3.4 生态系统的信息传递 同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.绒茧蜂将卵产在粉蝶幼虫体内,产卵时会将自身携带的P病毒同时注入。P病毒抑制粉蝶幼虫的免疫反应,保证绒茧蜂幼虫的正常发育。绒茧蜂幼虫从粉蝶幼虫体内钻出并化蛹前,粉蝶幼虫持续摄食植物并促进被摄食的植物释放挥发性物质,挥发性物质会吸引姬蜂在绒茧蜂的蛹中产卵。下列有关说法错误的是( )
A.植物释放的挥发性物质对粉蝶种群有利而对绒茧蜂不利
B.题干材料涉及的种间关系主要有捕食和种间竞争
C.上述事例说明信息传递能够调节种间关系
D.上述各种生物的相互作用是协同进化的结果
2.黑光灯之所以能在夜间诱杀趋光性昆虫,是因为趋光性昆虫的视网膜上有一种色素,这种色素能吸收某一特殊波长的光,并且昆虫也喜好这一特殊的光。黑光灯诱捕法的原理是对封闭种群中的动物进行诱捕,直至诱捕完毕,捕获的数量则是种群数量的估计值。下列相关叙述正确的是( )
A.黑光灯诱捕法可用于探究某农田区域内趋光性昆虫的物种数目
B.黑光灯诱捕法和标记重捕法都可调查种群密度,调查值都小于实际值
C.黑光灯诱捕法也需随机抽取数个样方,计算样方个体数,再求平均值
D.利用黑光灯诱杀田间害虫可降低害虫的种群密度,此方法属于生物防治
3.蜜蜂通常在春季繁殖,是农作物最理想的授粉者,在农业生态系统中发挥了重要的作用。某种植沙枣的区域大量养殖蜜蜂,部分生物之间的关系如下图所示。据图分析下列相关叙述错误的是( )
A.蚜虫与蚂蚁的种间关系很可能是原始合作
B.①②都能体现信息传递,但传递信息种类不相同
C.冬季期间影响蜜蜂种群密度的最主要因素是出生率和死亡率
D.可以在种植沙枣的区域大量养殖蜜蜂来防治蚜虫
4.紫堇是罂粟科紫堇属的一年生草本植物。绢蝶成虫选择合适的紫堇植株并在其附近产卵,幼虫以紫堇为食。每年5月下旬至6月上旬是绢蝶产卵的高峰期,但这时紫堇并不急于开花,它的外表与当地岩石背景高度一致,以避开绢蝶的搜索。7月中下旬,这种绢蝶的产卵季已过去,紫堇才陆续开出天蓝色的鲜艳花朵,吸引熊蜂等昆虫为其传粉。下列叙述错误的是( )
A.为了避免绢蝶的捕食,紫堇通过变异让它的外表与当地岩石背景一致
B.紫堇群体中出现的可遗传变异和绢蝶的选择作用是紫堇适应环境的必要条件
C.紫堇吸引熊蜂等昆虫为其传粉,体现了生物种群的繁衍离不开信息传递
D.紫堇和绢蝶的生长特点和习性是二者长期协同进化的结果
5.中科院通过分析飞蝗的体表和粪便挥发物,发现了飞蝗群聚信息素—4-乙烯基苯甲醚(4VA)。4VA 能够响应飞蝗种群密度的变化,并随着种群密度增加而增加,利用基因编辑技术获得飞蝗 OR35 蛋白缺失突变体,发现其触角和锥形感觉神经的生理反应显著降低,对 4VA 的响应行为丧失。下列相关叙述正确的是( )
A.OR35 可能是 4VA 的特异性受体
B.4VA 通过负反馈的方式调节飞蝗种群密度
C.若调查飞蝗幼虫的种群密度可采用标记重捕法
D.飞蝗种群的年龄结构可以直接决定种群密度大小
6.座头鲸常以唱歌作为求偶策略,但当种群规模较大时,座头鲸可能会避免这种求偶策略,因为歌声可能会吸引其他雄性鲸鱼接近其潜在配偶,而当另外的雄性竞争者出现时,它们会与之战斗或离开。座头鲸通过非唱歌的求偶行为,降低了吸引竞争者的可能性,因此更容易留住雌性。下列有关叙述错误的是( )
A.雌雄座头鲸之间可通过多种方式传递信息
B.生态系统中的信息传递既可发生在同种生物之间,也可发生在不同种生物之间
C.信息传递的过程中不仅需要信息源和信道,还需要信息受体
D.座头鲸的求偶策略充分体现了生命活动的正常进行,离不开信息的作用
7.红海滩风景区以湿地资源为依托,以芦苇荡为背景,加上碧波浩渺的苇海,数以万计的水鸟和一望无际的浅海滩涂,还有许多火红的碱蓬草,是一处自然环境与人文景观完美结合的纯绿色生态旅游区。下列相关叙述正确的是( )
A.红海滩风景区的各种生物以及无机环境共同构成了红海滩生态系统的营养结构
B.流入红海滩风景区的总能量等于该地绿色植物固定的太阳能总量
C.信息传递只能发生在生物之间,因为无机环境不会对信息作出反应
D.若人工干预使景区发生群落代替的现象,则该现象属于次生演替
8.在温带森林中,戴胜和斑鸫鹛栖息在同一区域,戴胜和斑鸫鹛对对方发出的警报声做出的反应如下图所示,有关分析错误的是( )
A.戴胜和斑鸫鹛发出的警报声属于物理信息
B.戴胜和斑鸫鹛主要通过对方的警报信息做出逃避反应
C.通过警报声传递信息的过程中涉及信息源—信道—信息受体
D.在信息传递过程中,有些信息具有特异性,但并不是所有信息都具特异性
9.一般情况下植物开花时间与传粉动物的活跃期会相互重叠和匹配。延胡索是一种依靠熊蜂传粉的早春药用植物。科研人员发现了全球气温升高会使延胡索提前开花,监测了某地延胡索开花起始时间并统计这些植株后期的结实率(如图所示)。下列相关叙述,错误的是( )
A.光照和气温属于生态系统中的物理信息
B.图中监测数据表明延胡索的开花时间越早,其结实率越低
C.推测延胡索开花提前会导致其花期与熊蜂活跃期重叠时间增多
D.延胡索开花时间与熊蜂活跃期相互重叠匹配是协同进化的结果
10.如图是某农业生态系统的模式图,有关叙述正确的是( )
A.该系统提高了人类对光合作用所固定能量的利用效率
B.该生态系统的功能包括能量流动和物质循环
C.饲养鸡、鸭后,由于食物链延长,生态系统中能量传递效率会降低
D.鸡、鸭的同化量不会被分解者利用,其粪尿中的能量是生产者的同化量
11.野生动物园圈养草食性动物产生的大量粪便,可以用粪食性金龟进行处理。蜂蝶围着各色的野花翩翩起舞。下列叙述正确的是( )
A.野花通过物理、行为、化学信息吸引蜂蝶
