境的方式不尽相同,有形态适应、行为适应、生理适应等。以下关于群落中植物对环境适应的叙述,错误的是( )
A. 荒漠生物群落中骆驼刺为适应缺水的环境植株才几厘米高,但根可长达15m
B. 草原生物群落中的植物为抵抗干旱往往叶片狭窄,表面有茸毛或蜡质层
C. 落叶阔叶林群落中的植物为顺利度过寒冬树叶枯落,芽具有鳞片,树皮厚
D. 森林生物群落中的阴生植物为适应弱光茎细长,叶薄,细胞壁薄,叶绿体体积小
8. 某片发育成熟的森林发生了严重火灾后,研究人员对过火地带上的植被进行了长达几十年的跟踪调查,抽取了物种丰富度、优势物种高度、植物甲的种群密度随时间变化的三组数据,绘制数量变化曲线如图。下列有关叙述错误的是( )
A. 曲线Ⅰ代表优势物种高度
B. 曲线Ⅱ代表物种丰富度,g时群落可能已基本恢复到火灾前的状态
C. 植物甲很可能是多年生草本植物,火灾后土壤中留存的繁殖体有利于群落外貌的恢复
D. 与de段相比,ef段灌木间的竞争会减弱
9. 如图为某生态系统的能量流动过程图解,N1、N2、N3表示同化能量值。下列叙述正确的是( )
A. 输入该生态系统的总能量为N1+N2+N3
B. 图中A表示用于“生长、发育、繁殖”的能量
C. 生产者到消费者的能量传递效率约为N2/N1×100%
D. 将动物粪便作为肥料还田,植物可从中吸收有机物,提高能量传递效率
10. 近期,我国多地出现“怪鱼”鳄雀鳝,它和恐龙同一时代,是鱼类中的活化石之一。该鱼为入侵物种,是肉食性鱼类,食性广泛,缺乏天敌,被称为“顶级淡水鱼杀手”,鳞片坚硬,可抵挡利刃,肉质粗糙,不具备经济价值,内脏和鱼卵都有剧毒,其内脏污染物富集程度很高。下列叙述错误的是( )
A. 鳄雀鳝进入天然水域会直接导致该地水生生物的多样性降低
B. 鳄雀鳝同化能量的绝大部分以粪便的形式进入分解者的体内
C. 鳄雀鳝至少处于第三营养级,在所属食物链中富集的污染物最多
D. 鳄雀鳝的入侵可能会改变自然环境下群落演替的方向
11. 是生态系统中碳循环示意图,其中“→”表示碳的流动方向。下列叙述错误的是( )
A. 在碳循环过程中,同时伴随着能量流动
B. 由于某种原因造成图中 E 生物数量大量减少,推测短期内与之相邻的两个营养级生物数量发生的变化是 D 增多,F 减少
C. 该生态系统的消费者包括图中的 D、E、F、B
D. 在 A→C 过程中碳主要以 CO2 的形式进行循环,在 F→B 过程中以含碳有机物的形式进行流动
12. 近年来,微景观生态缸越来越受到年轻人喜爱和追捧。下列关于生态缸制作的叙述,错误的是( )
A. 设计生态缸时必须考虑系统内生物组分的生活力及营养级的合适比例
B. 生态缸的组成成分中,联系生物群落与无机环境的是生产者和消费者
C. 制作完成的生态缸应避免阳光直射,以免温度过高杀死生态缸内的生物
D. 生态缸密封性较差时,缸内与外界的联系较大,生态缸维持的时间会较长
二、多选题:本大题包括4小题,每小题4分,共16分。
13. 2020年2月,东非地区发生25年来最严重蝗灾,民众深陷缺粮窘境,治蝗问题备受关注。某地区曾做过一项实验,将大量的鸭子引入农田捕食水稻蝗虫,结果仅需2000只鸭就能把4000亩地里的蝗虫有效控制。为研究蝗虫种群数量变化规律,该实验还建立了如下图所示的两个模型甲、乙,下列有关说法正确的是( )
A. 据甲图分析引入鸭后,蝗虫种群K值为N1
B. 曲线甲变化反映了鸭和蝗虫二者的种群数量是相互影响的,是循环因果的关系。
C. 乙图AB时间段,若蝗虫每天增加3%,并呈“J”型增长,最初有N0只,则t天后种群数量为N0×0.03t只
D. 利用昆虫性引诱剂(信息素)诱捕蝗虫防治蝗灾,目的是改变种群的年龄结构,从而使害虫的种群密度降低
14. 科学家设计一系列50m×50 m的区域以研究更格卢鼠(啮齿类)对其他小型食种子啮齿类动物的影响。将更格卢鼠从一半这样的区域中移走,另一半保持原样。每个区域的围墙上都有能使啮齿类动物通过的孔洞;但是,移走更格卢鼠的那一半区域围墙孔洞较小,更格卢鼠不能通过。接下来三年实验数据如图,相关叙述正确的是 ( )
A. 两个区域之间其他啮齿类动物不会存在竞争关系
B. 用标记重捕法调查更格卢鼠的数目时,若被天敌吃掉的个体中有被标记的个体,估算值将偏大
C. 该实验因变量在不同条件下变化趋势是同步的,有可能是由于气候变化导致的
D. 更格卢鼠与其他啮齿类动物发生竞争,是因为它们的生态位发生了重叠
15. 某同学绘制了如图所示的能量流动图解,下列叙述不正确的是( )
A. 生产者固定的总能量可表示为W1=A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2
B. 由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D2/D1×100%
C. 初级消费者摄入的能量等于A2+B2+C2
D. B2代表用于初级消费者生长、发育和繁殖等生命活动的总能量
16. 如图表示某河流生态系统受到生活污水(富含有机物)轻度污染后的净化作用示意图。下列叙述正确的是( )
A. AB段需氧型细菌分解有机物是溶氧量降低的原因之一
B. BC段藻类可利用污水中有机物所含的能量进行大量繁殖
C. CD段该河流生态系统的结构和功能尚未恢复到相对稳定状态
D. 负反馈调节是该河流生态系统自我调节能力的基础
三、非选择题:本部分共5题,共60分。
17. 如图甲表示种群数量变化可能的四种模型,图乙表示①种群和②种群的数量变化。回答下列问题:
(1)“J”形曲线出现的前提条件是___________,图甲中出现阴影部分表示的是___________。若不更换培养液,则培养液中酵母菌种群数量变化与图甲中曲线___________最相似。
(2)图甲中ab时间段,曲线Ⅲ所代表的种群出生率___________(填“大于”“小于”或“等于”)死亡率;图甲中cd段曲线Ⅱ的变化趋势与图乙中②种群的___________时间段相对应。
(3)在用样方法调查某植物种群数量时,为减小调查误差,应注意___________(答两点)。
