生态学相关的数学模型

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生态地理学中的模型和方法

生态地理学中的模型和方法

生态地理学中的模型和方法生态地理学是一门学科,它研究生物和环境之间的关系,以及这些关系如何影响人类的生存和发展。

生态地理学中有很多重要的模型和方法,这些模型和方法帮助研究者更好地理解生物和环境之间的关系,为生态保护和可持续发展提供了科学依据。

一、生态地理学模型生态地理学的模型是指一系列基于实验数据或统计研究的数学模型。

通过这些模型,研究者可以预测生物和环境之间的相互影响。

生态地理学中最常见的模型是种群生态学模型和景观生态学模型。

1. 种群生态学模型种群生态学模型主要研究生物种群在特定环境中的动态变化。

这些模型可以预测个体数量的增长和下降以及物种数量的变化。

这种模型的应用范围非常广泛,例如,在自然保护领域,通过种群生态学模型可以预测某个物种的种群数量、地理分布范围和空间分布等。

2. 景观生态学模型景观生态学模型是研究生物种群在不同空间尺度上的空间分布和变化的模型。

这种模型可以帮助我们理解生物种群的演化过程以及它们在不同生境中的适应性变化。

通过这种模型,我们可以预测某种物种的适应性范围和地理分布。

二、生态地理学方法生态地理学的方法是指一系列用于研究生物和环境之间关系的技术和工具。

这些方法包括空间分析、影响评估和系统分析等。

1. 空间分析空间分析是一种将地理信息和数据可视化的技术。

在生态地理学中,研究者通常使用地理信息系统 (GIS) 进行空间分析。

通过对地理信息的分析,我们可以更好地了解生态系统中各部分之间的关系,从而更好地评估和管理生态系统的健康状况。

2. 影响评估影响评估是指评估环境因素对自然系统和人类健康的影响的技术。

在生态地理学中,影响评估主要包括生态影响评估和人类健康影响评估两个方面。

生态影响评估用于评估人类活动对自然生态系统的影响,而人类健康影响评估则用于评估环境因素对人类健康的潜在影响。

3. 系统分析系统分析是指研究生态系统、社会系统和经济系统之间相互作用和反馈的分析技术。

系统分析通常使用复杂的数学模型来研究这些系统之间的复杂交互。

数学模型在生态学研究中的应用

数学模型在生态学研究中的应用

数学模型在生态学研究中的应用在当今的生态学研究领域,数学模型已成为不可或缺的重要工具。

它帮助我们理解生态系统的复杂动态,预测生态变化的趋势,并为生态保护和管理提供科学依据。

生态学是研究生物与其环境相互关系的科学,其研究对象涵盖了从微观的生物个体到宏观的生态系统等多个层次。

而生态系统本身是一个极其复杂的系统,包含了众多相互作用的生物和非生物因素。

数学模型的引入,使得我们能够以一种定量和系统的方式来描述和分析这些复杂的关系。

数学模型在生态学中的应用非常广泛。

在种群生态学中,它可以用来描述种群的增长和动态变化。

例如,逻辑斯蒂增长模型就是一个经典的例子。

这个模型考虑了种群的内禀增长率和环境容纳量等因素,能够很好地预测种群数量随时间的变化趋势。

通过这个模型,我们可以了解到种群在不同环境条件下的增长模式,以及如何合理地控制种群数量,以避免过度增长或灭绝。

在群落生态学中,数学模型有助于研究物种之间的相互作用。

比如竞争模型可以描述两个或多个物种在争夺相同资源时的关系。

通过这些模型,我们能够预测在特定环境中哪些物种更有可能生存下来,以及物种多样性的变化趋势。

生态系统生态学方面,数学模型可以模拟生态系统中的物质循环和能量流动。

像生态系统的碳循环模型,它能够帮助我们评估不同的生态过程对大气中二氧化碳浓度的影响,从而为应对气候变化提供重要的参考。

数学模型在生态学研究中的应用具有诸多优势。

首先,它能够整合大量的生态数据,并从中提取出有价值的信息。

生态学家们在野外和实验室中收集了大量关于生物个体、种群和生态系统的各种数据,数学模型可以将这些分散的数据有机地结合起来,形成一个整体的理解。

其次,数学模型可以进行预测。

基于对过去和当前生态现象的理解,通过模型的运算和推理,我们可以预测未来生态系统的发展趋势。

这对于提前制定生态保护策略、应对潜在的生态危机具有重要意义。

再者,数学模型能够帮助我们进行实验设计和理论验证。

在实际的生态学研究中,由于时间、空间和资源的限制,我们不可能对所有的假设进行实地实验。

生态学相关数学模型

生态学相关数学模型

生态学相关的数学模型及模式图题型训练一、坐标曲线类1.图示种群在理想环境中呈“J”型增长,在有环境阻力条件下,呈“S”型增长,下列关于种群在某环境中数量增长曲线的叙述,正确的是()A.当种群数量到达e点后,种群数量增长率为0B.种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后C.图中阴影部分表示克服环境阻力生存下来的个体数量D.若该种群在c点时数量为100,则该种群的K值为400解析:“J”型曲线出现的前提是条件理想,“S”型曲线是在自然环境中出现的种群数量随时间的变化规律曲线,两条曲线在c点分开,说明种群增长过程中出现环境阻力是在c点。