B.蜜蜂、蝴蝶和野花之间存在协同进化
C.金龟生命活动所需的能量来源于被草食性动物同化后的能量
D.金龟的活动促进了物质和能量的多级、循环利用,粪便可提高土壤物种丰富度
12.茉莉酸甲酯是一种与损伤相关的植物激素和信号分子。在虫害开始时,植物可分泌茉莉酸甲酯,通过空气传播给同伴以进行虫害警告,此时甜菜夜蛾幼虫啃噬经过茉莉酸甲酯警告的植物叶片后,会引起甜菜夜蛾的“自相残杀”现象。下列相关叙述错误的是( )
A.植物分泌的茉莉酸甲酯属于化学信息
B.利用茉莉酸甲酯来消灭甜菜夜蛾,属于化学防治
C.该实例表明生态系统中信息传递能够调节生物的种间关系
D.茉莉酸甲酯可能通过促进植物防御基因的表达来发挥作用
13.植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质(化感物质),对其他植物(同种或异种)产生直接或间接作用,该现象在生态学中被称为“他感作用”。下列有关说法错误的是( )
A.利用化感物质抑制其他植物生长的措施属于生物防治
B.水稻连作减产可能是化感物质导致的结果
C.粘液瘤病毒引进澳大利亚后毒力逐渐减弱原因是他感作用
D.生产实践中可分离某些引起他感作用的物质用作除草剂
14.塞罕坝森林公园是保护首都北京的“绿色屏障”,森林覆盖率高达80%,现已成为著名的旅游景点和避暑胜地,此森林生态系统中存在食物链“樟子松一松毛虫→杜鹃”,如图表示松毛虫摄入能量的流动方向,下列叙述正确的是( )
A.流经该生态系统的总能量是樟子松固定的全部太阳能
B.若研究一个月内松毛虫所处营养级能量去向,则图中没有缺少的能量去向
C.图中B表示松毛虫用于生长、发育、繁殖的能量,松毛虫和杜鹃之间的能量传递效率为E/A×100%
D.春天,森林中雌雄鸟上下翻飞,互相追逐,彼此通过飞翔来了解对方,这种现象说明信息传递有调节生命活动正常进行的功能
15.生物兴趣研究小组从某池塘生态系统中选取了四种不同的生物,并对其消化道内食物组成进行了分析,结果如下表所示。下列相关叙述错误的是( )
生物种类 乌鳢 河虾 鲫鱼 水蚤
消化道内食物组成 鲫鱼、河虾 水蚤、小球藻 水蚤(90%、河虾10%) 小球藻
A.表中生物形成的食物网共包含5条食物链
B.物质循环、能量流动和信息传递均需沿食物链进行
C.若鲫鱼突然被大量捕捞,则短期内水蚤数量会上升
D.该食物网中占据第三营养级的生物有河虾、鲫鱼、乌鳢
16.植物甲是某地的入侵植物,对该地造成了危害。研究人员拟采用植物替代控制的方法对入侵植物甲进行防治,研究了植物A、植物B、植物C三种本地植物对植物甲生长的影响,结果如表所示。下列叙述错误的是( )
种植方式 植物A生物量(g) 植物B生物量(g) 植物C生物量(g) 植物甲生物量(g)
单种 40 100 17 42
植物A+植物甲 30 - - 60
植物B+植物甲 - 95 - 6
植物C+植物甲 - - 40 37
A.采用植物替代控制的方法对入侵植物甲进行防治属于生物防治
B.本研究中若混种是1株植物甲+1株本地植物,则单种是2株相同植物
C.由表中数据可知,这三种本地植物都能抑制植物甲的生长
D.依据实验结果分析,植物B适合作为控制植物甲入侵的替代植物
二、多选题
17.生态系统中具有同种食物来源的两种捕食者之间,存在相互捕食对方的现象,称之为集团内双向捕食(即互为集团内捕食者和集团内猎物),如图所示。这种现象对群落中相关物种的种群动态和害虫的生物防治有着很大影响。下列说法错误的是( )
A.天敌1和天敌2的种间关系为捕食和种间竞争,能量在两者之间能双向流动
B.由于存在相互捕食,农业生产中增加捕食者种类,一定能有效抑制害虫数量
C.若通过调查得知某植食性昆虫的年龄结构为增长型,则其种群数量一定会增加
D.根据种间关系可推测出天敌1、天敌2和植食性昆虫之间的信息传递是双向的
18.下图为南方某地构建的稻蟹共生系统的示意图。下列叙述错误的有( )
A.碳元素可在杂草和河蟹间反复循环利用
B.河蟹的残体和粪便可为水稻提供碳源和能源
C.能量最终以热能的形式输出该农田生态系统
D.稻蟹共生系统对稻田中害虫数量的控制属于生物防治
19.下图是某生态系统有关功能的示意图。下列叙述错误的是( )
A.X1过程的完成必须依赖于一种具有双层膜结构的细胞器
B.当该生态系统处于相对稳定状态时,X3过程的能量值约为X1过程的能量值的1%~4%
C.若图中字母表示能量,初级消费者的粪便中所含有机物的能量属于Z1
D.图中箭头也可表示该生态系统的信息传递方向
20.某野生食草动物在种群数量超过环境容纳量时,未来种群变化的三种可能情况如图曲线I、Ⅱ、Ⅲ所示。下列叙述正确的是( )
A.在自然界,气温和干旱等密度制约因素可能会影响该野生动物的数量
B.曲线Ⅲ可表示该种群的栖息地环境破坏严重,此时就地保护是最佳保护方法
C.图中阴影部分表示环境阻力淘汰的个体数,若阴影部分出现变化,则可能引起物种进化
D.该野生动物看到食物减少,部分个体会另觅取食地,这体现了生态系统的信息传递功能
三、非选择题
21.保护生态环境,实现可持续发展,某地区废弃农田经过数十年的演替发展为森林,森林主要以高大的乔木为主,同时拥有丰富的其他动植物资源。回答下列问题:
(1)甲、乙、丙分别表示群落演替的三个连续阶段中,植物优势种群数量的变化情况如下图:根据资料分析,该群落的演替类型是 演替,在该演替过程中,群落的物种丰富度会提高,群落丰富度是指 。该群落发展至第3阶段时,下图中甲、乙、丙三种植物之间为 关系。
(2)若要调查该地区的物种数量,依据下图可知选取样方的最佳面积为 。
(3)森林生态系统中的苔藓、油松、松鼠、红隼等全部生物共同构成了 ;该群落中的植物和动物都具有垂直结构,植物垂直分布的意义是 。
