内容正文:
2026年春学期赣县中学高二年级生物期中检测
一、单选题
1. 交配迷向技术是指人为放置性信息素味源,掩盖雌虫释放的性信息素气味,使雄虫无法找到雌虫,降低成虫交配概率,以达到防治目的。下列叙述正确的是 ( )
A. 性信息素属于化学信息,交配迷向技术属于化学防治
B. 交配迷向技术通过破坏种群的性别比例达到防治的目的
C. 生态系统中信息传递的过程需要信息源、信道和信息受体
D. 性信息素影响成虫交配说明生物的生命活动离不开信息的传递
2. 植保站工作人员为调查某灌木丛中生活的一种活动范围广的大型有害昆虫的种群特征,先后两次(间隔3天)对该昆虫种群展开调查,两次调查数据统计结果如下图所示。该昆虫正常雌雄比例为1:1,下列叙述正确的是( )
A. 调查该昆虫种群的数量和性别比例的最优方法是样方法
B. 该昆虫性别比例改变,能够预测该昆虫种群数量的变化趋势
C. 两次调查间隔期内,该昆虫种群可能遭遇了性引诱剂等化学诱杀
D. 两次调查中各日龄的昆虫种群数量变化显著,有发生群落的演替过程
3. 下列关于微生物纯培养的相关叙述中,正确的是( )
A. 配制培养基、倒平板需在酒精灯火焰旁进行
B. 为防止培养基脱落需将接种后的平板正置培养
C. 用平板划线法能在固体培养基的表面形成单菌落
D. 菌落的形状、颜色、数目都可作为菌种鉴定的依据
4. 研究人员利用人工智能技术成功训练出一个AI算法,该算法可以在声音记录中既快又准地检测到蓝鲸的D-calls(D-calls是成年雌雄蓝鲸在栖息地觅食时发出的“社交”叫声)。下列相关叙述正确的是( )
A. 采用标记重捕法可估算蓝鲸种群数量,据此可预测蓝鲸种群未来的增长趋势
B. D-Calls具有高度的个体和季节性变化,通常用于调查南极地区蓝鲸的种群密度
C. 成年蓝鲸的D-calls是觅食时的特殊行为,属于同种生物之间传递的行为信息
D. 该算法有助于提高对蓝鲸种群动态的监测效率,便于人类了解蓝鲸的分布情况
5. “水中人参”银鱼肉质鲜美,具有极高的营养价值。人们为了提高经济效益,在某湖泊中引入了银鱼,一段时间后发现银鱼的产量持续增加,而土著鱼类的产量却逐渐减少。下列叙述正确的是( )
A. 由于资源充足且无天敌,银鱼种群将呈“J”形增长
B. 银鱼种群数量达K/2时是捕捞的最佳时间
C. 引入银鱼导致土著鱼类的K值降低
D. 银鱼与当地环境的协调与适应体现了生态工程的协调原理
6. 某生态系统食物网中的一条食物链“油菜花→松毛虫→麻雀”,下图表示松毛虫摄入能量的流动方向,下列叙述正确的是( )
A. 图中D和F都是松毛虫传给分解者的能量
B. 此生态系统的第二营养级传递给第三营养级的传递效率可以用(E/A)×100%表示
C. 该食物链中的生物在数量上和生物量上都是呈正金字塔模型
D. 图中A表示用于松毛虫生长、发育、繁殖的能量
7. 桑基鱼塘是我国古代先民探索出的一种符合生态工程原理的农业生产模式。人们通过陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑的生产环节将陆地种植与鱼塘养殖有机的整合在一起。下列有关说法正确的是( )
A. 该生态系统能进行自组织实现结构与功能的协调,因此不需要人的管理
B. 根据生态工程的协调原理,设计桑基鱼塘时要考虑各组分的搭配与比例
C. 该生产模式通过食物链的调整实现了物质和能量的循环利用
D. 当卖桑叶比卖鱼更合算时,农民将蚕沙改用为桑树肥料,未违背生态工程的原理
8. 下列关于发酵工程的应用叙述正确的是( )
A. 啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生和积累主要在后发酵阶段完成
B. 微生物农药利用微生物或其代谢物来防治病虫害,是生物防治的重要手段
C. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
D. 可利用醋酸菌在青贮饲料中发酵产生有机酸而实现饲料保鲜
9. “种豆南山下,草盛豆苗稀”描绘了诗人的田耕生活。下图是大豆和杂草R在某种养分生态位维度上的分布曲线。下列叙述正确的是( )
A. a越大,表明大豆个体间对该养分的竞争越激烈
B. b越小,表明大豆与杂草R对该养分的竞争越大
C. b的大小会随着环境的变化而变化,但a和d不会
D. 当c大于0 时,表明大豆和杂草R 的该养分生态位发生了分化
10. 下列关于生态系统相关的说法,正确的有几项( )
①食物网中某生物的位置不能被其他生物取代
②当天气干旱时,草原生态系统中的动植物种类和数量一般不会有太大变化,这一事例属于恢复力稳定性
③组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等元素,不断在无机环境和生物群落之间进行循环的过程,叫生态系统的物质循环
④任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能
⑤植物生长素对植物生长的调节属于生态系统的信息传递中的化学信息
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
11. 某湿地采用“以湿养湿”的策略,在湿地边缘种植芦苇、菖蒲等挺水植物,湿地中部种植莲、芡实等浮水植物,湿地核心区种植菰、金鱼藻等沉水植物,同时引入鱼类、底栖动物等生物。下列叙述错误的是( )
A. 湿地生态修复提高了该生态系统的抵抗力稳定性
B. 引入多种生物增加了湿地生态系统食物网的复杂程度
C. 挺水、浮水、沉水植物的分区分布体现了群落的水平结构
D. 引入的鱼类、底栖动物等生物均属于消费者,能加快生态系统的物质循环
12. 近年来中国成功完成了长达3046公里的“锁边”工程。该工程主要利用麦草等扎设“草方格”,方格内保留了原有沙生植物种子,同时种植沙蒿等耐旱草本,后过渡至红柳、骆驼刺等灌木植物,最终实现“绿进沙退”的治理成效。下列叙述错误的是( )
A. 该工程增大了生态足迹,提高了生态系统的承载力
B. 上述“草方格”沙障治理过程属于群落的次生演替
C. 草方格沙障治理过程中选择耐旱植物,遵循了生态工程的协调原理
D. 植被覆盖可有效防止沙丘扬沙、水土流失,体现了生物多样性的间接价值
二、多选题
13. 我国传统发酵技术历史悠久,很多典籍中均有记载:①《周礼·天官》郑玄注:“大羹不致五味,刑羹加盐菜矣。”②《北山酒经》中记载:“每坛加蜡三钱,竹叶五片,隔水煮开,乘热灌封坛口。”③《齐民要术》中记载:“回酒酢法:凡酿酒失所味醋者,或初好後动未压者,皆宜回作醋”④《本草纲目拾遗》中记述:“豆腐又名菽乳,豆腐腌过酒糟或酱制者,味咸甘心。”下列说法正确的是 ( )
A. ①介绍的是泡菜制作技术,配制的盐水要煮沸冷却后使用
B. ②中每坛加蜡,隔水煮开等灭菌操作,有助于陈酒的储藏
C. ③中从酒化到醋化的过程,当缺少氧气时将乙醇变为醋酸
D. ④中使用豆腐作为固体培养基产腐乳的过程不需严格灭菌
14. 某地为限制蝗虫种群的增长,在m点时使用了有机磷类杀虫剂,相关人员连续数天监测了蝗虫的种群动态,并绘制了其增长率随时间的变化,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 使用样方法可以精确调查不同年龄阶段的蝗虫种群密度
B. 由于在n~q之间蝗虫的增长率逐渐下降,其种群数量也呈下降趋势
C. 使用能降低蝗虫的生育能力的药物,会降低其环境容纳量