18. 为探究培养液中酵母菌种群数量的变化,某实验小组将少量酵母菌接种到一定体积的培养液中,每隔一段时间测定酵母菌数目,其变化曲线如图1所示。回答下列问题:
(1)该实验不需要另外设置对照实验,原因_______________。
(2)取样时应先振荡试管,目的是___________。
(3)对酵母菌逐个计数非常困难,可采用________的方法估算酵母菌种群数量,该过程需要用到血细胞计数板。实验过程如采用下图所示的操作,那么统计出来的数据与实际值比_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)小组同学在一次实验中取样液后,并稀释10倍,用图1所示的血细胞计数板(1mm×1mm×0.1mm,25×16)计数。若用图2的计数结果作为每个中方格的平均值(点代表酵母菌)则此样液中酵母菌的密度是__________个/mL
19. 林窗是指森林群落中老龄树死亡或偶然因素导致成熟阶段的优势物种死亡,从而林冠层形成空隙的现象。生态学家Runkle和Barden对林窗进行长期的调查研究,发现环境因素影响林窗植物物种丰富度的变化结果如图所示。回答下列问题:
(1)林窗形成后,首先是草本植物迅速生长,第二年长出灌木并逐渐成为优势物种,影响草本和灌木等植物生长的主要环境因子是____,在林窗中进行的群落演替属于____。
(2)调查林窗土壤小动物类群的方法常用____,统计土壤小动物类群丰富度的方法有____。
(3)分析图形信息可知,影响林窗植物丰富度的主要环境因素有____。
20. 图1为某草原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为该生态系统的部分能量流动示意图(不考虑未利用的能量)。据图分析回答:
(1)图1中,乙属于生态系统中的 _______(填组成成分);碳元素进入无机环境的途径是________(填序号)。
(2)图2中B表示 ________。若鼠摄入能量为2.2×109kJ,A中能量为1.6×109kJ,B中能量为1.2×109kJ,狼同化能量为2.4×108kJ,则该生态系统中鼠到狼的能量传递效率为 ___________________。
(3)由图2可以总结出生态系统能量流动的主要特点是 _____。农田生态系统中的间种套作、蔬菜大棚中的多层育苗、稻—萍—蛙等立体农业,体现研究能量流动的意义是可以帮助人们_____________________________。
(4)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,狼和兔种群数量保持相对稳定的调节机制属于____调节,这也体现出信息传递具有_______,以维持生态系统的稳定的作用。
21. 与常规农业相比,有机农业、无公害农业通过禁止或减少化肥、农药的使用,加大有机肥的应用,对土壤生物产生了积极的影响。某土壤中部分生物类群及食物关系如图所示,三种农业模式土壤生物情况如表所示。
取样深度(cm) 农业模式 生物组分(类) 食物网复杂程度(相对值)
0—10 常规农业 15 1.06
有机农业 19 1.23
无公害农业 17 1.10
10—20 常规农业 13 1.00
有机农业 18 1.11
无公害农业 16 1.07
(1)土壤中的线虫类群丰富,是土壤食物网的关键组分。若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级,与食细菌线虫相比,捕食性线虫同化能量的去向不包括________。 某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统,其判断依据是___________。
(2)取样深度不同,土壤中生物种类不同,这体现了群落的___________结构。 由表中数据可知,土壤生态系统稳定性最高的农业模式为___________,依据是___________。
(3)经测定该土壤中捕食性线虫体内的镉含量远远大于其他生物类群,从土壤生物食物关系的角度分析,捕食性线虫体内镉含量高的原因是___________。南昌二中2023—2024学年度上学期高二生物期末考试卷
一、单选题:本大题包括12小题,每小题2分,共24分。
1. 种群增长率是出生率与死亡率之差,若某种水蚤种群密度与种群增长率的关系如图所示。下列相关说法错误的是( )
A. 水蚤的出生率随种群密度的增加而降低
B. 水蚤种群密度为12个/cm3时,种群数量增长最快
C. 单位时间内水蚤种群的增加量随种群密度的增加而降低
D. 若在水蚤种群密度为32个/cm3时进行培养,其种群的增长率会为负值
【答案】C
【解析】
【分析】据图可知,随着种群密度的增加,种群增长率逐渐降低,当种群密度达到24个cm3 ,种群增长率为0,说明其数量达到最大。
【详解】A、随着种群密度的增加,种内斗争加剧,资源空间有限,所以出生率降低,A正确;
B、该种群密度的K值(最大数量)为24个/cm3 ,水蚤种群密度为 12个/cm3 时,增长速率最大,故该种群密度时,种群数量增长最快,B正确;
C、单位时间内水蚤种群的增加量随种群密度的增加不一定降低,例如当种群密度为1cm3 ,增长率为30%,增长量为0.3,而当种群密度为8 个/cm3时,增长率大约20%,增长量为1.6,C错误;
D、从图中看出当种群密度达到24个/cm3 ,种群增长率为0,说明其数量达到最大,可以推测当种群密度为 32 个/cm3 时,种内斗争进一步加剧,出生率将小于死亡率,增长率为负值,D正确。
故选C。
2. 去除取样法是一种常用的种群密度调查方法,其原理为在一个封闭的种群里,随着连续的捕捉,种群数量逐渐减少,同等的捕捉力量所获取的个体数逐渐降低,逐次捕捉的累积数就逐渐增大。当单位捕捉力量的捕捉数等于零时,捕捉累积数就是种群数量的估计值。下列说法错误的是( )
A. 开放环境中的动物不适合采用此调查方法
B. 此法适用于活动能力强且不易被标记的动物
C. 用黑光灯诱捕具有趋光性的昆虫,属于此调查法
D. 被调查种群的个体差异(如年龄,运动能力)对此法的调查结果无影响
【答案】D
【解析】