(4)假如在草本植物阶段,一种老鼠(起始数量为3000)迁入该地区,在最初的一个月内,相当于“J”形增长,种群数量每天增加1.47%,则30天后该种群的数量(N30)为:N30= 只。(用公式表示,不必计算具体结果)利用性引诱剂诱杀该种鼠的雄性个体,从而降低了该种鼠种群密度,这种防治方法利用了生态系统的 功能。
22.薇甘菊是首批入侵我国的外来种,其造成的经济损失每年高达数亿元。研究人员在入侵地调查发现,薇甘菊成片生长,覆盖其他植物,使其他植物死亡从而成为单一优势种。该地区的部分能量流动情况[单位:如图1所示。
回答下列问题:
(1)从环境因素考虑,薇甘菊在相关地区发展成为入侵物种的主要原因有 。
(2)由图1可知,初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为 J/(hm2·a),第二营养级同化的能量和摄入的能量的比值比第三营养级的小,可能原因是 。
(3)在适宜夜长的刺激下,薇甘菊会开花,光照对薇甘菊来说是一种 信息,由细胞中的 (填物质)接受,该现象体现信息传递具有 作用。
(4)防治薇甘菊需要加大巡查,早发现早清除,采取的防治措施:①化学防治。该方法需充分考虑施药量和施药浓度。② (填防治方法)。菟丝子营寄生生活,可寄生于多种菊科植物。随着接种菟丝子数量的增加,薇甘菊的干重在减少,如图2所示。据图分析,进行薇甘菊防治的最佳接种数量为 (填图中字母)。接种菟丝子控制薇甘菊的方法可能造成 的不利影响。③基因工程防治。首先从已知的 中筛选调控薇甘菊根系发育的关键基因M,体外合成相关RNA,注入根部细胞,通过干扰 过程来终止基因M表达,抑制薇甘菊的根系生长。
23.薇甘菊是世界上公认的恶性杂草之一,20世纪80年代入侵到我国,并逐渐蔓延。请回答下列问题:
(1)薇甘菊入侵后,能迅速繁殖,使得其与当地植物争夺水分、阳光、空间而产生的 加剧,严重影响当地植物正常生长。
(2)薇甘菊对邻近植物具有强烈的化感作用(某种生物通过向环境释放某些化学物质而影响其它植物生长和发育的现象),这可能是薇甘菊快速入侵的重要原因。研究者利用薇甘菊挥发油处理不同植物,实验结果如下图:
薇甘菊通过挥发油对邻近植物传递的信息属于 信息。图中实验结果显示,不同质量浓度的微甘菊挥发油对小麦、苋菜、油菜生长的影响是 。结果表明,低浓度的薇甘菊挥发油促进大豆的生长,若将薇甘菊引入到大豆田中,你认为 (填“可行”或“不可行”),理由是 。
(3)若要用15kg的微甘菊饲喂山羊,山羊增重还不到75g,请从能量流动的角度分析原因: 。(答出一点即可)
24.蝗灾会对农牧业、经济和环境造成重大威胁。蝗灾发生的生物学基础是蝗虫由散居型向群居型转变,群聚信息素在该过程中发挥重要作用。群聚信息素由个体释放,是一种可招募同种个体聚集到特定区域的物质,吸引的个体无性别差异。回答下列问题:
(1)为探明导致蝗虫聚集的群聚信息素的化学本质,科学家分别对散居型和群居型蝗虫释放的关键化合物的相对含量进行了检测,结果如表所示。据表分析,PAN(苯乙腈)和4VA(4-乙烯基苯甲醚)可能是群聚信息素的依据是 。
化合物 苯甲醛 苯乙腈 愈创木酚 4-乙烯基苯甲醚 苯乙醛
群居型 34.4 33.1 6.5 1.8 2.8
散居型 41.8 ND 18.8 ND 0.3
注:ND表示未检测到该物质的释放。
(2)研究人员围绕PAN设计了以下两个行为实验。①蝗虫行为实验:将同一空地划分为两个区域,其中一个区域释放PAN气体,另一个区域作空气对照,发现蝗虫的活动轨迹主要在空气对照组区域,由此推断PAN (填“是”或“不是”)一种群聚信息素。②鸟类行为实验:取同种散居型蝗虫涂抹PAN后,发现其被鸟类捕食的比率显著降低,据此推测群居型蝗虫释放PAN的作用是 。由此说明信息传递在生态系统中的作用是 。
(3)群聚信息素和性外激素都有招募同种个体聚集的作用。若要进一步确认4VA不是性外激素(由个体释放,吸引异性个体的物质),还需观测的指标是 。利用4VA防治蝗灾属于 防治。
25.东方白鹳在东亚地区曾是常见的鸟类,由于人类对自然的过度开发利用、过度捕猎等原因导致种群数量急剧减少。目前东方白鹳集中于俄罗斯远东地区和中国东北繁殖,越冬主要在我国的鄱阳湖等地。鄱阳湖是亚洲最大的越冬候鸟栖息地,每年有数十万只候鸟飞抵鄱阳湖湿地越冬。研究人员对越冬的东方白鹳数量进行了调查,结果见下表。
鄱阳湖越冬的东方白鹤比例
年份 2004 2005 2016 2018 2019 2020
鄱阳湖东方白鹳数量 1491 602 1898 6046 3461 5871
东方白鹳总越冬数量 1697 1194 1974 6460 4814 5919
越冬比例(%) 88% 50% 96% 94% 72% 99%
(1)研究东方白鹳的生态位,通常要研究它的 等内容(填三项)。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,其意义是 。
(2)鄱阳湖湿地公园水体区域、水位涨落区及外围的滨湖平原、丘陵岗地植被分布有较大的差异,这体现了群落的 结构。每年枯水期,鄱阳湖水位下降,湖床变成万亩草原,植食性动物数量增多。“绿草黄花”为植食性动物提供了可以采食的信息,该信息属于 信息,体现了信息传递在生态系统中的作用是 。
(3)每年冬季,大量的东方白鹳在鄱阳湖越冬,此时,该地生物群落体现出明显的 变化。决定该地生物群落性质最重要的因素是 。一年中直接决定该湿地内东方白鹳种群密度变化的主要因素是 (填种群数量特征)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【分析】种间竞争是指具有相似生态规定的不同物种之间,为了争夺有限的资源(如空间、食物、营养物质等),而产生的一种直接或间接抑制对方的现象。这种竞争的结果可能是一方取得优势,而另一方受到抑制甚至被消灭。种间竞争在自然界是普遍存在的现象。