D. 经分析,在 m点对蝗虫实施防治的效果比在q点更为显著
15. 科研人员从淤泥中分离高效降解S(一种含有C、H、N的有机物)的细菌,流程如下:取淤泥样品富集培养后获得摇瓶M,稀释后涂布于乙培养基(含无机盐、水、S和Y),挑取单菌落接种至甲培养基(含无机盐、水和S),经多次筛选得到目标菌株。下列说法错误的是( )
A. 富集培养时培养基中需要添加S和Y
B. 实验中盛水或培养基的摇瓶需采用高压蒸汽灭菌法灭菌
C. 甲、乙培养基中加入S浓度越高,越有利于筛选出目的菌株
D. 除水、无机盐外,甲、乙培养基中还需要加入牛肉膏和蛋白胨
16. 采矿业对环境造成了严重破坏,矿区的修复对应对全球气候变化、缓解土地紧缺等都有积极的意义。下图为矿区生态系统退化、恢复与重建机理的逻辑框架图。下列叙述正确的是( )
A. ②与⑥对照,说明人工干预会影响群落演替的方向
B. ①过程中某些物种的消失加快了②过程中另一些物种的消失,该调节机制属于负反馈
C. ⑤与⑥对照说明人类对生态系统的开发利用要适度,退化的生态系统要及时修复
D. 恢复矿区生态环境关键在于植被恢复,以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建
三、解答题
17. 浙江某地古杨梅复合种养系统以杨梅栽培为核心,在杨梅林中适度混栽茶树,放养鸡、蜜蜂等生物,这种可持续发展的复合种养模式,是重要的农业文化遗产。回答下列问题:
(1)杨梅林中搭配种植茶树,使群落水平方向上出现_______现象,让这两种经济树种在同群落中实现_______,达到共存。
(2)林中养蜂能促进植物的授粉与结实。蜜蜂之间借助“舞蹈”相互交流,这种方式传递的信息属于_______。林下养鸡有助于除草、除虫,鸡粪可为系统提供肥料,但鸡的最大放养量不宜超过_______。从能量流动角度分析,鸡吃昆虫与吃相同质量的杂草相比,消耗该生态系统生产者的用于生长发育、繁殖的能量更______,原因是______。
(3)杨梅复合种养系统与单一杨梅林相比,可获得杨梅、茶叶、鸡和蜂蜜等更多农产品。从物质循环角度分析,复合种养系统实现了_______。从能量流动角度分析,复合种养系统的意义有_______(答出2点即可)。
18. 图1为某生态系统的物质循环示意图,其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分,A、B、C、D是丙中相互关联密切的四种生物。图2为能量流经生态系统第二营养级的变化示意图,能量的单位为kJ。结合图示回答下列问题:
(1)据图1分析:乙代表的成分是_______;写出最长的一条食物链____________。
(2)据图2分析可知,流经此自然生态系统的总能量最多为_______KJ,a代表_______。
(3)吃草籽鸟取食草本植物草籽,既从植物中获取物质和能量,也有利于植物___________。研究该吃草籽鸟的生态位,除调查食物外,还需调查____________(答出2点)。
(4)图1中若D大量迁出,短期内B的种群数量变化趋势是______,可能使生态系统的_______下降,使其容易受外界干扰。研究发现,D能够通过释放化学物质抑制B的繁殖行为。由此可见,生态系统的信息能够______________________。
(5)近年来,一些鸟类会前往周边稻田,取食稻田中收割后散落的稻谷,羽毛艳丽的水鸟引来一些游客观赏。从保护鸟类的角度来看,游客在观赏鸟类时应注意的事项是______(答出1点即可)。
19. 在“双碳”目标驱动下,雅江水电站作为我国清洁能源重点工程,实现了绿色发电与生态保护的协同推进。水电站建成后形成水库及消落带(水位周期性涨落形成的特殊区域),科研人员对比了自然河流区、水库库心区、消落带的生态特征,结果如下表。
区域类型
优势生产者
主要消费者
物种丰富度
食物网复杂程度
生产者固定太阳能总量(kJ/m2·a)
自然河流区
附着藻类、挺水植物
洄游性鱼类、水生昆虫
34
高
28000
水库库心区
浮游藻类、沉水植物
浮游动物、小型定居性鱼类
19
低
22000
消落带
耐淹草本、湿生植物
水鸟、底栖动物、啮齿类
27
中
18000
注:生态调度是指通过调节大坝泄流方式,模拟自然河流的水文节律(水位、流量、流速等水文要素随时间呈现的周期性变化,如汛期、枯水期交替),减少水电站对生态系统的影响。
请回答下列问题:
(1)表中三种区域类型中,抵抗力稳定性最高的是___________,判断依据是___________。
(2)消落带物种丰富度高于库心区,从环境角度分析,原因是___________。
(3)洄游性鱼类的洄游行为依赖水流、水温等信号,大坝建设阻断洄游通道会降低其繁殖成功率,这体现了信息传递在生态系统中的作用是___________。
(4)水库库心区中,若小型定居性鱼类都处于同一营养级,则其最多可获得的能量为___________kJ/m²·a。写出小型定居性鱼类所在的一条最长的食物链___________。
(5)为减少水电站建设对该流域生态系统的影响,有人提出“生态调度”的理念,生态调度模拟自然河流的水文节律,为洄游性鱼类提供适宜的繁殖环境,该措施遵循了生态工程的___________原理;若实施生态调度,请从能量流动角度分析,其对消落带生态系统的意义是___________。
四、实验题
20. 空心莲子草是一种外来入侵水生植物,某科研团队对空心莲子草入侵前后的湿地植物群落进行了调查,得到不同入侵程度下物种分布的变化(如图,虚线中心代表物种适应性越强、分布范围越广)。请回答下列问题:
注:两个坐标轴代表不同的环境因子,坐标值由负到正代表该环境因子相应的梯度变化。
(1)空心莲子草入侵该湿地生态系统后,与当地植物竞争______(至少写出两种)等资源,从而影响当地植物的生长繁殖。
(2)从AP-1到AP-3,随着空心莲子草入侵程度的加重,物种丰富度逐渐降低,优势物种也发生了明显更替,这种群落演替的类型属于______,原因是______。
(3)图中很可能代表空心莲子草的数字是______,判断的依据是______。
(4)科研人员发现,空心莲子草入侵后,湿地土壤中分解者的分解速率发生了变化。请依据上述调查设计实验探究空心莲子草入侵程度对土壤微生物分解能力的影响(简要写出实验思路即可)______。
21. 对生活垃圾进行分类处理,是提高垃圾的资源价值和改善生活环境的重要措施。科研小组欲分离及培养若干种微生物用于处理湿垃圾,如剩菜剩饭、骨头、菜根、果皮等食品类废物。研究人员拟筛选出能高效降解这些有机物的菌株,用以处理厨余垃圾,部分流程如图1:
(1)常规微生物实验中,下列物品及其消毒或灭菌方法正确的是___________(填编号)。
编号
①
②
③
④
物品
培养基
超净工作台
涂布器
培养皿
消毒或灭菌方法
高压蒸汽
紫外线照射
酒精浸泡
干热
(2)从常年堆放厨余垃圾的场所取样,溶解在适量___________中,振荡摇匀使菌体分散开后,将菌液进行梯度稀释,接种。根据图1中X培养基上菌落的生长情况,推测该接种方法是__________;在筛选产淀粉酶的菌株时首先将稀释的微生物样品接种在以淀粉为唯一碳源的培养基上,目的是___________;培养、加入碘液后,部分菌落周围出现透明圈,图中能最高效降解淀粉的细菌是___________(填编号);经检测③菌落为硝化细菌,③菌落能在此培养基上生长但没有形成透明圈的原因是___________;对分离出来的目标微生物进行扩大化培养,从物理性质上分,图1的Y应是___________培养基。
