(2)研究人员采用黑白瓶法测定溶氧量,来估算湖泊的有机碳生产率,结果如图15所示。制作若干个大小相同的黑瓶(不透光)和白瓶(透光),分别在____________________m和-1.0m的每一个水深悬挂一个黑瓶和两个白瓶。每个实验瓶注满后溢出三倍体积的水,灌瓶完毕,将瓶盖盖好,立即对每一个水深中的一个白瓶溶氧量(IB)进行测定,作为实验开始时的_________溶氧量。将黑瓶、白瓶曝光培养24h,测定每一水深中黑瓶溶氧量(DB)与白瓶溶氧量(LB)。则每一水层的呼吸量可用__________________进行估算;每一水层的有机碳生产量(总光合作用生产量)可用___________________进行估算。
(3)据图15分析,影响浮游植物有机碳生产率的环境因素是________________。7月份0.6m以下水深有机碳生产率低于其它月份,主要原因是____________________________。
(4)太阳能是经过湖泊生态系统中_____________的固定而输入该系统,能量在该生态系统的流动过程具有______________________的特点。外部能量的不断输入是推动该系统___________________________功能实现的基础。
答案(1)垂直结构 物种丰(富)度(2)0m、-0.2m、-0.4m、-0.6 初始 IB-DB LB-DB
(3)光照、温度 蓝藻大量生长,堆积在表层,使下层水体中光照强度明显减弱
(4)生产者(或第一营养级) 单向(流动)、逐级递减 物质循环、能量流动、信息传递
四 种间关系
例题1.(18分)扁担塘是位于长江中游的一个湖泊,是我国重要的淡水渔业基地。
(1)传统渔业只重视水草→草食性鱼这一条食物链。实践中发现,放养的草食性鱼高强度的摄食使水草量急剧下降,最终会导致草型湖泊变为藻型湖泊,这个过程属于群落的—— 。为了使渔业优质高效可持续发展,应增加湖泊生态系统中的生物—— ,调整食物链(网)结构,调整后的结构如下图。
此食物网中虾类和底栖动物的关系是—— 。对于该湖泊的鱼类和河蟹产量来说,水草和—— 极为重要。
(2)科研人员针对底栖动物中的优势种铜锈环棱螺的能量收支进行了相应研究,结果如下表。
能量KJ·m-2·a-1 动物名称 | 摄入食物中 所含的能量 | 用于生长发育繁殖的能量 | 呼吸作用 散失的能量 | 粪便中的能量 |
铜锈环棱螺 | 516 | 15 | 231 | 270 |
铜锈环棱螺的能量来源是食物中的—— 能,它同化的能量为—— KJ·m-2·a-1。
- 铜锈环棱螺呼吸作用散失的能量中包含了机体在摄食、消化、吸收等过程中引起的热能散失。科研人员在测定这部分能量时,首先将实验螺在一定的温度下进行48h的饥饿处理,然后取相同的—— (填“白色瓶”或“棕色瓶”)分别标号,进行如下处理,密闭后置于光下。(“ ”代表放入,“-”表示不放入)
实验处理 组别 | A | B |
①预处理的湖水 |
|
|
②经48h饥饿的铜锈环棱螺5只 |
|
|
③水生植物(食物) |
| - |
为了排除水生植物对水中溶解氧的影响,需另设置一组对照,对照组的处理应包括—— (选填表中实验处理的标号)。实验3h后待A瓶中的螺饱食后再测定各瓶溶氧量,可得铜锈环棱螺在饱食和饥饿状态下的代谢率。然后科研人员除去A瓶中的水生植物,给A、B瓶更换预处理湖水,每隔3h测定一次溶氧量并计算代谢率,直到A、B两瓶铜锈环棱螺的代谢率—— 时终止。通过计算得出机体在摄食、消化、吸收等过程中所散失的能量值。
答案.(18分)
(1)演替 多样性 捕食和竞争 底栖动物
(2)化学 246
(3) 棕色瓶 ①③ 几乎相等
生态系统的结构、功能和稳定性
一、生态系统
- 生态系统:由生物群落和周围的无机环境相互作用构成的统一整体。
地球上最大的生态系统是生物圈。
主要功能:能量流动、物质循环和信息传递
2. 生态系统类型:
