1、集训11生物与环境的综合应用1某生物研究小组观察到野外四个物种在一天中的平均活动时间(活动时间以百分比表示)。休息与其他物种的关系进食其他活动物种A20%15%追逐物种B55%吃植物种子10%物种B20%25%被物种A追逐45%吃植物种子10%物种C75%15%吃物种A10%物种D75%20%吃物种C5%(1)根据表中信息，写出该生态系统中可能的营养结构关系。_(2)物种A与B属于_关系，物种C与A属于_关系。从食性角度看，物种C、D一天中进食时间较短而休息时间较长，其可能的原因是_。(3)组成一个典型的生态系统，除表中设计的生态系统成分外，还应有_。(4)碳元素进入生态系统的生物群落主要是从
2、_开始的。一段时期内，若进入该生态系统生物群落的碳元素总量与由群落进入无机环境的碳元素总量相等，则说明该生态系统基本处于_状态。解析(1)物种A和B为植食性动物，均属于初级消费者，由表格中进食一栏可看出，该表格中存在两条食物链，其构成的食物链为：植物物种A物种C物种D；植物物种B，即可绘出营养结构图。(2)物种A与物种B均为植食性动物，种间关系为竞争。物种C以A为食，两者为捕食关系。分析表中信息可知，物种C、D均属于肉食性动物，食物中蛋白质、脂肪较多，含有的能量多，所以它们进食的时间短而休息的时间长。(3)一个生态系统主要包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者，表中缺失的成分是非生物的
3、物质和能量、分解者。(4)根据碳循环可知，碳进入生物群落主要是从植物的光合作用开始；如果一段时期内，生态系统中碳元素总量的输入与输出基本相等，说明该生态系统处于相对稳定的状态。答案(1) (2)竞争捕食物种C、D均属于肉食性动物，食物中蛋白质、脂肪较多，含有的能量多(3)非生物的物质和能量、分解者(4)生产者(绿色植物)的光合作用相对稳定2.下图为某草原生态系统的食物网，下表为食物链“草鼠鹰”中各种群一年间的能量变化(单位：百万千焦/年)。请分析回答下列问题：(1)在该食物网中，鹰位于第_营养级。蛇与鹰的种间关系为_。(2)生态系统的组成成分中除图中所示的成分外，还应该包括_。蛇由于某种原因数
4、量明显减少，导致鼠的数量先增多后减少，最后趋于稳定，这属于生态系统的_调节。(3)据表分析，草用于生长、发育和繁殖的能量为_百万千焦/年，鼠呼吸消耗的能量为_百万千焦/年，能量从鼠到鹰的传递效率为_%(保留1位小数)。(4)未来一段时间内，要保证该生态系统的总能量增加，其前提条件是_。解析(1)在该食物网中，鹰以鼠为食时处于第三营养级，以蛇为食时处于第四营养级。鹰捕食蛇，二者为捕食关系；鹰与蛇还有共同的食物鼠，二者为竞争关系。(2)食物网中包括生产者和消费者，生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量。负反馈调节可以使生态系统保持相对稳定。(3)草用于生长、发育和繁殖的能
5、量传递给分解者的能量传递给下一营养级的能量未被利用的能量7.019.045.571.5(百万千焦/年)。同化的总能量呼吸消耗量用于生长、发育和繁殖的能量，则鼠呼吸消耗的能量为19910(百万千焦/年)。相邻两营养级的能量传递效率等于相邻两营养级的同化量之比，则能量从鼠到鹰的传递效率为3.519100%18.4%。(4)生态系统中的能量流动符合能量守恒定律，只有生态系统能量的输入总量大于输出总量才能保证该生态系统的总能量增加。答案(1)三、四捕食与竞争(2)分解者以及非生物的物质和能量(负)反馈(3)71.51018.4(4)该生态系统能量的输入总量大于输出总量3某地大力发展农家乐，构建旅游与生
