【例題分析】
例1 一組學生將葉搗碎成葉汁后混入一些池泥并放在黑暗中保存。在10 d中他們每天取些樣品以確定葉汁中微生物的數(shù)量變化,結(jié)果如下圖所示,下面的哪一個結(jié)論是錯誤的?( )
A.生物Ⅰ可能是生產(chǎn)者 B.生物Ⅱ可能以生物Ⅰ為食
C.生物Ⅱ緊隨生物Ⅰ的出現(xiàn)而出現(xiàn) D.生物Ⅳ可能是捕食者
解析 該組學生做的實驗是在黑暗條件下進行的,所以不可能有生產(chǎn)者種群數(shù)量的迅速增加。種群Ⅰ開始時顯著增長是因為開始時資源(葉汁中有豐富的有機物)充足而出現(xiàn)的指數(shù)式增長;B和C的說法是有可能的,因為從曲線的消長情況來分析,兩者可被看成是捕食者和被捕食者的關(guān)系是合理的;D說法也有依據(jù),Ⅳ曲線所代表的生物主要以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ為食就有可能顯示出Ⅳ那種曲線。有同學可能會提出疑問:Ⅳ種群為什么開始時沒有出現(xiàn)?這是因為開始時Ⅳ種群的數(shù)量非常少,觀察計數(shù)微生物的數(shù)量又是隨機取樣的,這樣就有可能在樣品中沒有采集到。
答案 A。
例2 下圖是生態(tài)系統(tǒng)中碳循環(huán)的示意圖,圖中D為大氣,請根據(jù)圖回答下面的問題。
(1)此生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從[]____________固定太陽能開始的。
(2)碳元素在大氣中與A、B、C之間的流動是以___________形式進行的,在生態(tài)系統(tǒng)的各成分中A為__________,B為__________。
(3)圖中D→C過程是通過________作用實現(xiàn)的,C→D過程是通過__________作用實現(xiàn)的。
(4)生物群落中的一部分碳返回到大氣中,而一部分則以_________形式儲存在地層中。碳在無機環(huán)境中是以_________和_________的形式存在。
(5)碳循環(huán)始終與__________結(jié)合在一起進行的。
解析 沒有碳就沒有生命,碳在無機環(huán)境中是以二氧化碳的形式或碳酸鹽的形式存在的。在生態(tài)系統(tǒng)中,碳元素主要以氣體CO2的形式在無機環(huán)境與生物群落之間進行循環(huán)。 如下圖所示:
在碳的循環(huán)中,始終伴隨著能量流動,而生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是由生產(chǎn)者——綠色植物的光合作用開始的,并進入生物群落隨食物鏈而流動。生物群落中的碳以CO2 的形式返回到大氣中,但其中有一部分碳則以化石燃料(煤、石油、天然氣等)的形式儲存于地層中,成為能量物質(zhì)。
答案(1)C 生產(chǎn)者(2)CO2(氣體)消費者分解者(3)光合呼吸、分解(4)化石燃料CO2碳酸鹽(5)能量流動
例3 珠江三角洲的農(nóng)民充分利用了自然資源,建立了該地特有的蔗基魚塘和桑基漁塘,請根據(jù)下圖回答:
(1)這種人工生態(tài)系統(tǒng)最基本的生物因素是____________。要想使它長期穩(wěn)定發(fā)展,除了有穩(wěn)定的來源,各類生物要_____________________。
(2)建立這一生態(tài)系統(tǒng)的目的是使生產(chǎn)者所固定的能量________;其能量利用率高的原因是其在營養(yǎng)結(jié)構(gòu)上具有______________ 的特點。
(3)蠶糞、蔗葉進入漁塘經(jīng)過_________的作用又被;谩PQ糞中的氨經(jīng)過__________作用,形成____________,被植物吸收。
(4)概括的說,該生態(tài)系統(tǒng)功能的維持,取決于它的__________________。
解析 此題是一個應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)知識建立新的穩(wěn)態(tài)并能合理利用的實例。在這個人工生態(tài)系統(tǒng)中也有四種成分,有非生物的物質(zhì)和能量(水、土壤、陽光等)、生產(chǎn)者(桑、蔗、綠藻)、消費者(各種魚、蠶)、分解者(細菌),它們共同組成了一個相互依存的整體,生產(chǎn)者和分解者是不可缺少的生物成分,各類生物只有保持相對穩(wěn)定,才能長期穩(wěn)定發(fā)展。建立這一生態(tài)系統(tǒng)的目的是明確的,是使該生態(tài)系統(tǒng)朝著更有利于人類的發(fā)展方向。能量則是沿著食物鏈的渠道流動的,只有食物鏈越短,營養(yǎng)級越少,流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠值哪芰烤驮蕉啵瑢θ祟惖纳a(chǎn)和生活就越有意義。在這個生態(tài)系統(tǒng)中,分解者的(細菌)的作用很重要,蠶糞中的氨經(jīng)過硝化細菌的作用,形成亞硝酸鹽和硝酸鹽,被甘蔗和桑吸收利用。對人工生態(tài)系統(tǒng)的功能維持,則取決于它的成員之間的物質(zhì)循環(huán)和能量流動的動態(tài)平衡,故保持生態(tài)穩(wěn)定有重要的意義。
答案(1)生產(chǎn)者和分解者 能量 保持相對穩(wěn)定
