Question

【題目】請(qǐng)大家閱讀下列資料完成相關(guān)生態(tài)問題

Ⅰ．種群密度能夠明顯影響布氏田鼠的內(nèi)分泌水平且種群密度高會(huì)抑制種群的增長(zhǎng)，為確定種群密度是否對(duì)高原鼠兔的內(nèi)分泌和種群數(shù)量變化造成同樣影響，某研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了專門研究實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要過程如下：取地形特征和植被類型基本一致的兩樣地（相距30 km），樣地1高原鼠兔繁殖初期密度為35只/hm2，樣地2高原鼠兔繁殖初期密度為12只/hm2。在高原鼠兔的不同繁殖時(shí)期各樣地內(nèi)（1） ，從其頸部取血4 mL進(jìn)行皮質(zhì)酮水平的測(cè)定。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果回答下列問題：

（1）請(qǐng)補(bǔ)充（1）處實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要過程：________________。

（2）樣地1和樣地2的高原鼠兔是否是同一種群，________，原因是________________。

（3）為實(shí)驗(yàn)需要，另增加樣地3樣地1、2、3對(duì)應(yīng)種群Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。樣地3在繁殖初期首次捕獲高原鼠兔26只，全部做好標(biāo)記，適當(dāng)時(shí)間間隔后再次捕獲到17只，其中2只帶有標(biāo)記，則該樣地高原鼠兔密度約為________（取整數(shù)），樣地3對(duì)應(yīng)圖中的曲線為b，增加樣地3的目的是________________________。

不同密度種群高原鼠兔血漿皮質(zhì)酮水平（μg/mL）

繁殖時(shí)期	種群Ⅰ	種群Ⅱ	種群Ⅲ
繁殖初期	0．09	0．11	0．09
繁殖盛期	0．10	0．08	0．09
繁殖中期	0．06	0．06	0．06
繁殖末期	0．07	0．08	0．08

（4）根據(jù)以上研究可得出的結(jié)論有__________________。

Ⅱ．研究人員對(duì)我國(guó)某海區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)情況進(jìn)行調(diào)查，得到下表所示結(jié)果：

營(yíng)養(yǎng)級(jí)	未利用量（t·km-2·a-1）	流向分解者的量（t·km-2·a-1）	呼吸量（t·km-2·a-1）	同化量（t·km-2·a-1）
Ⅵ	0．109	0．044	0．099	0．252
Ⅴ	0．167	0．438	1．139	1．996
Ⅳ	1．401	5．284	14．027	22．708
Ⅲ	5．298	51．067	127．094	206．167
Ⅱ	2．429	998．7231	1885．231	3092．550
Ⅰ	3227．684	3393．045	4003．303	13716．582

（1）該海區(qū)輸入的總能量是________t·km-2·a-1（注：每年每平方千米產(chǎn)生的噸數(shù)），其與總呼吸量的比值為2．596，這說明該生態(tài)系統(tǒng)成熟度較________，生態(tài)系統(tǒng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性較________；如果停止捕撈等干擾，隨著群落的進(jìn)行，該比值將逐漸趨近于1。

（2）研究人員將該海區(qū)某種大型底棲藻類切割成大小相同的小段，用兩種不同的方法對(duì)其光合作用生產(chǎn)力進(jìn)行了研究。

①方法1：O2法。將含有藻段的水樣分別置于不透光的黑瓶和透光的白瓶中測(cè)定初始溶氧量W0后將兩瓶置于水底，0．5 h后再次測(cè)定溶氧量W黑和W白。這段時(shí)間藻段光合作用制造的氧氣量為________。

②方法2/span>：14C法。將含有藻段的水樣分別置于不透光的黑瓶和透光的白瓶中，瓶中加入一定量NaH14CO3，在水底放置0．5 h后，向水樣中加入80%的熱乙醇以________，反復(fù)沖洗藻段除去附著的NaH14CO3，然后分別測(cè)定黑瓶和白瓶中藻段的放射性強(qiáng)度C黑和C白，根據(jù)“C白—C黑”即可換算出這段時(shí)間藻段光合作用固定的CO2量。C黑代表的是________________造成的放射性強(qiáng)度。

③O2法測(cè)得的藻段制造的O2摩爾量大于同一時(shí)間14C法測(cè)得的藻段固定的CO2摩爾量，不考慮測(cè)量誤差，造成這種現(xiàn)象的原因可能是________（從下列選項(xiàng)中選擇代號(hào)填寫）。

a．水樣中含有的微生物的呼吸作用干擾了O2法的測(cè)定結(jié)果

b．藻段實(shí)驗(yàn)過程中生成的有機(jī)物除了糖類之外還可能有脂肪

c．藻段在光下的呼吸作用速率大于在暗中的呼吸作用速率

d．部分含14C有機(jī)物已參與呼吸作用導(dǎo)致14C法測(cè)得CO2固定值偏小

Answer 1

【答案】隨機(jī)捕捉高原鼠兔若干只 不是 兩樣地高原鼠兔存在地理隔離 22只/hm2 增加密度梯度 在當(dāng)前種群密度范圍內(nèi)，密度高不會(huì)抑制高原鼠兔種群增長(zhǎng)，種群密度對(duì)內(nèi)分泌水平?jīng)]有明顯影響或種群密度對(duì)內(nèi)分泌和種群數(shù)量變化的影響存在種間差異 13716.582 低 弱 W白W黑 終止光合作用 藻段吸收但未固定的14CO2 b、d

