二、非选择题(50分)
21.(10分)6月8日是世界海洋日。海洋是生物圈的重要组成部分,与人类的生存和发展息息相关。
(1)根据图甲分析,要获得最大持续捕捞量,捕捞后大黄鱼种群数量应处于________点。用标志重捕法调查大黄鱼种群密度时,若标记个体更易于被捕食,则种群密度的估计值________(填“偏高”“偏低”或“不变“)。
(2)海洋鱼类生活在不同的水层,这体现了生物群落的________结构。新建码头的桩柱表面很快被细菌附着,随后依次出现硅藻、藤壶、牡蛎等,该过程称为________。
(3)图乙表示某海域能量流动简图,A、B、C、D表示生态系统的组成成分。图中________和________(填字母)在碳循环过程中起着关键作用;能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为________。
(4)海洋会受到石油、工业废水、生活污水等污染。如果污染超过海洋生态系统的________________,海洋生态系统就很难恢复到原来的状态。
[答案] (1)b 偏高
(2)垂直 (群落的)演替(或初生演替)
(3)A B(注:两空可颠倒) 20%
(4)自我调节能力(或自净能力)
[解析] (1)研究种群数量变化规律,有利于有益动物的开发和利用,为了能获得最大持续捕捞量,应在种群数量大于K/2时进行捕获,并使捕获后种群的数量保持在K/2点,此时种群增长速率最大,资源再生能力强;用标志重捕法调查动物的种群密度,计算公式为:个体总数N∕初次捕获个体数M=重捕个体总数n∕重捕中被标记的个体数m,可推出种群个体数N=M×n∕m, 由于标记个体更易于被捕食,所以分数中分子不变,分母减小,分数值增大,即种群数量偏大;
(2)群落中各种生物在垂直方向上具有明显的分层现象,叫群落的垂直结构;新建码头的桩柱表面很快被细菌附着,随后依次出现硅藻、藤壶、牡蛎等的变化过程,是群落演替中的初生演替;
(3)从图中能量流动来看,固定太阳能的是生态系统的生产者,是能量流动的起点,整个生物部分最终都流向B,说明其是分解者,C、D消费者;连接生物部分与非生物的主要生物成分是:生产者和分解者;在食物链A→D→C中,A、D之间的传递效率为:1.5×106/7.5×106=20%。
(4)生态系统之所以能抵抗干扰维持原有的形态结构,取决于生态系统具有自我调节能力,生态系统的自我调节能力是有一定限度的,外界干扰若超过该生态系统自我调节能力或抗污染的自我净化能力,就很难恢复到原来的状态。
22.(10分)合理密养、立体养殖是提高池塘养殖经济效益的有效措施。
(1)某池塘中有水草、绿藻、草鱼、鳙鱼(主要摄食浮游动物)和鳜鱼(肉食性),以及水溞、轮虫等浮游动物。请按主要捕食关系,绘出该池塘生态系统的食物网。
(2)轮虫和水溞的种间关系是________。
(3)研究池塘生态系统不同水层光合速率,对确定鱼的放养种类和密度有参考价值。从池塘不同深度采集水样,分别装入黑白瓶中(白瓶为透明玻璃瓶,黑瓶为黑布包裹的玻璃瓶)并密封。然后,将黑白瓶对应悬挂于原水样采集位置,同时测定各水层剩余水样溶氧量,作为初始溶氧量。24 h后,测定各黑白瓶中溶氧量。若测得某水层初始溶氧量为A mg·L-1,白瓶溶氧量为B mg·L-1,黑瓶溶氧量为C mg·L-1,则该水层总光合速率为________mg·L-1·d-1。
若上午黑白瓶被悬挂于水深25 cm处时,白瓶意外坠落至池塘底部,短时间内,该瓶内绿藻叶绿体中C3含量________。
(4)从群落结构的角度分析,立体养殖可以__________________。从能量流动的角度分析,合理密养可以__________________。
[答案] (1)如图所示:
(2)竞争 (3)B-C 增加
(4)充分利用栖息空间和食物条件等资源 提高能量利用率,使生产者所固定的能量更多地流向人类
[解析] (1)食物网是生物群落内部生产者与消费者之间通过捕食关系形成的复杂的网状结构。可依题干信息推出如答案中所示的食物网。(2)轮虫和水,均以藻类为食,故二者存在着竞争关系。(3)黑瓶处理前后溶氧量的变化为A-C,即呼吸作用消耗的氧气量;白瓶处理前后溶氧量的变化为B-A,即表观光合作用释放的氧气量,则真正的光合速率为(A-C)+(B-A)=B-C(mg·L-1·d-1)。如果白瓶意外坠落至池塘底部,在短时间内,由于光照强度的降低,光反应的产物有所减少,故绿藻叶绿体中C3含量有所增加。(4)从群落结构的角度分析,立体养殖是群落垂直结构的体现,可以实现资源的充分利用。从能量流动的角度分析,合理密养可以调整生态系统中能量流动的方向,使能量持续、高效地流向对人类最有益的部分。
23.(10分)(2015·广东,26)为推动生态文明建设,国务院发布了《大气污染防治行动计划》,某科研小组开展酸雨与生态系统关系的研究。下表是不同pH值的酸雨对三种植物叶绿素含量(mg/g)影响的结果。
pH值 5.8(对照) 4.0 3.0 2.0 桃树 2.20(100) 2.19(99.55) 2.13(96.82) 1.83(83.18) 腊梅 3.65(100) 3.58(98.08) 3.44(94.25) 2.95(80.82) 木樨 1.07(100) 1.07(100) 1.05(98.13) 0.96(89.72) 注:括号内为与同种植物对照实验的相对百分比。
(1)叶绿素位于叶绿体内的________上,提取后经层析分离,扩散最慢的色素带呈________色。酸雨中的SO破坏叶绿素,导致光反应产生的________(产物)减少。由于光反应速率降低,将直接影响暗反应过程中的________,最后导致(CH2O)生成减少。
(2)由表可知:①随着酸雨pH值的降低,叶绿素含量受影响的程度________;②________;③________。
(3)长期酸雨影响会导致部分生物死亡,使生态系统的________稳定性降低,原因是________。
[答案] (1)基粒(或类囊体薄膜) 黄绿 [H]和ATP C3的还原
(2)①增大 ②腊梅对酸雨最敏感 ③木樨对酸雨的耐受性较强
(3)抵抗力 生物多样性降低,生态系统的营养结构变得简单,自我调节能力降低
[解析] (1)叶绿体中的色素位于基粒中的类囊体薄膜上,将提取的色素分离后,在滤纸条上会形成四条色带,从上到下依次是叶黄素、胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b,其中最下面的色带是叶绿素b呈黄绿色。叶绿素能吸收并转化光能,用于产生[H]和ATP,[H]和ATP被用于暗反应的C3还原过程。(2)从表格中的数据可以直接看出,随着pH的降低,叶绿素的含量减少且受影响的程度更大;比较三种植物中的叶绿素的含量可知,受影响更明显的是腊梅。(3)部分生物死亡后,使得生态系统的生物多样性降低,生态系统的营养结构变得简单,生态系统的自我调节能力降低,从而导致了生态系统的稳定性降低。