【分析】种群的数量特征中,种群密度是最基本的数量特征。出生率、死亡率、迁入率、迁出率直接影响种群密度;年龄结构通过影响出生率和死亡率间接影响种群密度,是预测种群密度变化趋势的主要依据;性别比例通过影响出生率间接影响种群密度。
【详解】A、开放环境中动物流动性大,不适合采用去除取样法调查方法,A正确;
B、活动能力强且不易被标记的动物,既不能用样方法,也不能用标记重捕法,可使用去除取样法,B正确;
C、用黑光灯诱捕具有趋光性的昆虫,符合题中描述的去除取样法的操作过程,属于去除取样法,C正确;
D、被调查种群的个体存在差异如年龄、运动能力,则每个个体被捕捉的可能性不同,对调查结果有影响,D错误。
故选D。
3. 长白山景区植物种类十分丰富,有人参、长白松、草苁蓉、平贝母、松毛翠等。某科研团队开展了多个样地种群密度和年龄结构调查,其中长白松、草苁蓉、平贝母三种植物的调查结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
植物 老年植株 成年植株 幼年植株
密度/(株·hm-2) 占比/% 密度/(株·hm-2) 占比/% 密度/(株·hm-2) 占比/%
长白松 94 92.16 8 7.84 0 0
草苁蓉 138 34.24 125 31.02 140 34.74
平贝母 60 4.22 307 21.57 1056 74.21
A. 与人参相比,调查长白松时选取的样方面积应该更大一些
B. 可预期草苁蓉、平贝母的种群数量变化分别是稳定、增加
C. 平贝母的种群数量变化会受寒流、火灾等密度制约因素的影响
D. 仅根据平贝母的种群密度最大并不能得出其种群数量会增加
【答案】C
【解析】
【分析】种群的特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例。其中,种群密度是种群最基本的数量特征,年龄结构可以预测种群密度的变化方向,出生率和死亡率直接决定种群密度,种群密度只能反映种群在一定时期的数量变化,不能反映种群数量的变化趋势,性别比例是通过影响出生率而影响种群密度变化的。
【详解】A、调查植物种群密度时采用样方法,样方大小根据被调查植物的大小而定,植物越大样方面积相对比较大,所以调查长白松时选取的样方面积应该比调查人参时的样方面积大,A正确;
B、从题干表格中可以看出,草苁蓉老年、成年、幼年植株占比接近,年龄结构为稳定型,种群数量变化是稳定;平贝母老年植株占比较少,为4.22%,成年植株占比21.57%,幼年植株占比74.21%,所以年龄结构为增长型,群数量变化是增加,B正确;
C、平贝母的种群数量变化会受寒流、火灾等的影响,这些因素属于非密度制约因素,C错误;
D、种群密度只能反映种群在一定时期的数量变化,不能反映种群数量的变化趋势,所以仅根据平贝母的种群密度最大并不能得出其种群数量会增加,D正确。
故选C。
4. 海洋孕育了众多生物资源。海洋不同深度的鱼类分布状况如图所示,其中曲线甲、乙、丙分别表示三种鱼的种群数量变化情况。下列分析正确的是( )
A. 海洋中鱼类的垂直分层现象主要与其对光的利用有关
B. 由图可知,甲、乙、丙三种鱼之间均存在捕食关系
C. 甲、乙、丙三种鱼可能存在竞争关系,每种鱼存在种内斗争关系
D. 随着海洋深度增加,物种丰富度呈增加趋势
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析,曲线甲、乙、丙分别表示三种鱼的种群数量变化情况,图示说明随着海洋中深度的增加,依次处于优势地位的鱼类为丙、乙和甲。
【详解】A、海洋中鱼类的垂直分层现象主要与其对食物和栖息环境的需求有关,A错误;
B、图中显示的是海洋不同深度的鱼类分布状况,但根据图示不能说明甲、乙、丙三种鱼之间均存在捕食关系,B错误;
C、甲、乙、丙三种鱼彼此之间有共同的生存空间,因而可能存在竞争关系,且每种鱼因为争夺食物和空间而存在种内斗争关系,C正确;
D、就这三种鱼类来说,不能说明随着海洋深度增加,物种丰富度呈增加趋势,D错误。
故选C。
5. 洪泛区是江河两岸、湖周、海滨易受洪水淹没的区域,该区域土地肥沃、生物种类丰富,合理利用这些区域发展生产、缩小洪灾是十分必要的。某河流生态护坡的结构如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 从偶然洪泛区到淹没区的生物种类不同,这体现了群落水平结构
B. 偶然洪泛区的生物群落对光能的利用程度高于季节性洪泛区的
C. 洪水过后,洪泛区生态系统的抵抗力稳定性有所增强
D. 可结合洪水的时间等特征,在季节性洪泛区选种合适的作物
【答案】C
【解析】
【分析】群落的空间结构:包括垂直结构和水平结构。群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态,其最显著的特征是分层现象,即在垂直方向分成许多层次的现象。群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局,其主要表现特征是镶嵌分布。
【详解】A、据图可知,偶然洪泛区到淹没区属于水平方向上的不同地形,生物种类不同体现了群落的水平结构,A正确;
B、偶然洪泛区的生物群落的垂直结构更复杂,对光能的利用率更高,B正确;
C、洪水过后,洪泛区的多样性降低,抵抗力稳定性降低,C错误;
D、结合洪水的时间特征,选择适合的作物种植,D正确。
故选C。
6. 鲸落是指鲸鱼死亡后落入深海形成的生态系统。鲸落形成初期,鲨鱼、盲鳗 等生物吞食软组织;中期蠕虫、甲壳类生物以残余鲸尸为栖居环境,啃食尸体, 吃骨虫弗兰克普莱斯和吃骨虫罗宾普鲁姆斯是两种新发现的蠕虫,起初科学家只 观察到了雌虫,后来发现雄虫生活在雌虫体内;后期厌氧细菌进入鲸鱼骨头中,分解其中的有机物,同时产生大量的硫化氢,硫化细菌氧化硫化氢获得能量并合成有机物。下列叙述正确的是( )
A. 鲸落中的群落不存在垂直结构和水平结构
B. 吃骨虫弗兰克普莱斯和吃骨虫罗宾普鲁姆斯的雄虫生活在雌虫体内,是一种寄生现象
C. 厌氧细菌和硫化细菌直接或间接依赖骨头中的有机物生存,均属于异养型生物
