生物与环境
1.(2018山东枣庄八中一模)下图是某河流中生物甲与生物乙的种群数量变化曲线。请据图回答下列问题。
(1)河流中生物甲的全部个体的总和称为 ,其最基本的数量特征是 。
(2)根据曲线1,在第1~3周时,甲种群的出生率 (填“大于”“等于”或“小于”)死亡率,种群数量呈 型增长。
(3)有生物乙时,第2周甲种群的年龄组成类型是 。
(4)河流中的甲、乙两种生物的种间关系 (填“可能”或“不可能”)是互利共生,原因是
。
答案 (1)种群 种群密度
(2)大于 S
(3)增长型
(4)不可能 互利共生的两种生物的种群数量呈同步性变化,而根据曲线1、2可知,有生物乙时生物甲的数量变化比无生物乙时少,因而甲、乙两种生物的种间关系不可能为互利共生
解析 (1)同一时间内生活在同一区域的同种生物的所有个体称为种群。种群最基本的数量特征是种群密度。(2)由图中曲线1可以看出,在第1~3周时,甲的种群数量不断增长,其出生率大于死亡率,该曲线的增长趋势说明该种群数量呈S型增长。(3)由图中曲线2可以看出,有生物乙时,在第2周之后,甲种群的数量逐渐增多,所以此时其年龄组成类型是增长型。(4)互利共生的两种生物种群数量应呈同步性变化,由图中曲线可知,有生物乙时生物甲的种群数量比无生物乙时少,说明生物甲与生物乙之间不可能是互利共生关系。
2.某稻田生态系统中生存有卷叶螟及其天敌——青蛙等生物,图甲为该生态系统中能量流经某几个营养级的示意图(其中字母表示能量值,数字表示生理过程),图乙表示卷叶螟种群的增长速率变化曲线。请据图回答下列问题。
(1)图甲中,次级消费者指的是 ,①②③表示的生理过程是 。
(2)图甲中,初级消费者粪便中的能量包含在 (填图中字母)中,h表示储存在初级消费者的 内的能量。
(3)由图甲可知,该系统能量从第二营养级传递到第三营养级的效率为 (用图中字母表示)。生态农业实现了能量的多级利用,利用的是 (填图中字母)中的能量。
(4)图乙中,E点时卷叶螟种群数量达到 ;为获得水稻产量的最大收益,应将卷叶螟种群密度至少控制在 (填图中字母)点对应密度之前。
5
答案 (1)青蛙 呼吸作用
(2)a或g 遗体残骸
(3)e/b×100% g、h、i
(4)K值(环境容纳量) C
解析 (1)稻田生态系统中水稻属于生产者,卷叶螟属于初级消费者,青蛙属于次级消费者。据图甲分析,①②③表示呼吸作用。(2)初级消费者粪便中的能量属于上一营养级同化的能量,初级消费者粪便中的能量包含在a或g中。初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量要流向下一营养级和储存在遗体残骸中。(3)据图甲分析,第二营养级的同化量为b,第三营养级的同化量为e,所以能量从第二营养级传递到第三营养级的效率为e/b ×100%。生态农业实现了能量的多级利用,即提高了能量的利用效率,具体利用的是g、h、i中的能量。(4)据图乙分析,E点对应的种群数量为环境容纳量,即K值。C点对应的种群数量为K/2,为获得水稻产量的最大收益应该将卷叶螟种群密度至少控制在K/2之前,即C点对应密度之前。
3.图甲表示生态系统的碳循环示意图;图乙表示生态系统中,能量流经第二营养级的示意图,请据图分析回答问题。
甲
乙
(1)在图甲生态系统中,属于消费者的有 ;碳从无机环境中进入生物群落的主要途径是 作用。
(2)图乙中a表示 的能量,b表示 的能量。b中的能量除了被分解者利用、被次级消费者摄入外,还有一部分 。
(3)若生产者固定的太阳能总量为m kJ,则图甲中最高营养级获得的能量最多为 kJ。
(4)从图乙中可以总结出能量流动的特点是 。
(5)人类对生态系统的能量流动进行调查研究,其意义是 。
答案 (1)d、e、f 光合
