一、图甲是某草原生态系统中碳循环模式图,图中A、B、C、D表示生态系统的成分,①②③为特定的生理过程,图乙
(1)图乙中的生物成分为生产者和消费者,故对应图甲中的B、D;①是光合作用,③是呼吸作用,在①、③过程中碳以二氧化碳的形式进行循环.
(2)调查植物种群密度的常用方法是样方法.
(3)同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能量=N+R.
(4)由高营养级求低营养级,至少消耗需要考虑能量传递效率为20%,则在植物→鼠→蛇这条食物链中蛇需消耗植物=(1×
4
5 )÷20%÷20%=20kg,在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中蛇需消耗植物=(1×
1
5 )÷20%÷20%÷20%=25kg,因此蛇每增加1 kg体重至少消耗植物45kg.同理,假如蛇的食物中,鼠的比例变为
1
5 ,则蛇每增加1kg体重,在植物→鼠→蛇这条食物链中蛇需消耗植物=(1×
1
5 )÷20%÷20%=5kg,在植物→昆虫→蛙→蛇这条食物链中蛇需消耗植物=(1×
4
5 )÷20%÷20%÷20%=100kg,则因此蛇每增加1kg体重至少消耗植物105kg.则消耗相同的植物,蛇同化的能量是原来的
45
105 =
3
7 .
(5)在生态系统系统中生物之间存在着复杂的种间关系,如捕食、竞争等,通过这种关系,可调节种间关系,维持生态系统的稳定.
(6)该草原虽说发生火灾,但土壤中仍存有植物的根系、繁殖体等,故一段时间后,会发生次生演替;生态系统自我调节能力的大小,取决于该生态系统营养结构的复杂程度或食物链食物网的复杂程度.
故答案为:
(1)B、D CO2
(2)样方法
(3)N+R
(4)45
3
7
(5)调节种间关系,维持生态系统的稳定
(6)次生演替 生物种类多少或物种丰富度高低(营养结构的复杂程度或食物链食物网的复杂程度
二、生物种间关系的生物种间关系两类
按性质可归并为两类。一是种间互助性的相互关系,如原始合作、共栖、共生等;二是种间对抗性的相互关系,如寄生、捕食、竞争等。应该指出的是,所有这些关系,绝不是一朝一夕形成的,既非偶然相遇,也非临时凑合,而是在时间上和空间上有规律重复出现的现象,是生物界长期进化的结果。例如菌根这种复合体,在裸子植物的化石中就已经出现,古已有之。又如蚂蚁与蚜虫共生的奇异表演,不仅在亚洲可以见到,就是在欧洲也能看到(在那里是很常见的)。达尔文在《物种起源》中作过精彩描述,苏联《大百科全书》中也有记载。同时,这些形式也不是一成不变的,界线也不是十分严格的。就以原始合作、共栖、共生三者而言,互助的性质相似,结合的程度有异,其界线很难准确划分,而且在一定条件下也是可以转化的。例如,在自然条件下,氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans)和产乳贝氏固氮菌(Beijerinckia lacticogenes),可以是关系比较松懈的原始合作或共栖,而人为混合培养用于冶金时,则是十分密切的共生关系。再说共生与寄生,也是可以转化的。例如,根瘤菌与豆科植物之间是众所周知的共生关系,但在根瘤菌形成过程中的某段时期,却又是典型的寄生关系。又如鲫鱼与鲨鱼,一般都认为是寄生或附生关系,但鲫鱼有时也为宿主作些清洁工作,这时即为共栖了。至于寄生和捕食,其性质更为相似,前者是以小食大,后者是以大食小。说到底,寄生也是一种捕食关系。
挪威为了保护雷鸟,于19世纪末采用颁发奖金的办法,鼓励猎取捕食雷鸟的猛禽和野兽,结果却引起球虫病在雷鸟中广泛传播,致使其后接着出现雷鸟的大量死亡。原来捕食者捕食的雷鸟,大多是体弱多病的个体,这些个体的淘汰,对雷鸟种群的发展是必要而有益的。这说明捕食者和被捕食者(或寄生物和寄主)之间,既有相互对抗的一面,又有相互依存的一面,两者是相辅相成的辩证关系。从这个意义上讲,寄生、捕食实际是生物种间的一类对抗性的共生关系。对抗的双方,在斗争中相互依存,相互制约,共同进化。
这样说来,生物种间的共生关系,从广义上讲,既包括着原始合作、共栖、共生这样的互助性共生关系,也包括着寄生、捕食这样的对抗性共生关系。整个生物圈,各个生态系,生物与生物间,就是在这种矛盾对立统一的关系中,息息相关、生生不止、共存共荣的。
三、如图甲表示某岛屿上几类主要生物的食物关系,图乙表示兔进入该岛屿后的种群数量变化曲线.请分析回答:(
(1)生态系统的组成成分:非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者,该岛的生物除了图甲出现的以外还必须有分解者.昆虫与鼠都食草,属于竞争关系.
(2)鸟粪便的能量是上一营养级同化的能量,生态系统能量的传递效率是10-20%,若鼬通过捕食鼠和捕食鸟获得的能量相同,则鼬每增加1kg体重,至少需要草1/2÷20%÷20%+1/2÷20%÷20%÷20%=75kg.
(3)在环境条件不受破坏的情况下,一定空间中所能维持的种群最大数量成为环境容纳量,又称K值.在a点时种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数/标志后重新捕获数=400只,此时是K/2,故该岛野兔种群的K值约为800只.因标记不影响其被捕食几率,所以对K值没有影响.
(4)根据数量变化,可推断食物链为c→b→a,a表示第三营养级的生物,因此是鼬或鸟.
(5)信息传递在生态系统中的作用是调节种间关系,维持生态系统的稳定.
故答案为:
(1)(营腐生生活)细菌、真菌 竞争
(2)昆虫 75
(3)800 不变
(4)鼬或鸟
(5)调节生物的种间关系
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