D. 硫化细菌、蠕虫等所有生物构成了生物群落
【答案】D
【解析】
【分析】生态系统是指在一定地域内生物与环境形成的统一的整体。生态系统的组成包括非生物部分和生物部分。非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤(泥沙)等;生物部分包括生产者(绿色植物)、消费者(动物)、分解者(细菌和真菌)。
【详解】A、结合题意“鲸落是指鲸鱼死亡后落入深海形成的生态系统”,任何生态系统组成的群落中都存在垂直结构和水平结构,A错误;
B、寄生是指不同物种间的关系,而弗兰克普莱斯和罗宾普鲁姆斯雄虫生活在雌虫体内,是同一物种雌雄个体之间的关系,不属于寄生,B错误;
C、据题干信息“硫细菌氧化硫化氢获得能量合成有机物”可知,该生物可以自己合成有机物,故也属于生产者,C错误;
D、群落是指一定空间和一定时间内所有生物的总称,硫化细菌、蠕虫等所有生物构成了生物群落,D正确。
故选D
7. 现存的每一种生物都有与其环境相适应的形态结构和生活方式,因此生物适应环境具有普遍性。在不同的群落中,生物适应环境的方式不尽相同,有形态适应、行为适应、生理适应等。以下关于群落中植物对环境适应的叙述,错误的是( )
A. 荒漠生物群落中骆驼刺为适应缺水的环境植株才几厘米高,但根可长达15m
B. 草原生物群落中的植物为抵抗干旱往往叶片狭窄,表面有茸毛或蜡质层
C. 落叶阔叶林群落中的植物为顺利度过寒冬树叶枯落,芽具有鳞片,树皮厚
D. 森林生物群落中的阴生植物为适应弱光茎细长,叶薄,细胞壁薄,叶绿体体积小
【答案】D
【解析】
【分析】在不同的森林群落中,生物适应环境的方式不尽相同,换句话说,每一种生物都有自己适宜的生存环境,因此有人说,群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。
【详解】A、荒漠生物群落中骆驼刺为适应缺水的环境植株才几厘米高,但根可长达15m,可以在减少水分散失的同时加强对水的吸收,A正确;
B、草原上以各种耐旱的多年生草本植物占优势,草原上的植物往往叶片狭窄,表面有茸毛或蜡质层,这样能够减少水分蒸腾,从而抵抗干旱,B正确;
C、落叶阔叶林群落中的植物为顺利度过寒冬树叶枯落,芽具有鳞片,树皮厚,使其具有一定的耐寒性,C正确;
D、森林生物群落中的阴生植物为适应弱光茎细长,叶薄,细胞壁薄,叶绿体体积大,D错误。
故选D。
8. 某片发育成熟的森林发生了严重火灾后,研究人员对过火地带上的植被进行了长达几十年的跟踪调查,抽取了物种丰富度、优势物种高度、植物甲的种群密度随时间变化的三组数据,绘制数量变化曲线如图。下列有关叙述错误的是( )
A. 曲线Ⅰ代表优势物种高度
B. 曲线Ⅱ代表物种丰富度,g时群落可能已基本恢复到火灾前的状态
C. 植物甲很可能是多年生草本植物,火灾后土壤中留存的繁殖体有利于群落外貌的恢复
D. 与de段相比,ef段灌木间的竞争会减弱
【答案】D
【解析】
【分析】1、群落的演替是指随着时间的推移,一种群落被另一种群落替代的过程,群落演替过程中是优势物种的取代,随着群落演替的发展,物种丰富度逐渐增加,生态系统的抵抗力稳定性逐渐增强。
2、某片发育成熟的森林发生了严重火灾后,群落演替过程中,物种丰富度逐渐增加,最后保持稳定,因此曲线Ⅱ代表物种丰富度,优势种的植物高度越来越高并有一定时间处于稳定状态,故曲线Ⅰ代表优势物种高度,则曲线Ⅲ代表植物甲的种群密度。
【详解】A、过火地带上的群落演替(次生演替)过程中,优势物种先是一年生草本植物,再是多年生草本植物,然后是灌木,最后是乔木,优势物种高度在逐渐增大且每种优势物种在演替的相应阶段会保持一段时间,这与曲线Ⅰ的变化趋势相符,所以曲线Ⅰ代表优势物种高度,A正确;
B、随着群落演替的进行,物种的丰富度会越来越大,最终达到相对稳定,故曲线Ⅱ代表物种丰富度,g时群落可能已基本恢复到火灾前的状态,B正确;
C、火灾后土壤中留存的繁殖体可快速发育出个体,有利于群落外貌的恢复,由上述分析和题干信息可知,曲线Ⅰ代表优势物种高度,曲线Ⅱ代表物种丰富度,曲线Ⅲ代表植物甲的种群密度,当灌木出现时,草本植物种群密度会降低,植物甲种群数量较多时,曲线Ⅰ处于第二个平台,结合次生演替的过程推测植物甲很可能是多年生草本植物,C正确;
D、与de段(开始出现灌木)相比,ef段(灌木数量较多)灌木间的竞争会加剧,D错误。
故选D。
9. 如图为某生态系统的能量流动过程图解,N1、N2、N3表示同化能量值。下列叙述正确的是( )
A. 输入该生态系统的总能量为N1+N2+N3
B. 图中A表示用于“生长、发育、繁殖”的能量
C. 生产者到消费者的能量传递效率约为N2/N1×100%
D. 将动物粪便作为肥料还田,植物可从中吸收有机物,提高能量传递效率
【答案】C
【解析】
【分析】1、生态系统能量的输入:能量流动的起点是从生产者经光合作用所固定太阳能开始的,生产者所固定的太阳能的总量=流经这个生态系统的总能量。
2、能量流动的特点:单向流动、逐级递减,输入到一个营养级的能量不能百分之百地流入下一营养级,能量在沿食物链流动过程中逐级减少的,传递效率:一个营养级的总能量大约只有 10%~20% 传递到下一个营养级。
【详解】A、流经该生态系统的总能量为 N1+N3,A错误;
B、图中A表示“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗、未被后一个营养级利用,也未被分解者利用的能量,B错误;
C、人为输入的条件下,N1为生产者固定的太阳能,N2是流入从生产者流入到消费者的能量,生产者到消费者的能量传递效率约为N2/N1×100%,C正确;
D、植物不能吸收有机物,土壤微生物可以利用这些有机物,将动物粪便作为肥料还田,实现了能量的多级利用,不能提高该系统的能量传递效率,D错误。
故选C。
10. 近期,我国多地出现“怪鱼”鳄雀鳝,它和恐龙同一时代,是鱼类中的活化石之一。该鱼为入侵物种,是肉食性鱼类,食性广泛,缺乏天敌,被称为“顶级淡水鱼杀手”,鳞片坚硬,可抵挡利刃,肉质粗糙,不具备经济价值,内脏和鱼卵都有剧毒,其内脏污染物富集程度很高。下列叙述错误的是( )
