Question

【題目】請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抑制種群的增長，為確定種群密度是否對高原鼠兔的內(nèi)分泌和種群數(shù)量變化造成同樣影響，某研究團隊進行了專門研究實驗簡要過程如下：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期各樣地內(nèi)（1） ，從其頸部取血4 mL進行皮質(zhì)酮水平的測定。根據(jù)實驗結(jié)果回答下列問題：

（1）請補充（1）處實驗簡要過程：________________。

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

（3）為實驗需要，另增加樣地3樣地1、2、3對應(yīng)種群Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。樣地3在繁殖初期首次捕獲高原鼠兔26只，全部做好標記，適當(dāng)時間間隔后再次捕獲到17只，其中2只帶有標記，則該樣地高原鼠兔密度約為________（取整數(shù)），樣地3對應(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．研究人員對我國某海區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動情況進行調(diào)查，得到下表所示結(jié)果：

營養(yǎng)級	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其光合作用生產(chǎn)力進行了研究。

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定初始溶氧量W0后將兩瓶置于水底，0．5 h后再次測定溶氧量W黑和W白。這段時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，然后分別測定黑瓶和白瓶中藻段的放射性強度C黑和C白，根據(jù)“C白—C黑”即可換算出這段時間藻段光合作用固定的CO2量。C黑代表的是________________造成的放射性強度。

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

a．水樣中含有的微生物的呼吸作用干擾了O2法的測定結(jié)果

b．藻段實驗過程中生成的有機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有機物已參與呼吸作用導(dǎo)致14C法測得CO2固定值偏小

Answer 1

【答案】隨機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)，密度高不會抑制高原鼠兔種群增長，種群密度對內(nèi)分泌水平?jīng)]有明顯影響或種群密度對內(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)境中捕獲一部分個體，將這些個體進行標志后再放回原來的環(huán)境，經(jīng)過一定期限后進行重捕，根據(jù)重捕中標志的個體占總捕數(shù)的比例，來估計該種群的數(shù)量。設(shè)該地段種群中個體數(shù)為N，其中標志總數(shù)為M，重捕總數(shù)為n，重捕中被標志的個體數(shù)為m，則N∶M=n∶m。

2、能量流動指生態(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，可以通過能量流動來實現(xiàn)。能量流動兩大特點：單向流動，逐級遞減。

（1）生物實驗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期各樣地內(nèi)隨機捕捉高原鼠兔若干只，從其頸部取血4ml進行皮質(zhì)酮水平的測定。

（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）從坐標曲線看出，增加的3個樣地在不同繁殖時期，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)，密度高不會抑制高原鼠兔種群增長；種群密度對內(nèi)分泌水平?jīng)]有明顯影響或種群密度對內(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)者固定太陽能的總量，生產(chǎn)者一定是第一營養(yǎng)級，所以需要從表中找到第一營養(yǎng)級的同化量（13716.582 t·km-2·a-1）即可。由于各個營養(yǎng)級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，隨著群落演替的進行，最終會達到頂級群落，此時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；所以光合作用實際制造的氧氣量為兩者相加：W白W黑。

②14C法來測定時，光合作用0.5h 后，加入熱乙醇的作用是為了迅速將藻段細胞殺死，終止光合作用，防止在后續(xù)測定放射性強度時，細胞仍然在吸收14CO2。黑暗條件下應(yīng)該是不進行光合作用的，不應(yīng)該測定出放射性，但實驗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造成的放射性強度。用C 白-C 黑可以排除藻段因非光合因素吸收的14CO2對放射性檢測的影響，根據(jù)“C白-C黑”即可換算出這段時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測定，會使測定的光合放氧量偏低，a錯誤；

b、由于脂肪比糖類中氧含量低，所以如果在合成的有機物中有脂肪，釋放的氧氣量會更多，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使W白偏小，也會使W黑偏大，進而會使測出的光合放氧量偏低，c錯誤；

d、如果已合成的含14C的有機物參與有氧呼吸，會再次以14CO2形式釋放出去，進而導(dǎo)致測得的固定的14CO2偏低， d正確。

故選b、d。