(3)科研小组在筛选能产脂肪酶的菌株时,配制的培养基需要___________,从而有利于该菌的生长,抑制其他微生物的生长,以筛选能产脂肪酶的菌株,此种培养基属于___________培养基。获得产脂肪酶的菌株后,处理含油垃圾,实现污染物资源化。现获得可产脂肪酶的甲、乙两种菌株,并进行了培养研究,结果如图2所示。据图2分析,应选择菌株___________进行后续相关研究,理由是___________。
(4)在微生物分解处理垃圾的过程中,纤维素分解菌能够分泌纤维素酶分解纤维素。若科研小组检测样品中的纤维素分解菌的数量,称取10.0g某土壤样品,转入90mL无菌水中,制备成菌悬液,经梯度稀释后,获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上,其中102、103倍稀释的菌悬液分别培养后几个平板上有389、418、511、56、58、60个纤维素分解菌的菌落,则该样本中每克约含纤维素分解菌___________个。
(5)为进一步从常年堆放厨余垃圾的场所取样获得的菌液中,筛选出能同时降解脂肪、纤维素两种成分的微生物,某同学进行了相关实验,请简要写出实验思路:___________。
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2026年春学期赣县中学高二年级生物期中检测
一、单选题
1. 交配迷向技术是指人为放置性信息素味源,掩盖雌虫释放的性信息素气味,使雄虫无法找到雌虫,降低成虫交配概率,以达到防治目的。下列叙述正确的是 ( )
A. 性信息素属于化学信息,交配迷向技术属于化学防治
B. 交配迷向技术通过破坏种群的性别比例达到防治的目的
C. 生态系统中信息传递的过程需要信息源、信道和信息受体
D. 性信息素影响成虫交配说明生物的生命活动离不开信息的传递
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统中信息的种类: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)、化学信息(生物产生的可以传递信息的化学物质)和行为信息(生物通过其特殊行为特征在同种或异种生物之间传递的信息)。
【详解】A、性信息素属于化学信息,利用昆虫信息素诱捕有害动物属于生物防治,交配迷向技术属于生物防治技术,A错误;
B、交配迷向技术通过破坏茶小卷叶蛾种群的正常交配达到防治的目的,该过程中其性别比例不变,B错误;
C、生态系统中信息传递的过程需要信息源、信道和信息受体,C正确;
D、性信息素影响成虫交配,说明种群的繁衍离不开信息的传递,D错误。
故选C。
2. 植保站工作人员为调查某灌木丛中生活的一种活动范围广的大型有害昆虫的种群特征,先后两次(间隔3天)对该昆虫种群展开调查,两次调查数据统计结果如下图所示。该昆虫正常雌雄比例为1:1,下列叙述正确的是( )
A. 调查该昆虫种群的数量和性别比例的最优方法是样方法
B. 该昆虫性别比例改变,能够预测该昆虫种群数量的变化趋势
C. 两次调查间隔期内,该昆虫种群可能遭遇了性引诱剂等化学诱杀
D. 两次调查中各日龄的昆虫种群数量变化显著,有发生群落的演替过程
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:与第1次调查相比,第2次调查结果中生殖期和生殖后期昆虫的性别比例变化较大。
【详解】A、依题意,该昆虫生活于灌木丛中,活动范围广,不适合用样方法调查其种群的数量和性别比例,可以采用黑光灯进行灯光诱捕的方法,A错误;
B、年龄结构可以预测种群数量发展的变化趋势,性别比例不能,B错误;
C、第1次调查相比,第2次调查结果中生殖期和生殖后期昆虫的性别比例变化较大,性引诱剂诱杀雄性昆虫,因此生殖期和生殖后期雄性昆虫数量变化较大,与图示结果相符,C正确;
D、演替过程中优势种发生了变化,两次调查中各日龄的昆虫种群数量变化显著,但不知道其在群落中的地位是否发生了变化,故无法通过调查结果判断是否发生群落的演替过程,D错误。
故选C。
3. 下列关于微生物纯培养的相关叙述中,正确的是( )
A. 配制培养基、倒平板需在酒精灯火焰旁进行
B. 为防止培养基脱落需将接种后的平板正置培养
C. 用平板划线法能在固体培养基的表面形成单菌落
D. 菌落的形状、颜色、数目都可作为菌种鉴定的依据
【答案】C
【解析】
【分析】为防止杂菌污染,应在酒精灯火焰旁进行倒平板、接种的操作;为防止培养皿盖上的冷凝水滴落到培养基上造成污染,应将接种后的平板和未接种的空白培养基放在恒温保温箱中倒置培养;菌落的特征有形状、颜色、大小、隆起程度等,可作为区别不同菌种的依据。
【详解】A、需要在酒精灯火焰旁进行的是倒平板、接种的操作,而配制培养基则不需要,A错误;
B、为防止培养皿盖上的冷凝水滴落到培养基上造成污染,应将接种后的平板和未接种的空白培养基放在恒温保温箱中倒置培养,B错误;
C、用接种环在平板培养基表面通过分区划线逐步稀释菌种,以得到较多独立分布的单个细胞,经培养后可在固体培养基的表面形成单菌落,C正确;
D、菌种鉴定的依据可以是形状、颜色、大小、隆起程度等,菌落数目多少跟接种的菌液浓度有关,故不能作为菌种鉴定的依据,D错误。
故选C。
4. 研究人员利用人工智能技术成功训练出一个AI算法,该算法可以在声音记录中既快又准地检测到蓝鲸的D-calls(D-calls是成年雌雄蓝鲸在栖息地觅食时发出的“社交”叫声)。下列相关叙述正确的是( )
A. 采用标记重捕法可估算蓝鲸种群数量,据此可预测蓝鲸种群未来的增长趋势
B. D-Calls具有高度的个体和季节性变化,通常用于调查南极地区蓝鲸的种群密度
C. 成年蓝鲸的D-calls是觅食时的特殊行为,属于同种生物之间传递的行为信息
D. 该算法有助于提高对蓝鲸种群动态的监测效率,便于人类了解蓝鲸的分布情况
【答案】D
【解析】
【分析】1、调查种群密度常用样方法和标记重捕法,其中样方法适用于调查植物和活动能力弱、活动范围小的动物,而标记重捕法适用于调查活动能力强、活动范围大的动物。
2、在调查生活在隐蔽、复杂环境中的动物,特别是猛禽和猛兽时,样方法和标记重捕法就不适用了。为此,科学家开发出一些不需要直接观察或捕捉,就能调查种群密度或种群数量的新方法,例如红外线触发相机自动拍摄法、通过分析动物的粪便、声音等进行调查的方法。
【详解】A、采用标记重捕法可估算蓝鲸种群数量,但预测蓝鲸种群未来的增长趋势是通过年龄结构,A错误;
B、D-calls是成年雌雄蓝鲸在栖息地觅食时发出的“社交”叫声,种群具有年龄结构这一特征,所以D-Calls不能用于调查南极地区蓝鲸的种群密度,B错误;
C、成年蓝鲸的D-calls属于物理信息,C错误;
D、该算法有助于提高对蓝鲸种群动态的监测效率,便于人类了解蓝鲸的分布情况,D正确。
故选D。
5. “水中人参”银鱼肉质鲜美,具有极高的营养价值。人们为了提高经济效益,在某湖泊中引入了银鱼,一段时间后发现银鱼的产量持续增加,而土著鱼类的产量却逐渐减少。下列叙述正确的是( )
A. 由于资源充足且无天敌,银鱼种群将呈“J”形增长
B. 银鱼种群数量达K/2时是捕捞的最佳时间
C. 引入银鱼导致土著鱼类的K值降低
D. 银鱼与当地环境的协调与适应体现了生态工程的协调原理
【答案】C
【解析】