(2)初级消费者同化 初级消费者用于生长、发育和繁殖 未被利用
(3)m/125(或0.008m)
(4)单向流动、逐级递减
(5)帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用;合理调整生态系统的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
解析 (1)根据箭头所示,图甲中a是生产者,d、e、f是消费者,b是分解者,c是大气中的CO2库;碳从无机环境中进入生物群落的主要途径是光合作用。(2)图乙是能量流经第二营养级的示意图,a表示初级消费者同化的能量,b表示初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量。b中的能量除了被分解者利用、被次级消费者摄入外,还有一部分未被利用。(3)图甲中最高营养级生物是f,食物链是
5
a→d→e→f,若生产者固定的太阳能总量为m kJ,则图甲中最高营养级获得的能量最多为m×20%×20%×20%=m/125(kJ)。(4)生态系统能量流动的特点是单向流动、逐级递减。(5)人类对生态系统的能量流动进行调查研究,其意义是帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用;合理调整生态系统的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
4.下图甲是某池塘生态系统能量流动模式图,数值代表能量,单位是J/(cm2·a);图乙实线表示该生态系统中某种鱼净补充量(出生率与死亡率的差)与种群密度的关系,虚线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示不同的捕捞强度下这种鱼收获量与种群密度之间的关系。请据图回答下列问题。
(1)图甲生态系统成分中不属于生物群落的是 (用字母回答),C为 。
(2)若生产者固定的能量是1 000 J/(cm2·a),则第一营养级与第二营养级间的能量传递效率为 ,B同化的能量中用于自身生长、发育和繁殖的能量是 J/(cm2·a)。
(3)当种群密度为K/2时,在Ⅳ所示捕捞强度下种群数量的变化趋势是 。若要获得该鱼最大的持续产量,应维持的捕捞强度为图中的曲线 ,原因是 。
(4)在没有明显迁入和迁出的情况下,决定鱼种群净补充量的因素是 。
答案 (1)E 次级消费者
(2)20% 88
(3)增加 Ⅲ 在维持种群数量一定的情况下,净补充量越大,最大持续产量就越大
(4)出生率和死亡率
解析 (1)图甲中A为生产者,B为初级消费者,C为次级消费者,D为分解者,E为无机环境。所以E不属于生物群落。(2)若生产者同化的能量是1 000 J/(cm2·a),传递到第二营养级的能量为200 J/(cm2·a),第一营养级与第二营养级间的能量传递效率为(200÷1 000)×100%=20%。B用于生长、发育和繁殖的能量=200-112=88[J/(cm2·a)]。(3)当种群密度为K/2时,该生态系统中鱼的净补充量最大,即此时出生率与死亡率的差值最大,而在Ⅳ所示捕捞强度下,未达到最大净补充量,但此时出生率大于死亡率,因此种群数量的变化趋势是增加。因为种群密度为K/2时,种群的增长速率最大,由图知此时曲线Ⅲ的收获量与鱼的净补充量相等,即要获得该鱼最大的持续产量,应维持的捕捞强度为图乙中的曲线Ⅲ。(4)由题干信息知,鱼种群净补充量为出生率与死亡率的差,因此在没有明显迁入和迁出的情况下,决定鱼种群净补充量的因素是该鱼种群的出生率与死亡率。
5.鄱阳湖平原中某小型天然湖泊原有少量鱼类,后改造为人工鱼塘,投饵养殖植食性鱼类和肉食性鱼类,两类鱼均无滤食浮游生物的能力。养殖前后生态调查的数据见下表,请回答下列问题。
