Question

某校学生观察到一甘蔗林中除有作物甘蔗外，还长有茅草，并有食草昆虫、田鼠等生物活动，他们决定以此为对象探究农田生态系统中各种生物之间、生物与无机环境之间的相互关系。
(1)图甲为该生态系统的结构简图，“→”表示碳的流动方向，请根据图甲，在图乙中用字母和箭头，补充完成能量流动模型图(补充必要的箭头，方框内填写字母)。

(2)该甘蔗地中，相互之间具有竞争关系的自养生物是               ，要调查地里田鼠的数量，常用的方法是        。
(3)研究中发现，及时中耕锄掉茅草，甘蔗生长良好，否则茅草生长旺盛。关于上述现象的产生，有同学设想是茅草的根部分泌物抑制了甘蔗的生长。试根据下列提供的实验材料与用具，补充实验步骤，探究甘蔗与茅草之间是否存在这种关系。
一、材料用具：茅草幼苗、甘蔗幼苗、完全培养液(含有植物生命活动所需各种元素)、实验容器等。
二、方法步骤：
①将茅草幼苗用完全培养液培养，实验容器、光照、空气等外界条件符合要求。
②选取                幼苗分为A、B两组，每组各20株。
③A组用完全培养液培养。B组用               培养。
④一段时间后观察A、B两组甘蔗幼苗的生长情况。
(4)如果同学们要得出“茅草的根部某些分泌物会抑制甘蔗苗生长”这一结论，应该观察到的实验现象是                             。

Answer 1

(1)
全对得3分 
(2)甘蔗和茅草（1分）      标志重捕法（2分）
(3)②长势相同的甘蔗（2分）     ③培养过茅草的完全培养液（2分）
(4)B组甘蔗幼苗比A组甘蔗幼苗长势差（2分）

解析试题分析：⑴根据图甲首先判断双箭头的两端是生产者和大气中的CO₂库，除双箭头外生产者(D)只有出发箭头，大气(A)只有接受箭头。消费者(C、B)接受一个箭头（食物）而发出两个（呼吸作用和分解者分解），最后根据分解者(E)可以分解生产者和消费者的动植物遗体、残枝败叶等产生CO₂进入大气确定。故图乙中能量流动模型接受太阳能的应是生产者的光合作用确定第一空格是生产者D，然后根据能量沿食物链逐级递减的原则，确定第二、三个空格分别是初级消费者C和次级消费者B。最后根据最后一空格能量比较多考虑它不属于食物链上一环，故考虑最后一空格为分解者，因分解者可以分解生产者和消费者的动植物遗体、残枝败叶等，故还需补充由生产者和消费者到分解者的箭头，图示见参考答案。
⑵该甘蔗地中，相互之间具有竞争关系的自养生物是甘蔗和茅草；田鼠属于活动范围较大的动物，调查种群密度常用标记重捕法。
⑶实验设计时应遵循单一变量原则和等量原则，本实验的单一变量是苷蔗生存的环境中是否有茅草的根部分泌物，除这一变量外，其它的如苷蔗的株数，培养液的量、培养环境等都应该相同。故②应选用长势相同的苷蔗幼苗；③为保证单一变量，A组用完全培养液培养，B组用培养过茅草的完全培养液培养。
⑷如果实验结论为：茅草的根部某些分泌物会抑制甘蔗苗生长，那么B组用培养过茅草的完全培养液培养的苷蔗幼苗长势应较差一些。
考点：本题主要考查生态系统的结构、功能的相关知识，意在考查考生能理解所学知识要点，具有对一些生物学问题进行初步探究，并能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订的能力。