捕食是指一种动物捕捉并吃掉另一种动物的行为,如狐狸捕捉兔子。
【详解】A、题意显示,植物释放的挥发性物质会吸引姬蜂在绒茧蜂的蛹中产卵,进而消灭绒茧蜂,起到了对粉蝶种群的保护作用,即该物质的释放对粉蝶种群有利而对绒茧蜂不利,A正确;
B、题干材料涉及的种间关系主要有捕食和寄生,不涉及种间竞争,B错误;
C、上述事例说明信息传递能够调节种间关系,维护生态系统的稳定,C正确;
D、上述各种生物的相互作用是协同进化的结果,体现了生物与生物之间、生物与无机环境之间在相互选择中不断发展的过程,D正确。
故选B。
2.A
【分析】黑光灯发出某一特殊波长的光诱捕具有趋光性的昆虫,是因为这些昆虫对某一特殊波长的光敏感,没有这种应激性的昆虫不能被捕获,该方法可以用于诱杀趋光性害虫,也可用于调查农田中趋光性昆虫的种类或某种趋光性昆虫的种群密度。
【详解】A、黑光灯诱捕法吸引趋光性昆虫,可用于探究某农田区域内趋光性昆虫的物种数目,A正确;
B、黑光灯诱捕法和标记重捕法都可调查种群密度,但调查值可能大于实际值,也可能小于实际值,B错误;
C、黑光灯诱捕法是对封闭种群中的动物进行诱捕,直至诱捕完毕,捕获的数量则是种群数量的估计值,因此不需要抽取数个样方,C错误;
D、利用黑光灯诱杀田间害虫可降低害虫的种群密度,但此方法属于机械物理防治,不属于生物防治,D错误。
故选A。
3.C
【分析】生态系统中的信息既有来自生物的,也有来自无机环境的,信息种类繁多,信息量庞大。依据信息的性质和产 生方式,生态系统中的信息可以分为物理信息、化学信息 和行为信息。生态系统中各种信息的作用不是 孤立的,而是相互制约、互为因果关系的。
【详解】A、瓢虫捕食蚜虫以获取食物维持生存,瓢虫和蚜虫之间是捕食关系,蚂蚁常守在蚜虫旁边,来获得蚜虫产生的“蚜蜜”做食物,并防止瓢虫捕食蚜虫,因此蚂蚁与蚜虫生活在一起时双方都受益,但分开后二者也能独立生活,A正确;
B、①②都能体现信息传递,①中传递的是物理和化学信息,②中传递的是行为信息,B正确;
C、蜜蜂通常在春季繁殖,则冬季期间影响蜜蜂种群密度的最主要因素是死亡率、迁入率、迁出率,C错误;
D、大量养殖蜜蜂,可减少蚂蚁的数量,减轻对瓢虫捕食的抑制作用,从而减少蚜虫的数量,D正确。
故选C。
4.A
【分析】信息传递在生态系统中的作用:(1)个体:生命活动的正常进行,离不开信息的作用。(2)种群:生物种群的繁衍,离不开信息传递。(3)群落和生态系统:能调节生物的种间关系,进而维持生态系统的稳定。
【详解】A、变异是不定向的,每年5月下旬至6月上旬紫堇并不急于开花,它的外表与当地岩石背景高度一致,以避开绢蝶的搜索,这是不同物种之间协同进化的结果,A错误;
B、可遗传变异为自然选择提供原材料,自然选择决定生物进化的方向,因此紫堇群体中出现的可遗传变异和绢蝶的选择作用是紫堇适应环境的必要条件,B正确;
C、紫堇陆续开出天蓝色的鲜艳花朵,通过物理信息吸引熊蜂等昆虫为其传粉,体现了生物种群的繁衍离不开信息传递,C正确;
D、生物的适应性特征是不同生物之间、生物与无机环境之间相互选择形成的,因此紫堇和绢蝶的生长特点和习性是二者长期协同进化的结果,D正确。
故选A。
5.A
【分析】种群密度的调查方法有:样方法和标记重捕法;对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标记重捕法;而一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法。研究土壤中小动物类群丰富度常用取样器取样法。
【详解】A、题目信息“OR35缺失突变体的飞蝗对4VA的响应行为丧失”据此可推测,OR35可能是4VA的特异性受体,A正确;
B、4VA能够响应蝗虫种群密度的变化,并随着种群密度增加而增加,因此4VA通过正反馈方式调节蝗虫种群密度,B错误;
C、飞蝗幼虫活动能力弱,可用样方法调查种群密度,C错误;
D、飞蝗种群的年龄结构可以预测种群密度变化,D错误。
故选A。
6.D
【分析】生态系统中信息的类型:物理信息:生态系统中的光、声颜色、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息;化学信息:生物在生命活动过程中,产生的一些可以传递信息的化学物质;行为信息:是指某些动物通过某些特殊行为,在同种或异种生物间传递的某种信息。
【详解】A、雌雄座头鲸之间可通过多种方式传递信息,如物理和行为信息,A正确;
B、生态系统中信息传递一般是双向的,既可发生在同种生物之间,也可发生在不同种生物之间,B正确;
C、信息传递过程中不仅需要信息产生的部位-信息源、信息传播的媒介-信道,还需要信息接收的生物或其部位-信息受体,C正确;
D、座头鲸的求偶策略利用了信息传递,说明生物种群的繁衍,离不开信息的传递,D错误。
故选D。
7.D
【分析】1、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
2、生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,其中能量流动具有单向传递、逐级递减的特点。
【详解】A、红海滩生态系统的营养结构是指食物链和食物网,不包括无机环境,A错误;
B、流入红海滩风景区的总能量包括该地绿色植物固定的太阳能总量和人工输入的能量,B错误;
C、信息传递能发生在生物之间、生物与无机环境之间,C错误;
