12.(15分)(原创题)面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势,党的十八大报告第一次提出“美丽中国”的全新概念。分析并回答下列有关生态学的问题:
(1)深圳经济飞速发展,伴随城市地域的不断扩张带来一系列的生态问题,地处深圳湾的福田红树林自然保护区的生态系统出现了不同程度的退化。
①为调查这300 hm2的保护区中卷羽鹈鹕的种群密度,研究人员对30只卷羽鹈鹕做标志后放回原地,再次捕获的210只,有7只带有标志,则该保护区中卷羽鹈鹕的种群密度为________只/hm2,后来发现部分个体的标志物脱落,则该数据________(填“大于”“等于”或“小于”)卷羽鹈鹕的真实种群密度。
②随经济发展,人口增多,保护区内毁林填海、毁林建房现象时有发生,人类的这些活动改变了群落演替的________。该自然保护区中每个物种都维系着它们所在的生态系统的结构和功能,体现了生物多样性的________价值。
(2)科研人员对稻鱼系统、水稻单种系统进行了调查,结果如表所示。
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处理 |
调查农户(户) |
农药投入(kg·hm-2) |
农药使用次数(次) |
水稻产量(kg·hm-2) |
鱼产量(kg·hm-2) |
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稻鱼系统 |
123 |
7.36 |
3.1 |
6
364.51 |
438.34 |
|
水稻单种系统 |
111 |
10.49 |
6.5 |
6
458.66 |
- |
①在该“稻鱼共生系统”中,水稻、杂草的功能是
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________,
鲤鱼与稻飞虱的关系为
_____________________________________________________________,
②请在相应位置用箭头表示该“稻鱼共生系统”中图示成分之间的碳元素流动途径。
③与水稻单种系统相比,稻鱼系统取得了明显的生态效益和经济效益,主要表现_________________________________________________________
__________________________________________________________。
④如图为能量流经稻田中鲤鱼种群的示意图,若图中C表示鲤鱼自身呼吸消耗量,则D中能量的去向是________________________。
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[解析] (1)①保护区中卷羽鹈鹕的种群密度为(210×30)÷7÷300=3只/hm2。若标志物脱落,导致第二次捕捉的有标记的个体数值偏小,则数据大于实际的种群密度。②人类的活动改变了群落演替的速度和方向。自然保护区中每个物种都维系着它们所在的生态系统的结构和功能,属于间接价值。
(2)①水稻、杂草属于生态系统中的生产者,其主要功能是进行光合作用,固定太阳能,吸收二氧化碳,为生物群落提供物质和能量。根据题干描述的种间关系,可知鲤鱼既能捕食水稻叶片,也捕食稻飞虱,而稻飞虱食用水稻叶片中营养,故其存在捕食和竞争的关系。②根据题干提供的信息,首先构建食物网,然后用箭头表示各成分之间的碳元素流动途径即可。③稻鱼系统取得的明显生态效益主要表现在减少农药使用,降低环境污染;取得的明显经济效益主要表现降低生产成本,增加鱼的产出。
[答案] (1)①3 大于 ②速度和方向 间接
(2)①固定太阳能,吸收二氧化碳,为生物群落提供物质和能量 捕食和竞争
②如图
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③减少农药使用,降低环境污染;降低生产成本,增加鱼的产出 ④流入下一营养级和被分解者利用
8.(2013·九江一模)美国的生态学家H.T.Odum曾对佛罗里达州的银泉进行了生态系统营养级和能量流动情况的调查,下表是调查结果。表中的①、②、③、④分别表示不同的营养级,⑤为分解者。GP表示生物同化作用固定的能量,R表示生物呼吸消耗的能量,NP表示生物体储存着的能量(NP=GP-R),下列叙述中不正确的是( )
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单位:102千焦/m2/年 |
|||
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GP |
NP |
R |
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① |
15.91 |
2.68 |
13.23 |
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② |
871.27 |
369.69 |
501.58 |
|
③ |
0.88 |
0.34 |
0.54 |
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④ |
141.20 |
62.07 |
79.13 |
|
⑤ |
211.85 |
19.26 |
192.59 |
A.若该生态系统维持现在的能量输入、输出水平,则有机物总量会增加
B.④营养级GP的去向中,未被利用的能量有一部分残留在自身的粪便中
C.能量在初级消费者和次级消费者之间的传递效率约为11.3%
D.生态系统能量流动的渠道可能是②→④→①→③
[解析] 由于系统总呼吸量(13.23+501.58+0.54+79.13+192.59)=787.07小于系统的能量输入(光合作用固定总能量871.27),故若该生态系统维持现在能量输入、输出水平,则有机物总量会增多;因①、②、③、④分别表示不同的营养级,⑤为分解者,由表中GP数据可知,能量沿各营养级流动的渠道应为②→④→①→③;能量在初级消费者和次级消费者之间的传递效率为15.91/141.20×100%≈11.3%;④初级消费者GP的去向中,不包括自身的粪便,自身的粪便属于生产者的GP,故只有B项描述错误。
[答案] B