图中阴影部分表示环境阻力淘汰的个体数量。

若该种群在c(K/2)点时数量为100,则该种群的K值为200。

当种群数量达到e点(最大值)时,种群数量保持稳定,种群增长率为0。

答案:A2.向某天然牧场引入良种肉牛100头,任其自然放养,自然繁殖。

下图表示种群数量增长率随时间变化的曲线,下列叙述正确的是()A.在t0~t2时间内,种群数量呈“J”型增长B.若在t2时种群的数量为N,则在t1时种群的数量约为N/2C.捕杀肉牛的最佳时期为t2时D.在t1~t2时,该肉牛的种群数量呈下降趋势解析:在t0~t2时间内,种群增长率不断发生着变化,其数量呈“S”型增长;t1时,种群增长率最大,应使捕杀后肉牛的增长率处于t1时;在t1~t2时,该肉牛的种群增长率仍为正值,即出生率大于死亡率,种群数量仍然在不断增加。

答案:B3.某捕食者与其猎物种群大小随时间变化的关系如图所示。

如果以捕食者数量为X轴、猎物数量为Y轴作图,则图形正确的是()解析:由图可以看到捕食者和被捕食者(猎物)符合捕食关系的种群波动:猎物增加→捕食者增加→猎物减少→捕食者减少。

只有图D所示满足这种波动。

答案:D4.下图表示从光裸的岩地上最终演替出森林的相关曲线,其中Ⅰ和Ⅱ曲线的描述全都正确的是()A.Ⅰ为土壤中的有机物量,Ⅱ为生态系统物种的多样性程度B.Ⅰ为土壤中的微生物数量,Ⅱ为生态系统的结构稳定性C.Ⅰ为生态系统恢复力稳定性,Ⅱ为群落垂直结构的层次性D.Ⅰ为群落呼吸消耗有机物量,Ⅱ为生态系统抵抗力稳定性解析:从光裸的岩地上最终演替出森林的过程中,土壤中有机物量是增多的,生态系统物种的多样性程度增多,土壤中的微生物数量增多,生态系统的结构稳定性增大,生态系统恢复力稳定性降低,群落垂直结构的层次性明显,群落呼吸消耗有机物量增大,生态系统抵抗力稳定性增大。

数学模型在生态学中的应用

数学模型在生态学中的应用

数学模型在生态学中的应用生态系统是由生物与环境因素所构成的系统,是一个相互依存、相互制约的系统。

而对于这个系统,我们的认识主要从两个方面入手:实验和建模。

其中建模是由数学模型来实现的。

数学模型是将复杂的现象用数学符号和方程式来表示和描述的方法,也是研究和揭示生态学规律的重要工具之一。

在此,我们将重点探讨数学模型在生态学中的应用。

一、数学模型的概念与分类数学模型是用数学语言和符号描述实际事物、过程和现象的虚拟图像。

按照数学表达形式可分为方程模型、微分方程模型、差分方程模型、随机模型等。

按照应用领域可分为物理模型、经济模型、生态模型等。

二、生态学中的数学模型生态学的数学模型主要用于对生态系统的结构与功能进行理解、模拟、优化、调节,以及对生态环境问题进行研究、预测与解决。

1. 种群动态模型种群动态模型是通过分析种群数量随时间变化的变化规律,探究影响生物种群数量的内外环境因素。

比如SIR模型,SIR模型是传染病传播的最基本模型,即将个体划分成健康者(S)、感染者(I)、免疫者(R)三类,在某些前提条件下可定量解释传染病的流行程度与发展动态,提出了疫情管理的一系列方法和策略。