6、态并举的生态农业。池塘养鱼垂钓，水稻长势喜人，农民正忙着进行除草、治虫、施肥等生产活动。根据生态学的原理，分析回答下列问题：(1)从生态系统的成分看，池塘中的藻类属于该生态系统中的_，它们在群落垂直方向上的分布具有分层现象，这种现象与不同水域深度的_有密切相关。(2)从能量流动的角度分析，农民除草、治虫的目的是_。(3)从物质循环的角度分析，稻田生态系统中要不断施加氮肥，主要原因是_。(4)假定某种群当年数量是一年前种群数量的倍，图甲为值随时间的变化曲线。图乙为该系统能量流动示意图单位：J/(m2d)，请分析回答问题：甲乙图甲中该种群数量在ad段的增长曲线呈_型，e点种群数量比d点_。图乙中由
7、草食动物流入分解者的能量除包含其尸体残骸中的能量外，还包含_的能量。(5)随着规模扩大，游客增多，有些废弃物和垃圾扔进池塘，但并未引起生态系统的破坏，原因是_。解析(1)从生态系统的成分看，池塘中的藻类属于该生态系统中的生产者，它们在群落垂直方向上的分布具有分层现象，这种现象与不同水域深度光照强度有密切关系。(2)从能量流动的角度分析，农民除草、治虫的目的是调整能量流动方向，使能量更多地流向水稻，进而流向人类。(3)从物质循环的角度分析，稻田生态系统中要不断施加氮肥，主要原因是稻田中的氮元素随农产品输出不断减少，需及时补充。(4)某种群当年数量是一年前种群数量的倍，图甲中ad段的值先由1增加到
8、2后又逐渐降低到1左右，说明ad段的种群数量呈“S”型增长。由d到e，值一直小于1，所以e点种群数量比d点少。图乙中由草食动物流入分解者的能量，除包含其尸体残骸中的能量外，还包含肉食动物的粪便中的能量。(5)废弃物和垃圾扔进池塘，但并未引起生态系统的破坏，原因是生态系统具有一定的自我调节能力。答案(1)生产者光照强度(2)调整能量流动方向，使能量更多地流向水稻(3)稻田中的氮元素随农产品输出不断减少，需及时补充(4)“S”少肉食动物的粪便(5)生态系统具有一定的自我调节能力4人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用人工基质、微生物、植物等
9、生物对污水进行净化。如图甲为人工湿地示意图，回答下列问题：(1)湿地植物属于该生态系统成分中的_；根据污水中成分含量的变化，从进水口到出水口的不同地段，分别种植不同的湿地植物，这体现了群落的_结构。(2)相比其他污水处理方式，人工湿地具有成本低、净化率高的特点。经过处理后的污水流入上行池，在上行池中可以养殖一些鱼、虾等水生动物，获取一定的经济利益。某调查小组对湿地生态系统进行了相关调查：图乙中的和分别表示鲤鱼的出生率和死亡率，则在_点时，鲤鱼的数量达到最大，出生率和死亡率的变化直接影响到鲤鱼的_。图丙表示该生态系统的能量流动简图，A、B、C、D表示该湿地生态系统的生物成分，其中生产者固定的能量
10、为_，流经该生态系统的总能量_(填“大于”“等于”或“小于”)生产者固定的能量。能量在第一、二营养级之间的传递效率(不考虑污水中有机物的影响)为_。科研小组在研究过程中发现，挺水植物如香蒲、美人蕉等能够向水中分泌萜类化合物、类固醇等，抑制藻类的生长；也能开鲜艳的花，吸引昆虫。这体现了生态系统的_功能。解析(1)湿地植物属于生态系统成分中的生产者；从进水口到出水口不同地段种植不同湿地植物体现了群落的水平结构。(2)鲤鱼的数量达到最大时出生率等于死亡率，即在甲图中的c点；出生率和死亡率直接影响鲤鱼的种群密度。湿地生态系统的生物成分包括生产者、消费者和分解者，由图分析可知A、B、C、D分别表示的是生
