【生物——选修3:现代生物科技专题】(15分)
南京古泉生态农场是生态农业的典范。该农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、种植农作物、养蘑菇、种桑养蚕、种植果树等多个生产过程合理地有机结合起来,成为一种高效良性的循环,生态效益达到了良性发展。请就此生态农场的特点,完成下列问题:![]()
(1)该生态农场充分体现了生态工程基本原理中的 、 和 原理。
(2)该系统工程的核心之一是沼气池,沼气的制作如图所示,如果将“无机物——农田”这一环节去掉,对生态农业系统有何影响? 。
(3)在该生态农场中存在如下图所示的物质循环过程,据图分析不符合生态工程原理的叙述是![]()
| A.物质经过多级利用,实现了良性循环 |
| B.每一级生产环节都获得产品,提高了生态经济效益 |
| C.由于食物链延长,能量逐级损耗,系统总能量利用率降低 |
| D.由于各级产物都可以利用,减少了废物和污染 |
(7分)科学工作者对某弃耕农田多年后形成的荒地进行调查。下表是此生态系统三个营养级(含第一营养级)的能量分析表。请回答下列问题: (单位:J/hm2·a)
| 营养级 | 同化量 | 未被利用量 | 分解者分解量 | 呼吸释放量 |
| A | 2.48×1011 | 2.00×109 | 1.20×1010 | 3.60×1010 |
| B | 2.40×107 | 6.00×105 | 4.00×105 | 2.30×107 |
| C | 7.50×108 | 2.40×107 | 6.00×106 | 7.16×108 |
(2)该生态系统第二营养级到第三营养级的能量传递效率为 。
(3)该弃耕农田上进行的演替类型为 。
(4)科学工作者为了监测和预报该生态系统鼠害的发生情况,对弃耕后田鼠种群数量的变化规律进行了研究。
①研究者通常采用 法估算该地区田鼠的种群密度。
②调查统计发现田鼠繁殖能力很强,在最初的一个月内,种群数量每天增加1.47%。根据 ,构建了田鼠种群增长模型为Nt =N0·λt(其中,Nt代表t天后田鼠的数量,t表示天数,λ表示倍数,N0表示田鼠的起始数量)。由此可知田鼠在最初的一个月中的生存环境条件是 。
I、(5分)将长势相同的大豆幼苗随机的均分成A、B、C三组,分别放在相同的完全培养液中,最初检测表明,他们对K+吸收量相同,对水的吸收量也基本相同,随后三组幼苗分别进行如下处理,回答下列问题;
| 植株 | A | B | C |
| 处理 | 添加高浓度的KHNO3溶液 | 注射“呼吸阻断剂” | 减去部分叶片 |
(2)B植株对矿质离子的吸收量会受到严重影响,其原因是 ;
(3)A植株根尖成熟区细胞可能会发生 现象,根对水分和矿质离子吸收是一个 的过程。
(4)在正常情况下根尖成熟区表皮细胞能够进行的生命活动是 。(填编号)
①细胞增殖 ②渗透吸水 ③光合作用 ④细胞核DNA只转录不复制
⑤有mRNA经核孔进入细胞质中
II.(19分)下面的甲、乙两图反映了二氧化碳含量和光照强度对绿色植物光合作用的影响,请根据图回答:
(1)对温室中农作物增施农家肥可以提高光能利用率,其原理符合上图中的 图,若要用豆科作物作为绿肥,可以显著增加土壤中 元素的含量。
(2)限制乙图曲线最终趋于平缓的外界因素主要是 (至少两项),若乙图表示某植物在恒温30℃时光合速率于光照强度的关系,将温度调节到25℃,曲线中B点将向 移动,C点将向 移动。
(3)乙图中的D点时刻,小麦叶片维管束鞘细胞中能产生ATP的细胞器是
(4)乙图中a点和c点相比,C3含量 (增多,减少或不变)
(5)(12分)某科学工作者为探究西红柿生长的最佳光照强度,设计了下面的实验:首先取若干生长状况相同的西红柿植株,平均分为7组,分别放在密闭的玻璃容器中。实验开始时测定CO2的浓度,12小时后再次测定CO2的浓度。实验结果如下表:请分析回答:
①这一实验的自变量是 ,写出该实验设计的一种无关变量: 。
②实验中第1组在12小时后CO2浓度变化的原因是 。
③如果在实验过程中使用了不同品种的西红柿植株,这样设计违背了科学实验的 原则。
④若将第7组植株突然移至第4组的条件下,短时间内光合细胞中的ATP含量会 ,C5化合物的含量会 。
⑤该实验设计尚不能确定西红柿生长的最佳光照强度,请你提出进一步探究的实验设计思路: 。