D、若人工干预使景区发生群落代替的现象,则该现象属于次生演替,保留了一定的土壤条件和种子等繁殖体,D正确。
故选D。
8.B
【分析】信息传递在生态系统中的作用:(1)个体:生命活动的正常进行,离不开信息的传递。(2)种群:生物种群的繁衍,离不开信息的传递。(3)群落和生态系统:能调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定。
【详解】A、物理信息包括声、光、温度、湿度、磁场,戴胜和斑鸫鹛的警报声属于物理信息,A正确;
B、戴胜主要通过借用对方的警报信息做出逃避反应,斑鸫鹛不是,B错误;
C、通过警报声等信息传递均涉及信息源(信息产生的部位)—信道(信息传播的媒介)—信息受体(信息接收的生物或其部位),C正确;
D、在信息传递过程中,有些信息具有特异性,如性外激素,但并不是所有信息都具特异性,如声音、光、温度等,D正确。
故选B。
9.C
【分析】生态系统的信息的种类:①物理信息②化学信息③行为信息。自然界的光、声、温度、湿度、磁场等,通过物理过程传递的信息,称为物理信息。
【详解】A、生态系统中物理信息指生态系统中的光、声、颜色、温度、湿度、磁力等,因此光照强度、时长和温度属于生态系统信息传递中的物理信息,A正确;
B、根据图示,图中监测数据表明延胡索的开花时间越早,其结实率越低,B正确;
C、从图中可以看出,随着开花时间的提前,结实率逐渐降低,因此推测延胡索开花提前会导致其花期与熊蜂活跃期重叠时间减少,使花的授粉率降低,导致结实率降低,C错误;
D、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,因此延胡索开花时间与熊蜂活跃期相互重叠匹配是协同进化的结果,D正确。
故选C。
10.A
【分析】生态系统中能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。人工生态系统应遵循物质循环再生、能量多级利用等特点,使能量更多的流向对人类有益的方面。
【详解】A、该系统实现了能量的多级利用,提高了人类对光合作用所固定能量的利用效率,A正确;
B、该生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递,B错误;
C、生态系统中能量传递效率不会随食物链的延长而降低,C错误;
D、鸡、鸭的同化量有一部分会流向分解者,D错误。
故选A。
11.B
【分析】生态系统的功能有能量流动、物质循环和信息传递,其中能量流动具有单向流动、逐级递减的特点,能量传递效率为10%-20%,不能循环利用,但可以提高利用率,在食物链中,生产者为第一营养级,食草动物为第二营养级,食草动物粪便中的能量还是属于第一营养级,食草动物并没有获得这部分能量,食草动物获得的能量为同化量,同化量=摄入量-粪便量。
【详解】A、蜂蝶围着各色的野花翩翩起舞,说明野花通过物理信息吸引蜂蝶,A错误;
B、蜜蜂、蝴蝶和野花属于不同的物种,三者之间存在协同进化,B正确;
C、野生动物园圈养草食性动物产生的大量粪便,可以用粪食性金龟进行处理,故金龟生命活动所需的能量来源于未被草食性动物同化的能量(粪便量),C错误;
D、物质可以循环利用,能量不能被循环利用,D错误。
故选B。
12.B
【分析】信息传递够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。
【详解】A、植物分泌的茉莉酸甲酯属于化学物质,则相关信息属于化学信息,A正确;
B、利用生物防治原理一般是利用生物的种间关系、信息传递等,利用茉莉酸甲酯来消灭甜菜夜蛾,属于生物防治,B错误;
C、虫害开始时,植物可分泌茉莉酸甲酯,通过空气传播给同伴以进行虫害警告,此时甜菜夜蛾幼虫啃噬经过茉莉酸甲酯警告的植物叶片后,会引起甜菜夜蛾的“自相残杀”现象,该实例体现了生态系统中信息传递能够调节生物的种间关系,C正确;
D、茉莉酸甲酯是一种与损伤相关的植物激素和信号分子,茉莉酸甲酯通过信息传递,甜菜夜蛾幼虫啃噬经过茉莉酸甲酯警告的植物叶片后,会引起甜菜夜蛾的“自相残杀”现象,说明茉莉酸甲酯可促进植物防御基因的表达来发挥作用,D正确。
故选B。
13.C
【分析】他感作用通常指一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质(化感物质),对其他植物(同种或异种)产生直接或间接影响,他感作用是一种种间竞争和种内竞争的体现。
【详解】A、利用生物体内产生的物质抑制其他生物的生长、繁殖等属于生物防治,A正确;
B、水稻连作(同一土地同一植物连续种植)会造成减产,是因为化感物质导致的结果,B正确;
C、人们为了减少野兔的数量而从南美洲引入粘液瘤病毒,若干年后粘液瘤病毒毒力减小是因为病毒和野兔协同进化,而且他感作用的概念提出是针对植物,C错误;
D、依据他感作用现象可利用化感物质杀死某些杂草,因此可作为除草剂,D正确。
故选C。
14.C
【分析】流入某一营养级的能量(同化量)=呼吸作用散失的能量+用于生长发育、繁殖的能量(以有机物形式储存起来)=呼吸作用散失的能量+(被同化)流向下一营养级的能量+流向分解者的能量+(未利用的能量)。生态系统中生产者和消费者之间由于食物关系会形成一定的营养结构。食物链和(食物链交织而成的)食物网是由生产者和消费者之间存在食物关系形成的。相邻养级之间的能量传递效率=下一级同化的能量/上一级同化的能量×100%。
【详解】A、该生态系统不仅只有樟子松一种生产者,流入的总能量是全部生产者固定的能量,A错误;
B、若研究一个月内松毛虫所处营养级的能量去向,则图中缺少的能量去向是未利用的能量,B错误;