【分析】种群数量变化的两种曲线:(1)“J”型曲线: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”型曲线: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。
【详解】A、“J”型曲线: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,而银鱼种群将呈“S”形增长,A错误;
B、银鱼种群数量达K/2时是增长速率最大的时期,捕捞的最佳时间在K值左右,B错误;
C、引入银鱼后土著鱼类的产量却逐渐减少,说明银鱼导致土著鱼类的K值降低,C正确;
D、协调原理是指生态系统中的各个组成部分之间相互协调、相互制约,引入银鱼后土著鱼类的产量却逐渐减少,未体现生态工程的协调原理,D错误。
故选C。
6. 某生态系统食物网中的一条食物链“油菜花→松毛虫→麻雀”,下图表示松毛虫摄入能量的流动方向,下列叙述正确的是( )
A. 图中D和F都是松毛虫传给分解者的能量
B. 此生态系统的第二营养级传递给第三营养级的传递效率可以用(E/A)×100%表示
C. 该食物链中的生物在数量上和生物量上都是呈正金字塔模型
D. 图中A表示用于松毛虫生长、发育、繁殖的能量
【答案】A
【解析】
【详解】A、图中D是松毛虫流向分解者的能量,F是麻雀的粪便量,该部分能量也是松毛虫的能量 ,所以D和F都是松毛虫传给分解者的能量,A正确;
B、能量传递效率(10%-20%)是指相邻两个营养级同化量的比值,(E/A)×100%表示松毛虫和麻雀之间的能量传递效率,而第二营养级和第三营养级的生物不止有松毛虫和麻雀,B错误;
C、由于松毛虫的数量可能大于油菜的数量,因此,该食物链中的生物在数量上可能呈现倒金字塔型,而生物量金字塔呈正金字塔模型,C错误;
D、图中A表示松毛虫同化的能量,B表示用于松毛虫生长、发育、繁殖的能量,D错误。
故选A。
7. 桑基鱼塘是我国古代先民探索出的一种符合生态工程原理的农业生产模式。人们通过陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙喂鱼、塘泥培桑的生产环节将陆地种植与鱼塘养殖有机的整合在一起。下列有关说法正确的是( )
A. 该生态系统能进行自组织实现结构与功能的协调,因此不需要人的管理
B. 根据生态工程的协调原理,设计桑基鱼塘时要考虑各组分的搭配与比例
C. 该生产模式通过食物链的调整实现了物质和能量的循环利用
D. 当卖桑叶比卖鱼更合算时,农民将蚕沙改用为桑树肥料,未违背生态工程的原理
【答案】D
【解析】
【分析】生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础,遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
【详解】A、这是一个人工生态系统,建成后人类在适当的时机进行管理,保证系统向着期望的目标发展,因此,该生态系统需要人的管理,A错误;
B、遵循整体原理,首先要遵从自然生态系统的规律,各组分之间要有适当的比例,不同组分之间应构成有序的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的;根据生态工程的整体原理,设计桑基鱼塘时要考虑各组分的搭配与比例,B错误;
C、能量不能循环利用,C错误;
D、当卖桑叶比卖鱼更合算时,农民将蚕沙改用为桑树肥料,这是从经济和社会的角度考量做出的决定,符合生态工程的整体原理,并不违背生态工程的原理,D正确。
故选D。
8. 下列关于发酵工程的应用叙述正确的是( )
A. 啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生和积累主要在后发酵阶段完成
B. 微生物农药利用微生物或其代谢物来防治病虫害,是生物防治的重要手段
C. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
D. 可利用醋酸菌在青贮饲料中发酵产生有机酸而实现饲料保鲜
【答案】B
【解析】
【分析】1、微生物肥料利用了微生物在代谢过程中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力,改良土壤结构,促进植株生长。
2、微生物含有丰富的蛋白质。以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料,通过发酵获得了大量的微生物菌体,即单细胞蛋白,用单细胞蛋白制成的微生物饲料,能使家畜、家禽增重快,产奶或产蛋量显著提高。
【详解】A、啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成,因此啤酒的工业化生产过程中,酒精的产生积累主要在主发酵阶段完成,A错误;
B、微生物农药利用微生物或其代谢物来防治病虫害,是生物防治的重要手段,B正确;
C、单细胞蛋白是指利用发酵工程获得的大量的微生物菌体,而并非微生物的代谢产物,C错误;
D、可利用乳酸菌在青贮饲料中厌氧发酵产生有机酸而实现饲料保鲜,D错误。
故选B。
9. “种豆南山下,草盛豆苗稀”描绘了诗人的田耕生活。下图是大豆和杂草R在某种养分生态位维度上的分布曲线。下列叙述正确的是( )
A. a越大,表明大豆个体间对该养分的竞争越激烈
B. b越小,表明大豆与杂草R对该养分的竞争越大
C. b的大小会随着环境的变化而变化,但a和d不会
D. 当c大于0 时,表明大豆和杂草R 的该养分生态位发生了分化
【答案】B
【解析】
【分析】生态位是指群落中的某个物种在时间和空间上的位置及其与其他相关物种之间的功能关系,自然群落中,生态位有重叠的物种会发生生态位分化。
【详解】A、a表示大豆的生态位宽度,a越大,说明大豆利用该养分的范围越广,个体间对该养分的竞争越弱(因为可利用的范围广,个体间竞争压力小),A错误;
B、b表示大豆和杂草R生态位的重叠度,b越小,说明两者对该养分的竞争越大(重叠部分越多,竞争越大),B正确;
C、b(重叠度)、a(大豆生态位宽度)、d(杂草R生态位宽度)都会随着环境变化而变化,因为环境改变会影响物种对资源的利用范围和竞争关系,C错误;
D、当c等于0时,说明大豆和杂草R在该养分利用上有不同的部分,大豆和杂草R对该养分没有竞争,表明该养分生态位发生了分化,D错误。
故选B。
10. 下列关于生态系统相关的说法,正确的有几项( )
①食物网中某生物的位置不能被其他生物取代
②当天气干旱时,草原生态系统中的动植物种类和数量一般不会有太大变化,这一事例属于恢复力稳定性
③组成生物体的 C、H、O、N、P、S 等元素,不断在无机环境和生物群落之间进行循环的过程,叫生态系统的物质循环
④任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能
⑤植物生长素对植物生长的调节属于生态系统的信息传递中的化学信息
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
【答案】B
【解析】
【分析】1、生态系统的结构包括生态系统的成分、食物链和食物网,其中,生态系统的成分包括:非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。
2、组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素,都不断进行着从无机环境到生物群落,有从生物群落到无机环境的循环过程,这就是生态系统中的物质循环。