生物类群、物种数和生物量
调查结果
养殖前
养殖后
水生高
等植物
物种数/种
13
5
生物量(湿重)/(g·m-2)
560
20
浮游藻类
物种数/种
11
20
2
10
5
生物量(干重)/(g·m-2)
鱼类
物种数/种
15
8
生物量(湿重)/(g·m-2)
30
750
虾、贝类等
小型动物
物种数/种
25
8
生物量(湿重)/(g·m-2)
55
13
(1)从种间关系的角度分析,水生高等植物明显减少的直接原因是 与浮游藻类的大量繁殖。
(2)养殖后,流经该湖泊生态系统的总能量包括 和 。
(3)如果肉食性鱼类只摄食虾、贝类等小型动物,不摄食饵料,按目前的状态发展,之后的一个时期内,肉食性鱼类的总量将会 (填“增加”“减少”或“不变”)。
(4)若浮游藻类继续大量繁殖,则会危及养殖鱼类的安全,甚至造成鱼类大量死亡。由这种原因导致鱼类大量死亡的时间往往发生在一天中的 (填“凌晨”“中午”或“傍晚”),因为此时间段 。
答案 (1)捕食者(植食性鱼类)增多
(2)饵料中的能量 生产者固定的太阳能
(3)减少
(4)凌晨 水中的氧含量最低
解析 (1)水生高等植物在养殖鱼类后明显减少,从种间关系的角度分析,其原因有两个:一是植食性鱼类增多后捕食的水生高等植物增多,二是浮游藻类大量繁殖与水生高等植物形成竞争。(2)人工养殖时投放了饵料,饵料中含有能量,因此,养殖后流经该生态系统的能量包括生产者所固定的太阳能和投放的饵料中的能量。(3)养殖后虾、贝类等小型动物生物量减少,若肉食性鱼类只摄食虾、贝类等小型动物,根据能量流动逐级递减,可知肉食性鱼类的生物量将会减少。(4)白天浮游藻类进行光合作用释放氧气,水中的氧气含量高,但晚上浮游藻类进行有氧呼吸,消耗水中的氧气,因此,与中午和傍晚比,凌晨时水中的氧气含量最低,此时鱼类容易死亡。
6.生态浮床是指将植物种植于浮于水面的床体上,充分利用各种生物有效进行水体修复的技术。下图为生态浮床示意图,表中所示为建立生态浮床前后底栖动物的种类变化,回答问题。
建立生态浮床前后底栖动物种类
门 类
建立前种类数
建立后种类数
多毛类
5
5
甲壳类
2
4
0
1
5
腹足类
总 计
7
10
(1)生态浮床体现了群落的 ,可以为鸟类及鱼类提供 。
(2)浮床植物能否直接利用水体中的有机污染物?为什么? , 。
(3)浮床能抑制浮游藻类的生长,其原因是 。
(4)生态浮床系统处理污水具有 优势(至少答出两点)。同时浮床还可以美化环境,体现了生物多样性的 价值。
(5)底栖动物是水生生态系统食物链的关键环节,在 等生态系统功能方面均具有重要的作用。由上表可知,建立生态浮床之后,底栖动物的丰富度 。
答案 (1)空间结构 栖息环境和食物
(2)不能 有机物必须经过微生物的分解作用形成无机物才能被植物吸收
(3)遮蔽阳光,影响藻类光合作用
(4)简单有效、花费少、能耗低和无二次污染等 直接
(5)物质循环、能量流动 增大
解析 (1)分析题图,生态浮床可以充分利用各种生物有效进行水体修复,图中的不同生物的分布体现了群落的空间结构,可以为鸟类和鱼类提供栖息环境和食物。(2)植物不能直接利用水体中的有机物,水体中的有机物必须经过微生物的分解形成无机物才能被植物吸收、利用。(3)藻类生活在水体表面,而生物浮床浮在水体表面后,挡住了阳光,因此藻类不能正常生活。(4)生态浮床处理污水方法简单,花费较少,对环境无污染等;生物可以美化环境,属于生物多样性的直接价值。(5)底栖动物在食物链中属于消费者,对于生态系统的物质循环和能量流动具有重要作用;与建立生态浮床前相比,建立生态浮床后生物种类增多,因此丰富度增大。
5
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