C、图中A表示松毛虫同化的能量,B表示松毛虫用于生长、发育、繁殖的能量 ,杜鹃同化的能量是E,松毛虫和杜鹃之间的能量传递效率为E/A×100%,C正确;
D、春天,森林中雌雄鸟上下翻飞,互相追逐,彼此通过飞翔来了解对方,这种现象说明信息传递对于种群的繁衍是必需的,并未体现出种间关系,D错误。
故选C。
15.B
【分析】在生态系统中,生产者和消费者之间通过捕食关系构成食物链。表中食物链有,小球藻→水蚤→河虾→乌鳢,小球藻→水蚤→河虾→鲫鱼→乌鳢,小球藻→水蚤→鲫鱼→乌鳢、小球藻→河虾→乌鳢,小球藻→河虾→鲫鱼→乌鳢,共5条。
【详解】AD、生产者和消费者之间通过捕食关系构成食物链,表中食物链有:小球藻→水蚤→河虾→乌鳢,小球藻→水蚤→河虾→鲫鱼→乌鳢,小球藻→水蚤→鲫鱼→乌鳢、小球藻→河虾→乌鳢,小球藻→河虾→鲫鱼→乌鳢,共5条,该食物网的不同食物链中占据第三营养级的生物有河虾、鲫鱼、乌鳢,AD正确;
B、生态系统的物质和能量通常沿着食物链和食物网流动,但信息传递不一定沿着食物链进行,B错误;
C、鲫鱼主要捕食水蚤,河虾捕食量较少,若鲫鱼突然被大量捕捞,则短期内水蚤天敌数量减少,其种群数量上升,C正确。
故选B。
16.C
【分析】由图可知,植物A与植物甲混种,植物甲的生物量比植物甲单种生物量高,说明植物A与植物甲混种不能抑制植物甲的生长;植物B与植物甲混种后,比植物甲单种相比,植物甲的生物量明显降低,植物B与植物甲混种能明显抑制甲的生长;植物C与植物甲混种后,比植物甲单种相比,植物甲的生物量降低,植物C与植物甲混种能抑制甲的生长,但效果没有植物B的抑制作用强。
【详解】A、采用植物替代控制的方法对有害植物进行防治利用了不同物种的种间竞争关系原理,抑制有害植物的生长,属于生物防治,A正确;
B、本研究中若混种是1株植物甲+1株本地植物,根据等量原则,单种组也应种植2株,即2株相同植物,B正确;
C、分析表格可知,三种本地植物分别与植物甲混种后,植物A与植物甲混种组中植物甲的生物量高于植物甲单种组,说明植物A不能抑制植物甲的生长,C错误;
D、分析表格可知,三种本地植物分别与植物甲混种后,植物B与植物甲混种组中植物甲的生物量最低且明显低于植物甲单种组,说明植物B能明显抑制植物甲的生长;另外,与三种本地植物各自单种相比,分别与植物甲混种的三种本地植物中植物B的生物量变化最小,说明植物B与植物甲混种后,自身生长受影响较小,故植物B适合作为控制植物甲入侵的替代植物,D正确。
故选C。
17.BC
【分析】常见的种间关系:(1)互利共生:根瘤菌和豆科植物;(2)捕食;(3)种间竞争:不同种生物争夺食物和空间(如羊和牛),强者越来越强弱者越来越弱。分为“两种生物生存能力不同”和“两种生物生存能力相同”;(4)寄生;(5)原始合作。
【详解】A、能量沿着食物链(网)流动,分析题图可知,天敌1和天敌2都捕食植食性昆虫,且天敌1和天敌2相互捕食,所以天敌1和天敌2的种间关系为捕食和种间竞争,能量在两者之间能双向流动,A正确;
B 、由于存在相互捕食,农业生产中增加捕食者种类,可能会造成捕食者相互捕食的现象,因此此方法并不一定能有效抑制害虫数量,B错误;
C、种群数量受出生率、死亡率、迁入率和迁出率等影响,所以若通过调查得知某植食性昆虫的年龄结构为增长型,其种群数量不一定会增加,C错误;
D、根据种间关系判断,天敌1、天敌2捕食植食性昆虫,且天敌1和天敌2之间相互捕食,所以它们之间的信息传递是双向的,D正确。
故选BC。
18.AB
【分析】能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和散失的过程.能量流动是生态系统的重要功能,在生态系统中,生物与环境,生物与生物间的密切联系,可以通过能量流动来实现。
【详解】A、碳循环指的是碳元素在生物群落和无机环境之间往返的过程,A错误;
B、河蟹的残体和粪便中含有有机物,经微生物分解后壳为水稻提供碳源,但能量单向流动,河蟹的残体和粪便不能为水稻提供能源,B错误;
C、能量最终通过生产者、消费者和分解者的呼吸作用和分解作用,以热能的形式输出该农田生态系统,C正确;
D、稻蟹共生系统对稻田中害虫数量的控制是通过河蟹实现的,上述过程属于生物防治,D正确。
故选AB。
19.AD
【分析】分析图示可知,图中X1过程为生产者的光合作用,X2、X3为消费者的捕食,Y代表动植物的呼吸作用,Z代表分解者的分解作用。
【详解】A、已知图中X1过程是生产者的光合作用,生产者可以是真核生物,也可以是原核生物。高等植物细胞的光合作用的场所是叶绿体(一种具有双层膜结构的细胞器);而蓝细菌是原核生物,也可以进行光合作用,却没有叶绿体,A错误;
B、按能量传递效率10%~20%计算,当该生态系统处于相对稳定状态时,X3过程的能量值约为X1过程的能量值的1%~4%,B正确;
C、初级消费者的粪便中所含有机物的能量属于未消化吸收的生产者的能量Z1,C正确;
D、生态系统的信息传递往往是双向的,而图中的箭头是单向的,D错误。
故选AD。
20.CD
【分析】题图分析,I曲线的K值较高,因此I环境破坏较轻;Ⅱ的环境容纳量低于原始环境容纳量,说明环境有一定程度的破坏;Ⅲ中生物逐渐灭绝,说明栖息地的环境被完全破坏。在环境条件有限的情况下,种群数量到达K值之后,未来数量的变化趋势与其栖息地的破坏程度或变化有关,当种群数量趋于0或环境容纳量很小时,说明该地域已不适合该生物生存,需进行易地保护。
【详解】A、气温和干旱为影响种群数量变化的非密度制约因素,A错误;
B、当种群数量超过环境容纳量后,曲线Ⅲ生物逐渐灭绝,说明栖息地被严重破坏,故该区域的动物应采用易地迁移,B错误;