3、信息包括:物理信息:如光、声、温度、湿度、磁力等;化学信息:如生物碱、有机酸等物质;行为信息:如动物的行为。
4、抵抗力稳定性:指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。恢复力稳定性:指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力影响。
【详解】①某种生物灭绝后,其在食物网中的位置会被其他生物替代,①错误;
②当天气干旱时,草原生态系统中的动植物种类和数量一般不会有太大变化属于抵抗力稳定性,不是恢复力稳定性,②错误;
③生态系统的物质循环是指组成生物体C、H、O、N、P、S等元素,都不断地进行着从无机环境到生物群落,又从生物群落到无机环境的循环过程,③正确;
④任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充,以便维持生态系统的正常功能,如果一个生态系统长时期内没有能量输入,这个生态系统就会崩溃,④正确;
⑤生态系统的信息传递,它可发生在同一物种之间的不同个体或不同物种之间的,而植物激素的作用是在个体的体内,⑤错误。
故选B。
11. 某湿地采用“以湿养湿”的策略,在湿地边缘种植芦苇、菖蒲等挺水植物,湿地中部种植莲、芡实等浮水植物,湿地核心区种植菰、金鱼藻等沉水植物,同时引入鱼类、底栖动物等生物。下列叙述错误的是( )
A. 湿地生态修复提高了该生态系统的抵抗力稳定性
B. 引入多种生物增加了湿地生态系统食物网的复杂程度
C. 挺水、浮水、沉水植物的分区分布体现了群落的水平结构
D. 引入的鱼类、底栖动物等生物均属于消费者,能加快生态系统的物质循环
【答案】D
【解析】
【详解】A、湿地生态修复后生物种类增多,生态系统营养结构更复杂,抵抗力稳定性随之提高,A正确;
B、引入多种生物后,食物链的数量增加,食物网的复杂程度上升,B正确;
C、三类植物分别分布在湿地边缘、中部、核心区等不同的水平地段,属于群落在水平方向上的分布差异,体现了群落的水平结构,C正确;
D、底栖动物中营腐生生活的类群属于分解者,并非全部都属于消费者,D错误。
故选D。
12. 近年来中国成功完成了长达3046公里的“锁边”工程。该工程主要利用麦草等扎设“草方格”,方格内保留了原有沙生植物种子,同时种植沙蒿等耐旱草本,后过渡至红柳、骆驼刺等灌木植物,最终实现“绿进沙退”的治理成效。下列叙述错误的是( )
A. 该工程增大了生态足迹,提高了生态系统的承载力
B. 上述“草方格”沙障治理过程属于群落的次生演替
C. 草方格沙障治理过程中选择耐旱植物,遵循了生态工程的协调原理
D. 植被覆盖可有效防止沙丘扬沙、水土流失,体现了生物多样性的间接价值
【答案】A
【解析】
【详解】A、生态足迹是指维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积,生态足迹越大代表人类对生态资源的需求和压力越大。该锁边工程提高了生态系统承载力,并未增大生态足迹,A错误;
B、次生演替是在原有土壤条件基本保留,甚至保留植物种子或其他繁殖体的地方发生的演替,草方格保留了原有沙生植物种子,因此该治理过程属于次生演替,B正确;
C、生态工程的协调原理要求生物与环境相适应,需考虑环境容纳量,沙漠环境缺水,选择耐旱植物适配沙漠的环境特点,符合协调原理,C正确;
D、生物多样性的间接价值是指对生态系统起到调节作用的价值,植被防风固沙、防止水土流失属于生态调节功能,体现了生物多样性的间接价值,D正确。
故选A。
二、多选题
13. 我国传统发酵技术历史悠久,很多典籍中均有记载:①《周礼·天官》郑玄注:“大羹不致五味,刑羹加盐菜矣。”②《北山酒经》中记载:“每坛加蜡三钱,竹叶五片,隔水煮开,乘热灌封坛口。”③《齐民要术》中记载:“回酒酢法:凡酿酒失所味醋者,或初好後动未压者,皆宜回作醋”④《本草纲目拾遗》中记述:“豆腐又名菽乳,豆腐腌过酒糟或酱制者,味咸甘心。”下列说法正确的是 ( )
A. ①介绍的是泡菜制作技术,配制的盐水要煮沸冷却后使用
B. ②中每坛加蜡,隔水煮开等灭菌操作,有助于陈酒的储藏
C. ③中从酒化到醋化的过程,当缺少氧气时将乙醇变为醋酸
D. ④中使用豆腐作为固体培养基产腐乳的过程不需严格灭菌
【答案】AD
【解析】
【分析】1、传统发酵技术是直接利用原料中天然存在的微生物,或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术。
2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌,醋酸菌是一种好氧细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动,其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。
【详解】A、从“刑羹加盐菜矣”可推测与泡菜制作相关,在泡菜制作中,配制的盐水煮沸是为了杀灭杂菌,冷却后使用是防止高温杀死乳酸菌等发酵菌,A正确;
B、隔水煮开属于沸水消毒,不属于灭菌,B错误;
C、醋酸菌是好氧菌,在有氧条件下才能将乙醇变为醋酸,缺少氧气时不能完成此转化,C错误;
D、传统制作腐乳时,利用空气中的毛霉等微生物,豆腐作为固体培养基,不需要严格灭菌,在一定的条件下,有益微生物能在豆腐上生长繁殖,D正确。
故选AD。
14. 某地为限制蝗虫种群的增长,在m点时使用了有机磷类杀虫剂,相关人员连续数天监测了蝗虫的种群动态,并绘制了其增长率随时间的变化,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 使用样方法可以精确调查不同年龄阶段的蝗虫种群密度
B. 由于在n~q之间蝗虫的增长率逐渐下降,其种群数量也呈下降趋势
C. 使用能降低蝗虫的生育能力的药物,会降低其环境容纳量
D. 经分析,在 m点对蝗虫实施防治的效果比在q点更为显著
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、样方法是估算种群密度的方法,无法精确调查不同年龄阶段的蝗虫种群密度,A错误;
B、n~q之间蝗虫的增长率仍大于0,种群数量仍呈上升趋势,只是增长速率减慢,B错误;
C、环境容纳量由资源、空间等环境条件决定,降低蝗虫生育能力的药物不会改变环境条件,因此不会降低其环境容纳量,C错误;
D、m点时蝗虫增长率高,种群数量增长快,q点时增长率为0,种群数量已达到K值,因此在m点防治的效果比q点更显著,D正确。
15. 科研人员从淤泥中分离高效降解S(一种含有C、H、N的有机物)的细菌,流程如下:取淤泥样品富集培养后获得摇瓶M,稀释后涂布于乙培养基(含无机盐、水、S和Y),挑取单菌落接种至甲培养基(含无机盐、水和S),经多次筛选得到目标菌株。下列说法错误的是( )
A. 富集培养时培养基中需要添加S和Y
B. 实验中盛水或培养基的摇瓶需采用高压蒸汽灭菌法灭菌
C. 甲、乙培养基中加入S浓度越高,越有利于筛选出目的菌株
D. 除水、无机盐外,甲、乙培养基中还需要加入牛肉膏和蛋白胨
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、物质Y是琼脂,富集培养用液体培养基,不能加入琼脂,A错误;