A. 鳄雀鳝进入天然水域会直接导致该地水生生物的多样性降低
B. 鳄雀鳝同化能量的绝大部分以粪便的形式进入分解者的体内
C. 鳄雀鳝至少处于第三营养级,在所属食物链中富集的污染物最多
D. 鳄雀鳝的入侵可能会改变自然环境下群落演替的方向
【答案】B
【解析】
【分析】1、生物入侵是指某物种由它的原产地经自然或人为途径迁移到另一个新的环境,并对当地生物多样性造成危害的过程。
2、物种入侵会破坏原有生态系统的稳定性和生态平衡,是生态系统的生物多样性受到严重威胁,引发生态危机。
3、能量流动过程中能量关系:摄入量=同化量+粪便量;同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能量;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。
4、生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物,使其在机体内浓度超过环境浓度的现象,称作生物富集。
【详解】A、鳄雀鳝食性广泛,缺乏天敌,进入天然水域会直接导致该地水生生物的多样性下降,A正确;
B、鳄雀鳝同化能量的绝大部分通过呼吸作用以热能的形式散失了,粪便量不属于它的同化能量,是属于上一营养级的同化量,B错误;
C、鳄雀鳝是一种肉食性鱼类,至少处于第三营养级。因缺乏天敌,属于最高营养级,在所属食物链中富集的污染物最多,C正确;
D、鳄雀鳝是大型肉食凶猛鱼类,由于很少由天敌,其种群数量很可能会迅速增长,从而取代群落中的优势物种,可能会改变自然环境下群落演替的方向,D正确。
故选B。
11. 是生态系统中碳循环示意图,其中“→”表示碳的流动方向。下列叙述错误的是( )
A. 在碳循环过程中,同时伴随着能量流动
B. 由于某种原因造成图中 E 生物数量大量减少,推测短期内与之相邻的两个营养级生物数量发生的变化是 D 增多,F 减少
C. 该生态系统的消费者包括图中的 D、E、F、B
D. 在 A→C 过程中碳主要以 CO2 的形式进行循环,在 F→B 过程中以含碳有机物的形式进行流动
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图可知,A、B、D、E、F均有箭头指向C,则C表示大气中的CO2库。A、C之间为双向箭头,则A表示生产者,A、D、E、F均有箭头指向B,则B表示分解者,D、E、F表示消费者。
【详解】A、物质是能量的载体,能量是物质循环的动力,物质循环总是伴随着能量流动,二者不可分割,A正确;
B、分析题图可知食物网为,若E生物数量大量减少,则短期内生物数量发生的变化是D增加,A减少,F减少,B正确;
C、由分析可知,A是生产者,C是非生物环境中的二氧化碳,B是分解者,其余生物是消费者,即D、E、F是消费者,C错误;
D、A→C过程指的是碳从生产者到大气中的二氧化碳库的过程,碳流动主要是以CO2的形式进行的,F→B过程指的是碳从消费者到分解者的过程,碳流动是以含碳有机物的形式进行的,D正确。
故选C。
12. 近年来,微景观生态缸越来越受到年轻人的喜爱和追捧。下列关于生态缸制作的叙述,错误的是( )
A. 设计生态缸时必须考虑系统内生物组分的生活力及营养级的合适比例
B. 生态缸的组成成分中,联系生物群落与无机环境的是生产者和消费者
C. 制作完成的生态缸应避免阳光直射,以免温度过高杀死生态缸内的生物
D. 生态缸密封性较差时,缸内与外界的联系较大,生态缸维持的时间会较长
【答案】B
【解析】
【分析】生态瓶制作要求:生态瓶必须是封闭的;生态瓶中投放的几种生物必须具有很强的生活力,成分齐全(具有生产者、消费者和分解者);生态瓶材料必须透明;生态瓶宜小不宜大,瓶中的水量应占其容积的4/5,要留出一定的空间;生态瓶采光用较强的散射光;选择生命力强的生物,动物不宜太多,个体不宜太大。
【详解】A、设计生态缸时必须考虑系统内生物组分的生活力及营养级的合适比例,A正确;
B、在生态缸的物质循环中,联系生物群落与无机环境的两大桥梁是生产者和分解者,B错误;
C、生态缸应放置在通风、光线良好的地方,但要避免阳光直射,以免温度过高杀死生态缸内的生物,C正确;
D、生态缸密封性较差时,缸内与外界会进行联系,如外界的O2进入缸内,供消费者利用等,进而使生态缸的稳定性维持时间更长,D正确。
故选B。
二、多选题:本大题包括4小题,每小题4分,共16分。
13. 2020年2月,东非地区发生25年来最严重蝗灾,民众深陷缺粮窘境,治蝗问题备受关注。某地区曾做过一项实验,将大量的鸭子引入农田捕食水稻蝗虫,结果仅需2000只鸭就能把4000亩地里的蝗虫有效控制。为研究蝗虫种群数量变化规律,该实验还建立了如下图所示的两个模型甲、乙,下列有关说法正确的是( )
A. 据甲图分析引入鸭后,蝗虫种群K值为N1
B. 曲线甲变化反映了鸭和蝗虫二者的种群数量是相互影响的,是循环因果的关系。
C. 乙图AB时间段,若蝗虫每天增加3%,并呈“J”型增长,最初有N0只,则t天后种群数量为N0×0.03t只
D. 利用昆虫性引诱剂(信息素)诱捕蝗虫防治蝗灾,目的是改变种群的年龄结构,从而使害虫的种群密度降低
【答案】B
【解析】
【分析】假设图甲的三个纵坐标为K1、K2、K3(K3最大),则图甲的变化点依次为(N1、K2)→(N2、K1)→(N3、K2)→(N2、K3)→(N1、K2),可知鸭和蝗虫为捕食关系,且蝗虫是被捕食者。
【详解】A、据甲图分析引入鸭后,蝗虫种群K值为N2,A错误;
B、曲线甲变化反映了鸭和蝗虫间存在的负反馈调节机制,是循环因果的关系,B正确;
C、乙图AB时间段,若蝗虫每天增加3%,并呈“J”型增长,最初有N0只,则t天后种群数量为N0×1.03t只,C错误;
D、利用昆虫信息素诱捕蝗虫防治蝗灾,目的是改变种群的性比率,从而使害虫的种群密度降低,D错误。
故选B。
14. 科学家设计一系列50m×50 m的区域以研究更格卢鼠(啮齿类)对其他小型食种子啮齿类动物的影响。将更格卢鼠从一半这样的区域中移走,另一半保持原样。每个区域的围墙上都有能使啮齿类动物通过的孔洞;但是,移走更格卢鼠的那一半区域围墙孔洞较小,更格卢鼠不能通过。接下来三年实验数据如图,相关叙述正确的是 ( )