【解析】

1、標(biāo)志重捕法是在被調(diào)查種群的生存環(huán)境中捕獲一部分個(gè)體，將這些個(gè)體進(jìn)行標(biāo)志后再放回原來的環(huán)境，經(jīng)過一定期限后進(jìn)行重捕，根據(jù)重捕中標(biāo)志的個(gè)體占總捕數(shù)的比例，來估計(jì)該種群的數(shù)量。設(shè)該地段種群中個(gè)體數(shù)為N，其中標(biāo)志總數(shù)為M，重捕總數(shù)為n，重捕中被標(biāo)志的個(gè)體數(shù)為m，則N∶M=n∶m。

2、能量流動(dòng)指生態(tài)系統(tǒng)中能量輸入、傳遞、轉(zhuǎn)化和喪失的過程。能量流動(dòng)是生態(tài)系統(tǒng)的重要功能，在生態(tài)系統(tǒng)中，生物與環(huán)境，生物與生物間的密切聯(lián)系，可以通過能量流動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。能量流動(dòng)兩大特點(diǎn)：?jiǎn)蜗蛄鲃?dòng)，逐級(jí)遞減。

（1）生物實(shí)驗(yàn)的原則之一是控制單一變量，所以在高原鼠兔的不同繁殖時(shí)期各樣地內(nèi)隨機(jī)捕捉高原鼠兔若干只，從其頸部取血4ml進(jìn)行皮質(zhì)酮水平的測(cè)定。

（2）由于樣地1和樣地3之間高原鼠兔存在地理隔離，所以樣地1和樣地3的高原鼠兔不是同一種群。

（3）根據(jù)公式N∶M=n∶m可知，樣地3高原鼠兔的數(shù)量約為N∶26=17∶2，N=221只。由于樣地3的面積為10hm2，所以密度約為221÷10=22只/hm2。樣地3對(duì)應(yīng)圖中的曲線為b，增加樣地3的目的是增加密度梯度。

（4）從坐標(biāo)曲線看出，增加的3個(gè)樣地在不同繁殖時(shí)期，a種群密度大于b，b大于c；表格數(shù)據(jù)顯示，不同種群在同一繁殖期，血漿皮質(zhì)酮水平相當(dāng)。根據(jù)以上研究可得出的結(jié)論有在當(dāng)前種群密度范圍內(nèi)，密度高不會(huì)抑制高原鼠兔種群增長(zhǎng)；種群密度對(duì)內(nèi)分泌水平?jīng)]有明顯影響或種群密度對(duì)內(nèi)分泌和種群數(shù)量變化的影響存在種間差異。

Ⅱ（1）輸入生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定太陽(yáng)能的總量，生產(chǎn)者一定是第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，所以需要從表中找到第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的同化量（13716.582 t·km-2·a-1）即可。由于各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的總呼吸量就是從生態(tài)系統(tǒng)流出的能量，所以根據(jù)題中信息可得總輸入量/總輸出量=2.596，也就是說輸入大于輸出，所以該生態(tài)系統(tǒng)所具有的總能量在不斷增加，該生態(tài)系統(tǒng)的成熟度較低，系統(tǒng)的穩(wěn)定性較弱。如果停止捕撈等干擾，隨著群落演替的進(jìn)行，最終會(huì)達(dá)到頂級(jí)群落，此時(shí)能量的輸入和輸出基本相同，即總輸入量/總輸出量=1。

（2）①黑瓶中可得出，呼吸消耗的氧氣量為W0W黑；白瓶中可得出，藻段向外釋放的氧氣量（凈光合作用）為W白W0；所以光合作用實(shí)際制造的氧氣量為兩者相加：W白W黑。

②14C法來測(cè)定時(shí)，光合作用0.5h 后，加入熱乙醇的作用是為了迅速將藻段細(xì)胞殺死，終止光合作用，防止在后續(xù)測(cè)定放射性強(qiáng)度時(shí)，細(xì)胞仍然在吸收14CO2。黑暗條件下應(yīng)該是不進(jìn)行光合作用的，不應(yīng)該測(cè)定出放射性，但實(shí)驗(yàn)中藻段也有可能從溶液中獲得少量的14CO2，而這些14CO2并非是光合吸收的，所以C黑代表的是藻段吸收但未固定的14CO2造成的放射性強(qiáng)度。用C 白-C 黑可以排除藻段因非光合因素吸收的14CO2對(duì)放射性檢測(cè)的影響，根據(jù)“C白-C黑”即可換算出這段時(shí)間藻段光合作用固定的CO2量。

③a、如果微生物呼吸作用干擾了O2測(cè)定，會(huì)使測(cè)定的光合放氧量偏低，a錯(cuò)誤；

b、由于脂肪比糖類中氧含量低，所以如果在合成的有機(jī)物中有脂肪，釋放的氧氣量會(huì)更多，b正確；

c、如果藻段在光下的呼吸速率大于在黑暗條件下的呼吸速率會(huì)使W白偏小，也會(huì)使W黑偏大，進(jìn)而會(huì)使測(cè)出的光合放氧量偏低，c錯(cuò)誤；

d、如果已合成的含14C的有機(jī)物參與有氧呼吸，會(huì)再次以14CO2形式釋放出去，進(jìn)而導(dǎo)致測(cè)得的固定的14CO2偏低， d正確。

故選b、d。