B、实验中的盛水或培养基的摇瓶需要进行高压蒸汽灭菌,以杀灭其中的杂菌,避免对实验造成干扰,B正确;
C、甲、乙培养基中加入的S是目标菌的营养物质,但如果S浓度过高,会导致培养基渗透压过高,抑制目标菌的生长,并非越有利于筛选出目的菌株,C错误;
D、甲、乙培养基是为了筛选能降解S的菌株,除水、无机盐外,不需要加入牛肉膏和蛋白胨,因为要以S作为唯一的营养来源来筛选,D错误。
故选ACD。
16. 采矿业对环境造成了严重破坏,矿区的修复对应对全球气候变化、缓解土地紧缺等都有积极的意义。下图为矿区生态系统退化、恢复与重建机理的逻辑框架图。下列叙述正确的是( )
A. ②与⑥对照,说明人工干预会影响群落演替的方向
B. ①过程中某些物种的消失加快了②过程中另一些物种的消失,该调节机制属于负反馈
C. ⑤与⑥对照说明人类对生态系统的开发利用要适度,退化的生态系统要及时修复
D. 恢复矿区生态环境关键在于植被恢复,以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、②与⑥对照,极度退化生态系统在人工重建情况下可以变为重建生态系统,说明人工干预会影响群落演替的方向,A正确;
B、①过程中某些物种的消失加快了②过程中另一些物种的消失,该调节机制属于正反馈,B错误;
C、由图可知,不可逆转生态系统不可能通过人工重建形成重建生态系统,而极度退化生态系统通过人工重建能形成重建生态系统,故⑤与⑥过程对照说明人类对生态系统的开发利用要适度,退化的生态系统要及时修复,C正确;
D、为加速恢复矿区生态环境,人们采用的措施包括人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等。其中,关键在于植被恢复,以及植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建,D正确。
故选ACD。
三、解答题
17. 浙江某地古杨梅复合种养系统以杨梅栽培为核心,在杨梅林中适度混栽茶树,放养鸡、蜜蜂等生物,这种可持续发展的复合种养模式,是重要的农业文化遗产。回答下列问题:
(1)杨梅林中搭配种植茶树,使群落水平方向上出现_______现象,让这两种经济树种在同群落中实现_______,达到共存。
(2)林中养蜂能促进植物的授粉与结实。蜜蜂之间借助“舞蹈”相互交流,这种方式传递的信息属于_______。林下养鸡有助于除草、除虫,鸡粪可为系统提供肥料,但鸡的最大放养量不宜超过_______。从能量流动角度分析,鸡吃昆虫与吃相同质量的杂草相比,消耗该生态系统生产者的用于生长发育、繁殖的能量更______,原因是______。
(3)杨梅复合种养系统与单一杨梅林相比,可获得杨梅、茶叶、鸡和蜂蜜等更多农产品。从物质循环角度分析,复合种养系统实现了_______。从能量流动角度分析,复合种养系统的意义有_______(答出2点即可)。
【答案】(1) ①. 镶嵌分布 ②. 生态位分化
(2) ①. 行为信息 ②. 环境容纳量/K值 ③. 多 ④. 能量逐级递减,食物链环节越多消耗的能量越多
(3) ①. 资源多层次和循环利用(物质循环利用/物质多级利用/物质多级循环利用/物质循环再生等) ②. 提高系统对光能的利用率,使能量更多流向对人类有益的部分
【解析】
【分析】1、群落结构:群落结构是指生物群落在不同空间维度和时间尺度上的组织与分布特征。
(1)水平结构:表现为群落内部物种在平面空间上的不均匀分布。例如,同一森林中,阴坡和阳坡因光照差异可能分布着不同的植物种类;湿地边缘与中心区域因土壤湿度梯度变化,导致芦苇、香蒲等植物呈环带状排列。动物活动范围、种子传播方式及竞争关系也会影响水平格局,如蚂蚁巢穴周围常形成特定植物聚集区;
(2)垂直结构:分层现象 群落垂直方向上呈现明显的层次性。典型如热带雨林分为乔木层、灌木层、草本层和地被层,各层光照强度递减幅度可达90%。动物同样存在垂直分层:树冠层栖息着松鼠、鸟类,中层活动着树蛙,地表层则有爬行类与昆虫。海洋生态系统中,透光带、弱光带和无光带分别对应浮游生物、深海鱼类和底栖生物的垂直分布;
2、生态系统中信息的类型:
(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,称为物理信息;
(2)化学信息:指生态系统中各个层次的生物所产生的一些代谢产物,影响、协调生态系统的各种功能而形成的信息;
(3)行为信息:指生物在生长发育、生命活动的过程中某些特殊表现和特殊行为所表达的信息。
【小问1详解】
杨梅林中搭配种植茶树,使群落水平方向上出现镶嵌分布现象,让这两种经济树种在同群落中实现生态位位的分化,减弱竞争,达到共存;
【小问2详解】
林中养蜂能促进植物的授粉与结实。蜜蜂之间借助“舞蹈”相互交流,这种方式传递的信息属于行为信息;林下养鸡有助于除草、除虫,鸡粪可为系统提供肥料,但鸡的最大放养量不宜超过环境容纳量;生产者同化量中的能量一部分呼吸作用消耗了,一部分流向下一营养级,而鸡吃昆虫与吃相同质量的杂草相比,消耗该生态系统生产者的用于生长发育、繁殖的能量更多,原因是能量逐级递减,食物链环节越多消耗的能量越多;
【小问3详解】
杨梅复合种养系统与单一杨梅林相比,可获得杨梅、茶叶、鸡和蜂蜜等更多农产品。从物质循环角度分析,复合种养系统实现了资源多层次和循环利用;从能量流动角度分析,复合种养系统提高系统对光能的利用率,使能量更多流向对人类有益的部分。
18. 图1为某生态系统的物质循环示意图,其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分,A、B、C、D是丙中相互关联密切的四种生物。图2为能量流经生态系统第二营养级的变化示意图,能量的单位为kJ。结合图示回答下列问题:
(1)据图1分析:乙代表的成分是_______;写出最长的一条食物链____________。
(2)据图2分析可知,流经此自然生态系统的总能量最多为_______KJ,a代表_______。
(3)吃草籽鸟取食草本植物草籽,既从植物中获取物质和能量,也有利于植物___________。研究该吃草籽鸟的生态位,除调查食物外,还需调查____________(答出2点)。
(4)图1中若D大量迁出,短期内B的种群数量变化趋势是______,可能使生态系统的_______下降,使其容易受外界干扰。研究发现,D能够通过释放化学物质抑制B的繁殖行为。由此可见,生态系统的信息能够______________________。
(5)近年来,一些鸟类会前往周边稻田,取食稻田中收割后散落的稻谷,羽毛艳丽的水鸟引来一些游客观赏。从保护鸟类的角度来看,游客在观赏鸟类时应注意的事项是______(答出1点即可)。
【答案】(1) ①. 生产者 ②. 乙→A→B→D
(2) ①. 4000 ②. 第二营养级的同化量
(3) ①. 种子的传播 ②. 栖息地(活动区域)、天敌或与其他物种的关系
(4) ①. 增加 ②. 抵抗力稳定性 ③. 调节种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定
(5)不要近距离接触鸟类、不能伤害鸟类、不能乱投喂、不能破坏鸟类栖息地、保护鸟类生存空间(答出1点即可)
【解析】
【分析】1、生态系统的结构由组成成分及营养结构两部分组成,生态系统的组成成分是指生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量,食物链和食物网是生态系统的营养结构。