C、 “J”形增长曲线是理想状态下,与“S”形增长曲线形成的阴影面积代表环境阻力淘汰的个体数,若阴影部分出现变化,说明环境选择发生了变化,环境选择会导致基因频率定向改变,可能会引起物种进化,C正确;
D、该野生动物看到食物减少,部分个体会另觅取食地,属于物理信息的传递,因此这体现了生态系统的信息传递功能,D正确。
故选CD。
21.(1) 次生 群落中物种数目的多少 种间竞争
(2)S5
(3) 生物群落 有利于提高利用阳光等资源的能力
(4) 3000×1.014730 信息传递
【分析】随着时间的推移,一个群落被另一个群落替代的过程,叫作群落演替。群落演替有两种类型——初生演替和次生演替。初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面,或者原来存在过植被、但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。次生演替是指原有的植被虽已不存在,但原有土壤条件基本保留,甚至保留了植物的种子或者其他繁殖体的地方发生的演替,如在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
【详解】(1)次生演替中原有的土壤条件基本保留,甚至保留了植物的种子或者其他繁殖体,根据题意,图示为某地区废弃农田经过数十年的演替发展为森林,属于次生演替。物种丰富度是指群落中物种数目的多少。该群落发展至第3阶段时,甲、乙、丙依次作为优势种,前者被后者优势取代,所以三者之间是种间竞争关系。
(2)图甲中S5和S6中物种的数目一样多,且比较稳定,所以若要调查该地区的物种数量,依据图甲可知选取样方的最佳面积为S5。
(3)生物群落是指相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合,森林生态系统中的苔藓、油松、松鼠、红隼等全部生物共同构成了生物群落,垂直结构有利于提高利用阳光等资源的能力。
(4)种群增长的计算公式为Nt=N0λt,种群数量每天增加1.47%,λ为1.0147,N0为3000,t为30,所以N30=3000×1.014730。性引诱剂属于化学信息,利用性引诱剂诱杀某种害虫的雄性个体,从而降低了害虫种群密度,这种防治方法利用了生态系统的信息交流(信息传递)功能。
22.(1)空间充裕、气候适宜、没有天敌
(2) 1.5×108 第二营养级生物摄入生产者,生产者中纤维素含量高,消化吸收较少
(3) 物理 光敏色素 影响生物种群的繁衍
(4) 生物防治 f 菟丝子在杀死薇甘菊的同时会对本土菊科植物造成危害 序列数据库 翻译
【分析】1、某一营养级能量的摄入量=同化量+粪便量,粪便中的能量不属于该营养级属于上一营养级流入分解者的能量。某一营养级同化的能量=经呼吸作用散失的能量+用于自身生长、发育、繁殖的能量=经呼吸作用散失的能量+流入分解中的能量+被下一营养级同化的能量(最高营养级除外)+未被利用的能量。
2、生态系统的信息类型有化学信心、物理信息和行为信息。其作用有:①生命活动的正常进行,离不开信息的作用; ②生物种群的繁衍,离不开信息的传递;③信息还能够调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。
【详解】(1)在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和自身竞争实力强大的条件下,外来物种种群数量会迅速增加,类似“J”形曲线增长。
(2)初级消费者摄入量(1.05×109J / ( h m a ))=初级消费者同化量+粪便量(4×108J / ( h m a )),则初级消费者同化量=6.5×108J / ( h m a ),初级消费者同化量=呼吸作用散失(5×108J / ( h m a ))+用于自身生长、发育繁殖的能量,则初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为1.5×108J / ( h m a) 。第二营养级同化量指消化道消化吸收至内环境的能量,因其以生产者植物为食,植物中含有大量的纤维素,消化吸收较少,因此第二营养级同化的能量和摄入的能量的比值比第三营养级的小。
(3)光照属于来自无机环境的物理信息,有细胞中接受光信号刺激的光敏色素接受该信息,光信号刺激薇甘菊开花,便于传粉授粉,体现了生物种群的繁衍,离不开信息的传递。
(4)菟丝子寄生于薇甘菊导致薇甘菊的干重在减少,利用种间寄生的生物学关系,属于生物防治;图中显示,在一定的范围内田野菟丝子的接种量与薇甘菊的干重成正相关,且f点之前,薇甘菊干重随菟丝子数量的增加而下降明显,f点之后薇甘菊干重受菟丝子数量变化的影响不大,因此最佳接种数量为f;菟丝子营寄生生活,可寄生于多种菊科植物,因此,菟丝子在杀死薇甘菊的同时会对本土菊科植物造成危害;科学家可以从序列数据库中便捷地检索到基因和蛋白质的序列信息;基因表达包括转录和翻译,转录产物为RNA,翻译产物为蛋白质,体外合成相关RNA,注入根部细胞,通过干扰翻译过程来终止基因M表达。
23.(1)竞争
(2) 化学 薇甘菊挥发油对小麦、苋菜和油菜的苗高生长均有一定的抑制作用,且在一定浓度范围内,表现为质量浓度越高,抑制作用越强。 不可行 薇甘菊为入侵生物,繁殖能力强,图示结果表明,高浓度薇甘菊挥发油会抑制大豆生长(可行;大豆田可人为控制薇甘菊的种群数量达到促进作用效果)
(3)15kg薇甘菊未被山羊全部摄入、摄入量的一部分随粪便排出,未被同化、同化能量的大部分在呼吸作用中以热能的形式散失
【分析】1、种间竞争是不同物种之间为争夺生活空间、资源、食物等而产生的一种直接或间接抑制对方的现象。在种间竞争中常常是一方取得优势而另一方受抑制甚至被消灭。