A. 两个区域之间的其他啮齿类动物不会存在竞争关系
B. 用标记重捕法调查更格卢鼠的数目时,若被天敌吃掉的个体中有被标记的个体,估算值将偏大
C. 该实验因变量在不同条件下变化趋势是同步的,有可能是由于气候变化导致的
D. 更格卢鼠与其他啮齿类动物发生竞争,是因为它们的生态位发生了重叠
【答案】CD
【解析】
【分析】1、标志重捕法估算种群密度的计算公式是:该种群数量÷第一次捕获标记的个体数=第二次捕获的个体数÷第二次捕获的个体中被标记的个体数,该种群数量=(第一次捕获标记的个体数×第二次捕获的个体数)÷二次捕获的个体中被标记的个体数。
2、据图中曲线可知,有更格卢鼠区域比无更格卢鼠区域内小型啮齿动物的数量较少,说明二者为竞争关系;无论更格卢鼠是否存在,各区域中的小型啮齿动物的数量变化趋势总是同时增多或减少,故种群数量的这种变化可能是气候或生产者的数量等因素造成的。
【详解】A、由题意“每个区域的围墙上都有能使啮齿类动物自由通过的孔洞”可知,两个区域之间的其他啮齿类动物存在竞争关系,A错误;
B、被天敌吃掉的个体中有被标记的,也有未被标记的,因此不影响调查的数值,若标记的个体更容易被捕食,则估算值偏大,B错误;
C、题图显示:在有、无更格卢鼠的条件下,因变量(捕获的小型食种子啮齿类动物的数目)随时间的变化趋势是同步的,这可能是由于气候变化所致,C正确;
D、对比每次捕获的数据可知,与有更格卢鼠区域相比,无更格卢鼠区域内小型啮齿动物的数量较多(高),说明更格卢鼠和小型啮齿动物食性相同,它们的生态位发生了重叠,两者为竞争的关系,D正确。
故选CD。
15. 某同学绘制了如图所示的能量流动图解,下列叙述不正确的是( )
A. 生产者固定的总能量可表示为W1=A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2
B. 由第一营养级到第二营养级的能量传递效率为D2/D1×100%
C. 初级消费者摄入的能量等于A2+B2+C2
D. B2代表用于初级消费者生长、发育和繁殖等生命活动的总能量
【答案】BCD
【解析】
【分析】据图分析,输入第一营养级的能量(W1)即生产者固定的能量被分为四部分:一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(A1),还包括现存的植物体B1、流向分解者的C1、流向下一营养级的D1,输入第二营养级的能量(D1),一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(A2),还包括现存的植物体B2、流向分解者的C2、流向下一营养级的D2。从能量流动图解中可以看出,输入第一营养级的能量(W1)即生产者固定的能量被分为四部分:一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了(A1),还包括现存的植物体B1、流向分解者的C1、流向下一营养级的D1,所以W1=A1+B1+C1+D1。
【详解】A、W1是流经生态系统的总能量,W1=A1+B1+C1+D1,D1=A2+B2+C3+D2,则W1=(A1+B1+C1+A2+B2+C2+D2),A正确;
B、由生产者到初级消费者的能量传递效率为D1/W1×100%,B错误;
C、初级消费者摄入的能量等于其产生的粪便的量和其同化的量,C错误;
D、D1-A2代表用于初级消费者生长、发育和繁殖等生命活动的总能量,D错误。
故选BCD。
16. 如图表示某河流生态系统受到生活污水(富含有机物)轻度污染后的净化作用示意图。下列叙述正确的是( )
A. AB段需氧型细菌分解有机物是溶氧量降低的原因之一
B. BC段藻类可利用污水中有机物所含的能量进行大量繁殖
C. CD段该河流生态系统的结构和功能尚未恢复到相对稳定状态
D. 负反馈调节是该河流生态系统自我调节能力的基础
【答案】AD
【解析】
【分析】1、 生态系统具有一定的自我调节能力,自我调节能力的基础是负反馈调节,生态系统的自我调节能力是由一定限度的。
2、抵抗力稳定性:生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力。
【详解】A、分析图可知,AB段溶解氧大量减少主要原因是藻类数量的减少和需氧型细菌的大量繁殖,导致溶解氧随有机物被需氧型细菌分解而大量消耗,A正确;
C、分析图可知,BC段含碳有机物在减少,说明有机物被大量分解,产生NH4+等无机盐离子,使藻类大量繁殖,B错误;
D、由题意可知,该图表示某河流生态系统受到生活污水(富含有机物)轻度污染后的净化作用示意图,CD段时含碳有机物、藻类、细菌等都接近污水排放前的状态,此时该河流生态系统的结构和功能处于相对稳定状态,C错误;
D、如图表示某河流生态系统受到生活污水(富含有机物)轻度污染后的净化作用示意图,体现了生态系统具有一定的自我调节能力,而自我调节能力的基础是负反馈调节,D正确。
故选AD。
三、非选择题:本部分共5题,共60分。
17. 如图甲表示种群数量变化可能的四种模型,图乙表示①种群和②种群的数量变化。回答下列问题:
(1)“J”形曲线出现的前提条件是___________,图甲中出现阴影部分表示的是___________。若不更换培养液,则培养液中酵母菌种群数量变化与图甲中曲线___________最相似。
(2)图甲中ab时间段,曲线Ⅲ所代表的种群出生率___________(填“大于”“小于”或“等于”)死亡率;图甲中cd段曲线Ⅱ的变化趋势与图乙中②种群的___________时间段相对应。
(3)在用样方法调查某植物种群数量时,为减小调查误差,应注意___________(答两点)。
【答案】17. ①. 食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种等 ②. 因环境的阻力(在生存斗争中)所淘汰的个体数 ③. Ⅲ
18. ①. 等于 ②. t2~t4