2、一个物种在群落中的地位或作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况,以及与其他物种的关系等,称为这个物种的生态位。因此,研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位,通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征,以及它与其他物种的关系等。
3、同化量为每一营养级通过摄食并转化成自身有机物的能量,摄入量是消费者摄入的能量,同化量=摄入量-粪便量。
【小问1详解】
图1是生态系统的碳循环示意图,其中甲乙之间为双箭头,因此甲是大气中的二氧化碳,乙是生产者,丙是消费者,丁是分解者,由于分解者不参与组成食物链,所以图中最长的食物链为:乙→A→B→D。
【小问2详解】
一般来说, 在输入到某一个营养级的能量中,只有10%~ 20%的能量能够流到下一个营养级,且图2中,a表示第二营养级的同化量为500-100=400kJ,因此流经此自然生态系统的总能量最多为:400÷10%=4000kJ,
【小问3详解】
吃草籽鸟取食草本植物草籽,既从植物中获取物质和能量,也有利于植物种子的传播。研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等,所以要研究该吃草籽鸟的生态位,除调查食物外,还需调查其栖息地(活动区域)、天敌或与其他物种的关系。
【小问4详解】
D捕食B,且D与B同时捕食A,因此图1中若D大量迁出,短期内B的种群数量变化趋势是增加。抵抗力稳定性的大小取决于该生态系统的生物物种的多少和营养结构的复杂程度。生物种类越多,营养结构越复杂,生态系统的抵抗力稳定性就越高,所以若D大量迁出,可能使该生态系统的抵抗力稳定性下降。研究发现,D能够通过释放化学物质抑制B的繁殖行为。由此可见,生态系统的信息能够调节种间关系,进而维持生态系统的平衡与稳定。
【小问5详解】
游客在观赏鸟类时应注意的事项是:不要近距离接触鸟类、不能伤害鸟类、不能乱投喂、不能破坏鸟类栖息地、保护鸟类生存空间。
19. 在“双碳”目标驱动下,雅江水电站作为我国清洁能源重点工程,实现了绿色发电与生态保护的协同推进。水电站建成后形成水库及消落带(水位周期性涨落形成的特殊区域),科研人员对比了自然河流区、水库库心区、消落带的生态特征,结果如下表。
区域类型
优势生产者
主要消费者
物种丰富度
食物网复杂程度
生产者固定太阳能总量(kJ/m2·a)
自然河流区
附着藻类、挺水植物
洄游性鱼类、水生昆虫
34
高
28000
水库库心区
浮游藻类、沉水植物
浮游动物、小型定居性鱼类
19
低
22000
消落带
耐淹草本、湿生植物
水鸟、底栖动物、啮齿类
27
中
18000
注:生态调度是指通过调节大坝泄流方式,模拟自然河流的水文节律(水位、流量、流速等水文要素随时间呈现的周期性变化,如汛期、枯水期交替),减少水电站对生态系统的影响。
请回答下列问题:
(1)表中三种区域类型中,抵抗力稳定性最高的是___________,判断依据是___________。
(2)消落带物种丰富度高于库心区,从环境角度分析,原因是___________。
(3)洄游性鱼类的洄游行为依赖水流、水温等信号,大坝建设阻断洄游通道会降低其繁殖成功率,这体现了信息传递在生态系统中的作用是___________。
(4)水库库心区中,若小型定居性鱼类都处于同一营养级,则其最多可获得的能量为___________kJ/m²·a。写出小型定居性鱼类所在的一条最长的食物链___________。
(5)为减少水电站建设对该流域生态系统的影响,有人提出“生态调度”的理念,生态调度模拟自然河流的水文节律,为洄游性鱼类提供适宜的繁殖环境,该措施遵循了生态工程的___________原理;若实施生态调度,请从能量流动角度分析,其对消落带生态系统的意义是___________。
【答案】(1) ①. 自然河流区 ②. 自然河流区食物网复杂程度高于水库库心区和消落带
(2)消落带水位周期性涨落,环境复杂,能为更多物种提供生存空间
(3)维持生物种群的繁衍
(4) ①. 4400 ②. 浮游藻类→浮游动物→小型定居性鱼类
(5) ①. 协调 ②. 促进消落带优势生产者生长,增大流入该生态系统的总能量,提高能量利用率
【解析】
【小问1详解】
表中三种区域类型中,抵抗力稳定性最高的是自然河流区,原因是生态系统物种丰富度越高、营养结构(食物网)越复杂,自我调节能力越强,抵抗力稳定性越高,而自然河流区食物网复杂程度高于水库库心区和消落带。
【小问2详解】
消落带是水位周期性涨落的特殊区域,生境同时具备陆地和水域的特点,比单一的水库库心环境能容纳更多不同适应性的物种,因此物种丰富度更高。
【小问3详解】
题干中信息(水流、水温)影响洄游性鱼类的繁殖,体现了信息传递维持生物种群的繁衍。
【小问4详解】
计算能量最多获得量时,能量传递效率按最大值20%计算:生产者固定总能量为22000 kJ/m2⋅a,小型定居性鱼类都属于第二营养级,因此最多获得能量为 22000×20%=4400 kJ/m2⋅a;最长食物链营养级最多,因此为生产者→初级消费者→次级消费者,即浮游藻类→浮游动物→小型定居性鱼类。
【小问5详解】
生态工程的协调原理指处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,生态调度模拟自然水文节律、为生物提供适宜环境,遵循协调原理;若实施生态调度,从能量流动角度分析,人为合理调整生态系统后,促进消落带优势生产者生长,增大流入该生态系统的总能量,提高能量利用率。
四、实验题
20. 空心莲子草是一种外来入侵水生植物,某科研团队对空心莲子草入侵前后的湿地植物群落进行了调查,得到不同入侵程度下物种分布的变化(如图,虚线中心代表物种适应性越强、分布范围越广)。请回答下列问题:
注:两个坐标轴代表不同的环境因子,坐标值由负到正代表该环境因子相应的梯度变化。
(1)空心莲子草入侵该湿地生态系统后,与当地植物竞争______(至少写出两种)等资源,从而影响当地植物的生长繁殖。
(2)从AP-1到AP-3,随着空心莲子草入侵程度的加重,物种丰富度逐渐降低,优势物种也发生了明显更替,这种群落演替的类型属于______,原因是______。
(3)图中很可能代表空心莲子草的数字是______,判断的依据是______。
(4)科研人员发现,空心莲子草入侵后,湿地土壤中分解者的分解速率发生了变化。请依据上述调查设计实验探究空心莲子草入侵程度对土壤微生物分解能力的影响(简要写出实验思路即可)______。
【答案】(1)阳光、水分、无机盐
(2) ①. 次生演替 ②. 该演替原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子和其他繁殖体
(3) ①. 4 ②. 空心莲子草作为入侵物种,适应性强、分布范围广,在AP-3(重度入侵)阶段,物种4最靠近虚线中心
(4)取相同质量的入侵前(AP-1)和入侵后(AP-2和AP-3)的湿地土壤,分别装入相同容器中;向各容器中加入等量、相同状态的落叶;在相同且适宜的条件下培养一段时间后,测定并比较落叶的剩余量
【解析】
【小问1详解】
植物在群落中主要竞争的是阳光(用于光合作用)、土壤中的水分和无机盐(用于生长代谢)。空心莲子草作为入侵物种,与本地植物争夺这些资源,会抑制本地植物的生长。