2、生态系统中信息的种类
(1)物理信息:生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,如蜘蛛网的振动频率。
(2)化学信息:生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,如植物的生物碱、有机酸,动物的性外激素等。
(3)行为信息:动物的特殊行为,对于同种或异种生物也能够传递某种信息,如孔雀开屏。
【详解】(1)种间竞争是不同物种之间为争夺生活空间、资源、食物等而产生的一种直接或间接抑制对方的现象。薇甘菊入侵后,能迅速繁殖,使得其与当地植物争夺水分、阳光、空间而产生的竞争加剧,严重影响当地植物正常生长。
(2)化学信息是指生物在生命活动中,产生了一些可以传递信息的化学物质,薇甘菊通过挥发油对邻近植物传递的信息属于化学信息。由柱状图可知,该实验的自变量为植株的种类和薇甘菊的浓度,因变量为受试植物苗高生长的抑制率,图中实验结果显示,薇甘菊挥发油对小麦、苋菜和油菜的苗高生长均有一定的抑制作用,且在一定浓度范围内,表现为质量浓度越高,抑制作用越强。虽然低浓度的薇甘菊挥发油促进大豆的生长,但薇甘菊为入侵生物,繁殖能力强,且图示结果表明,高浓度薇甘菊挥发油会抑制大豆生长,因此将薇甘菊引入到大豆田中的方案不可行(低浓度的薇甘菊挥发油促进大豆的生长,大豆田可人为控制薇甘菊的种群数量达到促进作用效果,因此将薇甘菊引入到大豆田中的方案可行)。
(3)若要用15kg的微甘菊饲喂山羊,山羊增重还不到75g,可能的原因是15kg薇甘菊未被山羊全部摄入、摄入量的一部分随粪便排出,未被同化、同化能量的大部分在呼吸作用中以热能的形式散失。
24.(1)PAN和4VA只由群居型蝗虫释放或在群居型有释放,在散居型中没有释放
(2) 不是 防止(避免)鸟类的捕食 调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡和稳定
(3) 观察4VA吸引个体的性别比例(或性比)或4VA在雌雄群体中作用的差异性 生物
【分析】1、生态系统的信息传递:
⑴信息的种类:物理信息、化学信息、行为信息;
⑵作用:①维持生命活动的正常进行;②维持生物种群的繁衍;③调节生物种间关系,维持生态系统的稳定;
2、目前控制动物危害的技术大致有化学防治、生物防治和机械防治等,目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的生物防治。生物防治的优点是对环境无污染、操作方便、比较安全。
【详解】(1)由题表可知,PAN(苯乙腈)和4VA(4-乙烯基苯甲醚)在群居型蝗虫中出现、散居型蝗虫中未检测到该物质的释放,说明PAN(苯乙腈)和4VA(4-乙烯基苯甲醚)可能是导致蝗虫聚集的群聚信息素;
(2)将同一空地划分为两个区域,其中一个区域释放PAN气体,另一个区域作空气对照,发现蝗虫的活动轨迹主要在空气对照组区域,由此推断PAN不是群聚信息素;取同种散居型蝗虫涂抹PAN后,发现其被鸟类捕食的比率显著降低,据此推测群居型蝗虫释放PAN的作用是防止(避免)鸟类的捕食,由此说明信息传递在生态系统中的作用是调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡和稳定;
(3)若要进一步确认4VA不是性外激素(由个体释放,吸引异性个体的物质),还需观测的指标是观察4VA吸引个体的性别比例(或性比)或4VA在雌雄群体中作用的差异性;利用4VA防治蝗灾属于生物防治。
25.(1) 栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系 有利于不同生物之间充分利用环境资源
(2) 水平 物理 调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
(3) 季节性 物种组成 迁入率和迁出率
【分析】生态系统的信息分为物理信息、化学信息和行为信息。生态系统的光、声、温度、湿度、磁力等,通过物理过程传递的信息,称为物理信息。生物在生命活动过程中,产生一些可以传递信息的化学物质,诸如植物的生物碱、有机酸等代谢产物,以及动物的性外激素等,这就是化学信息。动物的特殊行为,对于同种和异种也能够传递某种信息,即生物的行为特征可以体现为行为信息。
【详解】(1)研究动物的生态位,通常研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系,即研究东方白鹳这种动物的生态位需要研究上述内容;群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位,其意义是有利于充分地利用环境资源。
(2)鄱阳湖湿地公园水体区域、水位涨落区及外围的滨湖平原、丘陵岗地植被分布有较大的差异,这描述的是在水平方向上的差异,因而体现了群落的水平结构。“绿草黄花”属于物理信息,体现了信息可以调节生物的种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。
(3)每年冬季,大量的东方白鹳在鄱阳湖越冬,生物群落体现出明显的季节性变化。群落的物种组成是区别不同群落的重要特征,即物种组成是决定生物群落性质最重要的因素。题意信息显示,东方白鹳繁殖集中于俄罗斯远东地区和中国东北,因此一年中直接决定该湿地内东方白鹳种群密度变化的主要因素是迁入率和迁出率。
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