19. 随机取样、取平均值、选取样方面积相同、统计数量时遵循“记上不记下,记左不记右”原则等
【解析】
【分析】1、J形曲线:指数增长函数,描述在食物充足,无限空间,无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。
2、S形曲线:是受限制的指数增长函数,描述食物、空间都有限,有天敌捕食的真实生物数量增长情况,存在环境容纳的最大值K,种群增长率先增加后减少,在K/2处种群增长率最大。
【小问1详解】
“J”形曲线出现的前提条件是食物和空间充裕、气候适宜、没有天敌和其他物种竞争等理想条件。阴影部分表示环境阻力所淘汰的个体数。若不更换培养液,则营养和空间均有限,曲线先呈S形,最后由于pH变化及有害代谢产物的积累,种群数量会下降,因此与曲线Ⅲ符合。
【小问2详解】
图甲中ab时间段,曲线Ⅲ种群数量保持相对稳定,出生率等于死亡率。图甲中cd段曲线Ⅱ下降明显,与图乙中②种群t2~t4时间段相对应。
【小问3详解】
在用样方法调查某植物种群数量时,为减小调查误差,应注意随机取样、取平均值、选取样方面积相同、统计数量时遵循“记上不记下,记左不记右”原则等。
18. 为探究培养液中酵母菌种群数量的变化,某实验小组将少量酵母菌接种到一定体积的培养液中,每隔一段时间测定酵母菌数目,其变化曲线如图1所示。回答下列问题:
(1)该实验不需要另外设置对照实验,原因是_______________。
(2)取样时应先振荡试管,目的是___________。
(3)对酵母菌逐个计数非常困难,可采用________的方法估算酵母菌种群数量,该过程需要用到血细胞计数板。实验过程如采用下图所示的操作,那么统计出来的数据与实际值比_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)小组同学在一次实验中取样液后,并稀释10倍,用图1所示的血细胞计数板(1mm×1mm×0.1mm,25×16)计数。若用图2的计数结果作为每个中方格的平均值(点代表酵母菌)则此样液中酵母菌的密度是__________个/mL
【答案】(1)该实验在时间上形成了前后对照
(2)使酵母菌分布均匀
(3) ①. 抽样检测 ②. 偏大
(4)6×107
【解析】
【分析】酵母菌可以用液体培养基来培养,培养液中的酵母菌种群的增长情况与培养液中的成分、空间、pH、温度等因素有关,我们可以根据培养液中的酵母菌数量和时间为坐标轴做曲线,从而掌握酵母菌种群数量的变化情况;利用血球计数板在显微镜下直接计数是一种常用的细胞计数法,这种方法可以直接测定样品中全部的细胞数目,所以一般用于单细胞微生物数量的测定,由于血球计数板上的计数室盖上盖玻片后的容积是一定的,所以可根据在显微镜下观察到的细胞数目来计算单位体积的细胞的总数目。
【小问1详解】
本实验没有另设对照实验,原因是该实验在时间上形成前后对照.该实验需要重复实验,原因是避免实验偶然性带来的误差。
【小问2详解】
从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡数次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差。
【小问3详解】
培养液中的酵母菌数量太多,逐个计数困难,常用抽样检测的方法计数,在计数前常采用台盼蓝染液染色,死细胞可以着色,所以被染成蓝色的细胞不需要统计。应先将盖玻片放在计数室上,用吸管吸取稀释后的培养液滴于其边缘,让培养液自行渗入;若先滴细胞悬液,后盖上盖玻片,盖玻片悬浮统计的计数室的液体量增大,则统计出来的数据比实际值偏大。
【小问4详解】
该小组同学在一次实验中取样液后,并稀释10倍,用图1所示的血细胞计数板(1mm×1mm×0.1mm,400个小方格)计数。若用图2的计数结果作为每个中方格的平均值,图2中为25×16模式计数板,如图2一个中方格中有24个,根据计算公式可得24×25×10×104=6×107个/mL。
19. 林窗是指森林群落中老龄树死亡或偶然因素导致成熟阶段的优势物种死亡,从而林冠层形成空隙的现象。生态学家Runkle和Barden对林窗进行长期的调查研究,发现环境因素影响林窗植物物种丰富度的变化结果如图所示。回答下列问题:
(1)林窗形成后,首先是草本植物迅速生长,第二年长出灌木并逐渐成为优势物种,影响草本和灌木等植物生长的主要环境因子是____,在林窗中进行的群落演替属于____。
(2)调查林窗土壤小动物类群的方法常用____,统计土壤小动物类群丰富度的方法有____。
(3)分析图形信息可知,影响林窗植物丰富度的主要环境因素有____。
【答案】(1) ①. 光照(强度) ②. 次生演替
(2) ①. 取样器取样法 ②. 记名计算法和目测估计法
(3)林窗面积和邻近区域植物的丰富度
【解析】
【分析】许多土壤动物有较强的活动能力,而且身体微小,因此在进行研究时,常用取样器取样的方法进行采集、调查。即用一定规格的捕捉器进行取样,通过调查样本中小动物的种类和数量来推测某一区域内土壤动物的丰富度。
【小问1详解】
林窗形成后,首先是草本植物迅速生长,第二年长出灌木并逐渐成为优势物种,影响草本和灌木等植物生长的主要环境因子是光照,随着灌木在与草本植物竞争阳光的过程中不断占优势的过程中,灌木逐渐成为优势种,在林窗中进行的群落演替属于次生演替。次生演替的速度一般较快,这是因为在林窗中基本保留了原有的土壤条件,甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体。
【小问2详解】
土壤小动物活动能力强、身体微小,因此不能用样方法和标记重捕法,通常土壤小动物类群丰富度的方法常用取样器取样法;统计土壤小动物物种数目时,对于个体较大、数量有限的物种常用记名计算法,对于个体小、数量多、无法计数的动物用目测估计法。
【小问3详解】
分析图形信息可知,林窗面积和邻近区域植物的丰富度表现出同步变化的趋势,且变化幅度较大,因此可推测,影响林窗植物丰富度的主要环境因素林窗面积和邻近区域植物的丰富度。