【小问2详解】
空心莲子草入侵是在原有土壤条件基本保留,甚至还保留了植物的种子和其他繁殖体的基础上发生的演替,因此是次生演替。
【小问3详解】
空心莲子草作为入侵物种,适应性强,随入侵程度加深,其分布范围应越来越大,从AP-1到AP-3,4号物种的虚线范围持续扩大,且在AP-3中成为最占优势的物种,符合入侵物种的特征。
【小问4详解】
实验的核心是控制变量、设置梯度、检测分解效果。自变量是“空心莲子草入侵程度”(AP-1、AP-2、AP-3),因变量是“土壤微生物分解能力”,可通过有机物剩余量或分解速率来衡量。需保证其他条件(如温度、湿度、有机物种类)一致,以确保结果的可靠性。因此实验思路是取相同质量的入侵前(AP-1)和入侵后(AP-2和AP-3)的湿地土壤,分别装入相同容器中;向各容器中加入等量、相同状态的落叶(或富含纤维素的滤纸);在相同且适宜的条件下培养一段时间后,测定并比较落叶的剩余量(或滤纸的分解速率)。
21. 对生活垃圾进行分类处理,是提高垃圾的资源价值和改善生活环境的重要措施。科研小组欲分离及培养若干种微生物用于处理湿垃圾,如剩菜剩饭、骨头、菜根、果皮等食品类废物。研究人员拟筛选出能高效降解这些有机物的菌株,用以处理厨余垃圾,部分流程如图1:
(1)常规微生物实验中,下列物品及其消毒或灭菌方法正确的是___________(填编号)。
编号
①
②
③
④
物品
培养基
超净工作台
涂布器
培养皿
消毒或灭菌方法
高压蒸汽
紫外线照射
酒精浸泡
干热
(2)从常年堆放厨余垃圾的场所取样,溶解在适量___________中,振荡摇匀使菌体分散开后,将菌液进行梯度稀释,接种。根据图1中X培养基上菌落的生长情况,推测该接种方法是__________;在筛选产淀粉酶的菌株时首先将稀释的微生物样品接种在以淀粉为唯一碳源的培养基上,目的是___________;培养、加入碘液后,部分菌落周围出现透明圈,图中能最高效降解淀粉的细菌是___________(填编号);经检测③菌落为硝化细菌,③菌落能在此培养基上生长但没有形成透明圈的原因是___________;对分离出来的目标微生物进行扩大化培养,从物理性质上分,图1的Y应是___________培养基。
(3)科研小组在筛选能产脂肪酶的菌株时,配制的培养基需要___________,从而有利于该菌的生长,抑制其他微生物的生长,以筛选能产脂肪酶的菌株,此种培养基属于___________培养基。获得产脂肪酶的菌株后,处理含油垃圾,实现污染物资源化。现获得可产脂肪酶的甲、乙两种菌株,并进行了培养研究,结果如图2所示。据图2分析,应选择菌株___________进行后续相关研究,理由是___________。
(4)在微生物分解处理垃圾的过程中,纤维素分解菌能够分泌纤维素酶分解纤维素。若科研小组检测样品中的纤维素分解菌的数量,称取10.0g某土壤样品,转入90mL无菌水中,制备成菌悬液,经梯度稀释后,获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上,其中102、103倍稀释的菌悬液分别培养后几个平板上有389、418、511、56、58、60个纤维素分解菌的菌落,则该样本中每克约含纤维素分解菌___________个。
(5)为进一步从常年堆放厨余垃圾的场所取样获得的菌液中,筛选出能同时降解脂肪、纤维素两种成分的微生物,某同学进行了相关实验,请简要写出实验思路:___________。
【答案】(1)①②④ (2) ①. 无菌水 ②. 稀释涂布平板法 ③. 允许能降解淀粉的微生物生长,而抑制或阻止其他微生物生长(或筛选得到能高效降解淀粉的微生物) ④. ② ⑤. 硝化细菌为自养细菌能够利用空气中的二氧化碳合成有机物(或硝化细菌能通过化能合成作用合成有机物),但硝化细菌不能产生淀粉酶分解淀粉,所以无透明圈 ⑥. 液体
(3) ①. 以脂肪为作为唯一碳源 ②. 选择 ③. 甲 ④. 菌株甲能在相同是时间内高效降解脂肪(脂肪剩余量少),同时菌体的产量(细胞密度)也高
(4)5.8×106 (5)首先取菌液进行梯度稀释,之后接种在以脂肪为唯一碳源的培养基上,筛选出脂肪分解菌;再将筛选出的脂肪分解菌接种到以纤维素为唯一 碳源的培养基上,筛选出能同时降解脂肪和纤维素的菌种
【解析】
【分析】消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包芽孢和孢子)的手段,常用的方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法;灭菌是使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物(包括芽孢和孢子),常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。
【小问1详解】
①培养基的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法,①正确;
②实验用具超净工作台需要用紫外线照射法进行消毒,②正确;
③涂布器这种接种工具需要在酒精中浸泡,此后通过灼烧法进行灭菌,然后待冷却后涂布,③错误;
④培养皿等玻璃器皿可采用干热灭菌法进行灭菌,④正确。
故选①②④。
【小问2详解】
稀释样品中微生物,将其溶解在适量的无菌水中。根据X培养基菌落分布情况,可知接种方法是稀释涂布平板法。由题干可知,X培养基含有淀粉作为唯一碳源,在该培养基上,能分解淀粉的微生物可以生长繁殖形成菌落,不能分解淀粉的微生物因缺乏碳源而无法生长,达到筛选淀粉分解菌的目的。根据透明圈直径/菌落直径比值越大,分解淀粉的能力越强,故②是最高效降解淀粉的细菌。 硝化细菌是自养型生物,虽然其不能分解淀粉作为碳源(因此无法产生透明圈),但是可以利用空气中CO2作为碳源来合成有机物进行生长繁 殖,因此仍然能在该培养基上生长。微生物扩大培养用液体培养基,故Y应是液体培养基。
【小问3详解】
为了从土壤中筛选产脂肪酶的菌株时,配制的培养基需要以脂肪为作为唯一碳源,这样可以保证只有能利用脂肪的微生物才能生长,即在该培养基上生长的微生物就是能产生脂肪酶的菌株。该培养基属于选择培养基。
现获得可产脂肪酶的甲、乙两种菌株,并进行了培养研究,结果如图2所示。利用菌株甲和乙的目的是一方面能高效降解脂肪,另一方面还要快速生长,结合图示结果可知,应选择菌株甲进行后续相关研究,因为曲线结果显示菌株甲能在相同是时间内高效降解脂肪(脂肪剩余量少),同时菌体的产量(细胞密度)也高。
【小问4详解】
微生物计数选择菌落数在30~300,故选择稀释倍数为103的菌落数56、58、60计数,则每克土壤中约含纤维素(56+58+60)÷3÷0.1×104=5.8×106。
【小问5详解】
由于该实验需要筛选能同时降解脂肪、纤维素两种成分的微生物,但是不能在培养基中同时加入脂肪和纤维素进行筛选,否则无法区分在这样的培养基上生长的是能利用脂肪的微生物还是能利用纤维素的微生物,因此达不到实验目的。要想达到实验目的,需要先将适量菌液进行梯 度稀释后首先接种在以脂肪为唯一碳源的培养基上,筛选出脂肪分解菌,然后将在该培养基上获得的脂肪分解菌再接种到以纤维素为唯一碳源的培养基上,在该培养基上能生长的微生物就能同时降解脂肪和纤维素。
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