(2)流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠帧∈澄镦?/p>
(3)分解者 硝化細菌的化能合成 亞硝酸鹽和硝酸鹽
(4)生產(chǎn)者
例4 下圖是食物關(guān)系圖,分析并簡要回答下面的問題。
(1)該圖是一個簡單的,含有條食物鏈。
(2)圖中初級消費者是,蛇是消費者,屬于第營養(yǎng)級;鷹同時占有個營養(yǎng)級。
(3)圖中兔與蚱蜢兩者是關(guān)系,而蜥蜴與蚱蜢是關(guān)系。
(4)如果蚱蜢突然減少,蚯蚓數(shù)量將會。
(5)蛇增長1 kg體重至少需kg蜥蜴,所消耗的綠色植物至少是kg。
解析 此圖是一個食物網(wǎng)圖解,共有三條食物鏈。根據(jù)圖解分析某一生物的營養(yǎng)級和消費者要注意標準不同。營養(yǎng)級是從生產(chǎn)者算起,綠色植物是第一營養(yǎng)級,初級消費者是第二營養(yǎng)級,次級消費者是第三營養(yǎng)級,依次類推,還要特別注意能量在流動時是逐級遞減的,故一條食物鏈的營養(yǎng)級一般是不超過5個。而蛇增長1 kg體重至少需要蜥蜴5 kg,是按20%的傳遞效率計算的,與此相應(yīng),所消耗的蚱蜢至少是25 kg,所消耗的綠色植物至少是125 kg。消費者從初級消費者算起,分析時要注意仔細識圖,如鷹在三條食物鏈上分別是處在次級、三級、四級消費者,同時占有三、四、五三個營養(yǎng)級。而兔和蚱蜢都以綠色植物為食物,屬競爭關(guān)系,蜥蜴和蚱蜢是吃與被吃的關(guān)系,屬于捕食關(guān)系。在分析某種生物減少時,另一種生物是如何變化的題時要注意全面的分析。第(4)小題中,蚱蜢突然減少,以它為食物的蜥蜴也減少,蛇隨之也減少,鷹就要多吃兔和相思鳥獲得足夠的能量,蚯蚓由于天敵相思鳥減少而數(shù)量增加。
答案(1)食物網(wǎng)3(2)兔、蚯蚓、蚱蜢、三級四三(3)競爭捕食(4)相應(yīng)增加(5)5 125
【變式訓練】
1.下圖表示1個森林生態(tài)系統(tǒng)中林木、植食性昆蟲和食蟲鳥類3個不同種群生長繁殖情況。請分析曲線C表示( )。
A.食蟲鳥 B.植食性昆蟲 C.林木 D.無法判斷
2.生態(tài)系統(tǒng)中能量流動逐級遞減的原因是( )。
A.各營養(yǎng)級的生物因呼吸而消耗相當大的一部分能量
B.各營養(yǎng)級的生物中總有一部分未被下一個營養(yǎng)級的生物所利用
C.下一營養(yǎng)級的生物比上一營養(yǎng)級的生物少
D.A和B兩項
3.下圖中食物網(wǎng)所代表的生態(tài)系統(tǒng)中,施用了殺蟲劑林丹,這種殺蟲劑自然降解的速度極慢。請問該殺蟲劑在下列哪種生物體內(nèi)的濃度最高?( )
A.A B.B C.G D.F
4.達到穩(wěn)定性的生態(tài)系統(tǒng)具備的特征是( )。
① 該系統(tǒng)處于幼年到成年的過渡階段 ②生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生物的種類和數(shù)量比例相對穩(wěn)定 ③物質(zhì)和能量的輸入和輸出相對平衡 ④有完整的食物鏈和食物網(wǎng) ⑤能量的收支隨氣候周期性變化 ⑥有一定的自我調(diào)節(jié)能力
A.①②③④⑤ B.②③④⑤⑥ C.①②③④⑥ D.①②④⑤⑥
5.[2000年高考理科綜合(江蘇、浙江)試題]下圖是一個陸地生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)模式圖,下列敘述中不正確的是( )。
A.在該食物網(wǎng)中,共有5條食物鏈存在
B.在該食物網(wǎng)中,H處于3個不同的營養(yǎng)級
C.若B種群中各年齡期的個體數(shù)目比例適中,則該種群的密度在一段時間內(nèi)會明顯增大
D.在該食物網(wǎng)中,如果C種群的數(shù)量下降10%,則H的數(shù)量不會發(fā)生明顯變化
6.下圖表示生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各種成分相互作用的關(guān)系。請根據(jù)圖回答。(方括號內(nèi)寫字母)
(1)該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從[]__________開始。
(2)G代表_______,它是________所產(chǎn)生的。
(3)F的作用是__________。
(4)如果初級肉食獸發(fā)生瘟疫,大量死亡,C將發(fā)生的變化是___________。
(5)如果C的總能量為5 000 kJ,D的總能量最多是___________kJ。
7.水族箱是一個人工生態(tài)系統(tǒng)。請運用已學知識說明水族箱的設(shè)計原理。
(1)水族箱至少有一面由透明材料制成,這是為什么?
(2)水族箱中應(yīng)包括哪些生物類群?它們分別起什么作用?
(3)水族箱一般較長時間內(nèi)不需要喂養(yǎng)和通氧,請說明其原因。
(4)應(yīng)按照什么規(guī)律來設(shè)計水族箱中各類生物的數(shù)量?請說明理由。
(5)水族箱內(nèi)的生物之間,彼此有直接或間接的關(guān)系,通過這些關(guān)系構(gòu)成的整體在生態(tài)學中稱為什么?
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