20. 图1为某草原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为该生态系统的部分能量流动示意图(不考虑未利用的能量)。据图分析回答:
(1)图1中,乙属于生态系统中的 _______(填组成成分);碳元素进入无机环境的途径是________(填序号)。
(2)图2中B表示 ________。若鼠摄入能量为2.2×109kJ,A中能量为1.6×109kJ,B中能量为1.2×109kJ,狼同化能量为2.4×108kJ,则该生态系统中鼠到狼的能量传递效率为 ___________________。
(3)由图2可以总结出生态系统能量流动的主要特点是 _____。农田生态系统中的间种套作、蔬菜大棚中的多层育苗、稻—萍—蛙等立体农业,体现研究能量流动的意义是可以帮助人们_____________________________。
(4)狼能够依据鼠留下气味去捕食,鼠同样也能够依据狼的气味或行为躲避猎捕,狼和兔种群数量保持相对稳定的调节机制属于____调节,这也体现出信息传递具有_______,以维持生态系统的稳定的作用。
【答案】(1) ①. 生产者 ②. ②③④
(2) ①. 用于生长、发育、繁殖的能量 ②. 15%
(3) ①. 单向流动、逐级递减 ②. 生物在时间、空间上进行合理配置,增大流入某个生态系统的总能量
(4) ①. 负反馈 ②. 调节生物的种间关系
【解析】
【分析】题图分析:图1为某草原生态系统的部分碳循环示意图,其中甲是无机环境、乙是生产者、丙代表消费者,丁代表分解者。①为光合作用,②③为动植物的呼吸作用,④为分解者的分解作用,⑤为生产者被分解者分解利用的部分。图2中A表示鼠同化的能量,B表示鼠用于生长、发育、繁殖的能量(储存在体内的能量),C表示鼠粪便及遗体残骸中的能量。
【小问1详解】
图1中乙、丙和丁都有箭头指向甲,故甲是无机环境,甲与乙双向箭头,故乙是生产者,乙与丙都有箭头指向丁,故丁为分解者,丙代表消费者;碳元素进入无机环境的途径是②③(动植物的呼吸作用)和④(分解者的分解作用)。
【小问2详解】
图2中A表示鼠同化的能量,B表示鼠用于生长、发育、繁殖的能量(储存在体内的能量)。能量传递效率=(下一营养级同化量/上一营养级同化量)×100%,据图可知鼠的同化量为A=1.6×109kJ,而狼的同化量为2.4×108kJ,因此则该生态系统中鼠到狼的能量传递效率为(2.4×108)÷(1.6×109)×100%=15%。
【小问3详解】
由图2可以总结出生态系统能量流动的主要特点是单向流动、逐级递减。农田生态系统中的间种套作、蔬菜大棚中的多层育苗、稻—萍—蛙等立体农业,这些均是在时间和空间上合理配置生物的实例,即通过研究生态系统的能流动实现了生物在时间、空间上的合理配置,增大流入某个生态系统的总能量,提高了生态系统的光能利用率,进而提高了产量。
【小问4详解】
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,狼和鼠种群数量保持相对稳定的调节机制属于反馈调节,这也体现出信息传递够调节生物的种间关系,维持生态系统稳定的功能,生态系统的信息传递往往是双向的。
21. 与常规农业相比,有机农业、无公害农业通过禁止或减少化肥、农药的使用,加大有机肥的应用,对土壤生物产生了积极的影响。某土壤中部分生物类群及食物关系如图所示,三种农业模式土壤生物情况如表所示。
取样深度(cm) 农业模式 生物组分(类) 食物网复杂程度(相对值)
0—10 常规农业 15 1.06
有机农业 19 1.23
无公害农业 17 1.10
10—20 常规农业 13 1.00
有机农业 18 1.11
无公害农业 16 1.07
(1)土壤中的线虫类群丰富,是土壤食物网的关键组分。若捕食性线虫为该土壤中的最高营养级,与食细菌线虫相比,捕食性线虫同化能量的去向不包括________。 某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统,其判断依据是___________。
(2)取样深度不同,土壤中生物种类不同,这体现了群落的___________结构。 由表中数据可知,土壤生态系统稳定性最高的农业模式为___________,依据是___________。
(3)经测定该土壤中捕食性线虫体内的镉含量远远大于其他生物类群,从土壤生物食物关系的角度分析,捕食性线虫体内镉含量高的原因是___________。
【答案】(1) ①. 流入下一个营养级 ②. 土壤是由各类土壤生物组成的生物群落和无机环境相互作用而形成的统一整体
(2) ①. 垂直 ②. 有机农业 ③. 生物组分多,食物网复杂程度高
(3)镉随着食物链的延长逐渐积累
【解析】
【分析】分析表格:表中是三种农业模式土壤生物情况,其中有机农业模式的土壤中生物组分最多,食物网的复杂程度相对值最大,说明该模的农业的生态系统稳定性最高。
【小问1详解】
一个营养级的生物所同化着的能量一般用于4个方面:一是呼吸消耗;二是分解者分解;三是流入下一营养级;四是未利用的能量,根据图示可知图中捕食性线虫处于最高营养级,因此与食细菌线虫相比同化能量的去向不包括流入下一营养级;由生物群落与无机环境相互作用而形成的统一整体,叫做生态系统,土壤是由各类土壤生物组成的生物群落与土壤无机环境相互作用构成的统一整体,因此属于生态系统。
【小问2详解】
群落的空间结构包括垂直结构和水平结构,垂直结构的特点是分层现象,水平结构的特点是镶嵌分布,因此土壤中深度不同,土壤生物种类的不同体现了明显的分层现象,属于群落的垂直结构;一般而言,生态系统的食物网越复杂,则生态系统的稳定性越高,结合表中数据可知,有机农业的土壤中,生物组分多,食物网复杂程度高,因此生态系统稳定性最高的农业模式为有机农业。
【小问3详解】
生物富集作用亦称“生物放大作用”,通过生态系统中食物链或食物网的各营养级的传递,某些污染物,如放射性化学物质和合成农药等,在生物体内逐步浓集增大的趋势。而且随着营养级的不断提高,有害污染物的浓集程度也越高,因此土壤中的污染物镉随着食物链延长逐渐积累,出现富集现象,在最高营养级生物捕食性线虫体内含量最高。