11、产者、分解者、次级消费者和初级消费者，所以生产者固定的能量为7.5106J/(m2a)；流经该生态系统的总能量等于生产者固定的太阳能污水中有机物中的化学能。能量在第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率1.5106J/(m2a)7.5106J/(m2a)100%20%。萜类化合物和类固醇等属于化学信息，鲜艳的花属于物理信息，体现了生态系统的信息传递功能。答案(1)生产者水平(2)c种群密度7.5106J/(m2a)大于20%信息传递5下图是某人工鱼塘生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值单位：103kJ/(m2a)。试回答下列有关问题：(1)图中代表的生理过程是_，图中代表的能量主要以_形
12、式贮存。(2)该生态系统中生产者固定的总能量是_kJ/(m2a)。(3)试分析图中植食动物、肉食动物和顶位肉食动物随营养级的升高需要的有机物输入越来越多的原因：_。解析肉食动物能量输出0.250.055.12.17.5，从植食动物流入肉食动物的能量7.552.5，植食动物的能量输出2.50.59416，从生产者流入的能量16214，生产者固定的总能量1437023110，即1.1105kJ/(m2a)。答案(1)呼吸作用(有机物中)稳定的化学能(2)1.1105(3)能量流动沿食物链逐级递减6下图为某鱼塘能量流动图(能量单位是Jm2a1)，其中c、d、f为不同鱼种。请回答下列问题：(1)图中各
13、生物间能量流动的数据是在_层次上进行研究得到的。小鱼c和中鱼d的关系是_。(2)第一营养级到第二营养级的能量传递效率是_(保留一位小数)。(3)大鱼f排出的粪便中所含的能量_(填“包含”或“不包含”)在从中鱼d流入大鱼f的能量中。如果市场行情有较大变化，中鱼d经济价值剧增，该鱼塘应如何获得较大的经济价值？_。解析(1)图中各生物能量流动的数据是在种群层次上进行研究得到的。小鱼c和中鱼d都捕食浮游动物a，中鱼d又捕食小鱼c，所以小鱼c和中鱼d的关系是竞争和捕食。(2)第一营养级到第二营养级的能量传递效率为(3 7004 200)/40 000100%19.8%。(3)大鱼f排出的粪便中所含的能量
14、属于中鱼d同化量的一部分，不包含在从中鱼d流入大鱼f的能量中。中鱼d与大鱼f之间是捕食关系，故去除大鱼f或减少大鱼f的数量可增加中鱼d的产量。答案(1)种群竞争和捕食(2)19.8%(3)不包含去除大鱼f(或减少大鱼f的数量)7某研究小组为研究某地区松毛虫种群数量的变化规律，构建了如图数学模型。请回答相关问题：(1)采用样方法调查该地区松毛虫的种群密度时，取样的关键是要做到_。在AB段，松毛虫呈“J”型增长，假设最初3 500条，每天增加7.5%，则30天后种群的数量为N30_条(用算式表示)。(2)B点之后，松毛虫种群数量下降的主要原因是灰喜鹊的引入，松毛虫与灰喜鹊的种间关系是_。利用灰喜鹊
15、防治松毛虫的优点是_。理论上，该地区松毛虫种群数量下降，除了考虑死亡率升高这一因素外，还应考虑的因素是_。(3)CD段两者之间通过_调节方式，使种群数量保持了动态平衡，这体现了生态系统具有_能力。解析(1)用样方法调查种群密度时，取样的关键是要做到随机取样。在AB时间段，松毛虫呈“J”型增长，每天增加7.5%，也就是第二天是第一天的(17.5%)倍，即1.075，所以N303 5001.07530(条)。(2)B点之后，松毛虫数量下降的主要原因是灰喜鹊的引入，松毛虫与灰喜鹊之间的关系为捕食。利用生物防治的优点是对环境不造成污染，能够将松毛虫数量控制在一定范围内。理论上，某地区的松毛虫种群数量下降，除了考虑死亡率升高这一因素外，还应考虑的因素是种群中个体的迁出等。(3)松毛虫和灰喜鹊之间存在捕食关系，两者之间通过负反馈调节使种群数量保持动态平衡，体现了生态系统具有自我调节能力。答案(1)随机取样3 5001.07530(2)捕食对环境不造成污染，能够将松毛虫数量控制在一定范围内种群中个体的迁出(3)负反馈自我调节