(1)自然生态系统:水域生态系统(海洋生态系统、淡水生态系统);陆地生态系统(森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、冻原生态系统)。
(2)人工生态系统:农田生态系统、人工林生态系统、果园生态系统、城市生态系统。
3.生态系统的成分:
非生物的物质和能量:无机物,有机物,气候
生产者(自养):绿色植物和自养型原核生物
消费者(异养):绝大多数动物
分解者(异养):腐生细菌、真菌和腐食动物
各种成分比较表
成分 | 归类 | 各成分的组成 | 在生态系统中的作用 | 地位 |
非生物的物质和能量 | 无机物,有机物,气候 | 生物群落中的物质和能量的根本来源 | 必需成分 | |
生产者 | 自养型生物 | 绿色植物 光合细菌和蓝藻 化能合成细菌 | 将无机环境中的物质和能量通过光合作用引入生物群落,为消费者和分解者提供能量 | 基石 |
消费者 | 异养型生物 | 绝大多数动物 寄生生物 | 加快生态系统能量流动和物质循环;对植物传粉种子传播有重要作用 | 最活跃的成分 |
分解者 | 异养型生物 | 腐生细菌和真菌 腐食动物 | 把动植物的遗体,排出物和残落物中的有机物分解成为简单的无机物。 | 物质循环的关键成分 |
联系 |
注:A细菌并不都是分解者,如硝化细菌是自养型生物,属于生产者,寄生细菌是消费者
B动物并不都是消费者,如蜣螂,蚯蚓等腐食动物属于分解者
C所有生产者并不都是绿色植物,如蓝藻,硝化细菌等
D植物并不都是生产者,如菟丝子,属于消费者
例题1(16分)蚯蚓是森林中的土壤动物之一,主要以植物的枯枝败叶为食。为探究蚯蚓对森林凋落物的作用,研究者做了如下实验。
- 森林生态系统中的各种生物称为____________。从生态系统的成分角度看,蚯蚓属于__________,从生态系统的功能角度看,蚯蚓的行为促进了_________________。
- 研究者选择4个树种的叶片做了不同处理,于6~9月进行了室外实验。每种叶片置于两个盆中,与土壤混合均匀,将数目相等的蚯蚓置于其中饲养,统计蚯蚓的食物消耗量,结果如下表。
单位体重蚯蚓日平均食物消耗量(mg/(g﹒d))
不同处理 | 蒙古栎 | 杨 | 红松 | 白桦 |
未分解叶 | 2.44 | 5.94 | 4.79 | 7.30 |
半分解叶 | 7.20 | 9.42 | 8.71 | 5.23 |
- 验所选择蚯蚓生长状况基本一致,其目的是_____________________________。为了排除土壤中原有动物和微生物对实验的影响,应该在实验前对土壤进行____________处理。据表分析,蚯蚓对半分解叶的消耗量明显_________未分解叶的消耗量,在不同叶片中,对________________最为喜好。由此说明____________________是影响蚯蚓摄食偏好的主要因素。
- 依据上述实验分析,若在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树,有利于增加_____________的数量和种类,增加整个生态系统的______________。
答案(16分)
(1)(生物)群落(1分) 分解者(1分) 物质循环和能量流动(2分)
(2)①排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响(2分) 灭菌(2分)
②高于(或“大于”)(1分) 杨半分解叶(2分)
叶片种类和分解(腐解)程度(2分)
(3)蚯蚓(1分) (抵抗力)稳定性(或“自我调节能力”)(2分)
二、生态系统的营养结构
- 食物链
概念:生态系统中,各种生物因为食物关系而形成的联系
特点:a. 生产者为第一营养级,消费者所处营养级一般不超过5个
b. 组成成分是生产者和消费者,起点是生产者
c. 箭头指向,被捕食者→捕食者
分解者和无机环境不参与食物链的构成,所有食物链应该从第一营养级生产者开始。
- 食物网
概念:在一个生态系统中,各种食物链彼此相互交错连接的复杂的营养关系