2. 群落动态模型群落动态模型是对生态系统中不同物种的关系以及它们对环境资源的利用与消耗进行分析、建立数学模型,并通过模型的参数研究、预测群落的变化与演替过程。

比如Lotka-Volterra模型,Lotka-Volterra模型基于食物链理论,描述捕食者和被捕食者的数量随时间变化的规律,从而揭示了生物之间的捕食关系。

3. 系统生态学模型系统生态学模型是把生态系统看作一个综合体系,以系统理论和控制工程为基础,运用数学建立模型来研究系统稳态、震荡、分岔等大规模复杂生态学问题。

比如SHAN模型,SHAN模型是一个营养循环的模型,能够分析生态系统中元素的跨越地域界限的可再利用,解决了生态系统中元素失衡的问题。

三、生态学模型在实践中的应用1. 生物多样性保护物种分布模型可以对物种分布与栖息地面积的关系进行研究,从而实现为保护生物多样性的制定保护策略。

数学模型在生态学领域的应用

数学模型在生态学领域的应用

数学模型在生态学领域的应用生态学作为一门关于生物种群及其环境相互关系的科学,致力于寻求生物与自然环境平衡、优化生态系统的发展,是当下社会发展的重要领域之一。

而想要实现生态系统的优化发展,不仅需要对生态系统本身有着透彻的理解,更需要能够全面利用现代科技手段,以更加准确的方式来分析与预测环境变化对生物种群和群落的影响。

而这些科技手段中,数学模型的应用则是不可或缺的一部分。

一. 生态学中数学模型的定义和作用生态学中的数学模型指的是基于生物学、生态学和环境科学等学科的基础上,运用数学方法和计算机模拟技术构建的模型,以期对生态系统的动态变化进行预测、分析和评估。

生态学中的数学模型可以包括但不限于生物多样性、能量流、物质循环、环境污染等方面的模型,它们基于不同的学科及各自的专业知识,采用不同的数学手段来建立各自的数学模型。

其中,数学模型在生态学领域所起的作用主要有以下几方面:1.方便对复杂生态系统的研究和探究生态系统由于涉及的因素比较复杂, 进而使生态系统的运行和变化更为复杂, 如果依靠传统的实验手段进行研究,显然是困难的。

而数学模型不仅可以对这些因素进行建模分析,更可以在不同的时间尺度、空间范围和生物层次上,对生态系统的运行和变化进行理解和解释,从而更好地反映实际情况。

2.预测生态系统的运行变化通过建立生态系统的数学模型,科学家们可以对未来的生态系统进行预测和评估,这是对于生态系统的管理、改善和重建都非常重要的,因为根据单纯的实验数据,人们难以准确地预测生态系统变化和未来的结果。

3.优化生态系统的管理通过模拟生态系统的运行和变化,可以识别和量化因素之间的相互关系,从而更好地发现问题点,在分析分析了这些问题后,对改善生态系统中的人力、物资和其他资源进行优化分配,从而最大效益地实现生态系统的持续发展。

二. 数学模型在生态学中的运用在现代社会中,各种数学模型在生态学领域中的应用正在深刻地改变我们对生态系统的认识和理解。

二元生物量模型

二元生物量模型

二元生物量模型二元生物量模型是一种广泛应用于生态学领域的数学模型,因其功能强大、使用灵活而受到广泛的关注和应用。

其主要利用了生物系统中相互作用的特点,通过建立具有一定规律的数学模型描述生态系统中生物个体的数量和生长的变化,从而帮助生态学家预测生态系统的演化过程及其影响。

二元生物量模型的基本概念由 Lotka-Volterra 模型提出,该模型将一个物种的种群动态划分为两个过程:增长和死亡。

根据此理论,任何一个生态系统中的种群都会经历两个主要的过程:自我增长和受到限制的增长。

在自我增长的过程中,种群数量呈指数增长,随着时间的推移而迅速增加。

受到限制的增长是指性状、空间位置或其他生态因素的限制,这些限制会降低种群增长率,导致种群数量达到一个稳定的平衡状态。

在二元生物量模型中,基于物种之间的关系,种群被分为两个分类:捕食者和猎物。

在这个模型中,捕食者的增长取决于两个因素:它们的繁殖率和猎物的可用性。

捕食者和猎物的关系通过捕食者的繁殖和猎物的死亡相互作用。

具体来讲,捕食者的繁殖速率会受到猎物数量的限制,而猎物的数量受到捕食者的影响而降低。

二元生物量模型的数学表述主要是基于微分方程式实现。

在这种模型中,系统的状态随着时间的变化(通常是连续的)而演变。

化学工程中使用的批量反应系统可以作为这种生态系统的近似模型,其中种群的数量用反应物的浓度来表示,捕食和繁殖过程可以看作是不同的化学反应。

使用这种模型可以预测生态系统的长期行为,并为开展生态学研究提供有价值的工具。

在实际应用中,二元生物量模型已成为许多生态学研究的基础。

例如,对于捕食和猎物之间的生态关系进行建模可以帮助探究控制非本地物种入侵的方法。

此外,针对某些生态系统中特定的问题,还可以通过特定的扩展模型对二元生物量模型进行改进,以更好地应用于研究。

总之,二元生物量模型是生态学研究中非常有用的数学工具,它能够帮助人们理解可形成生态系统的动态过程,预测生态系统变化的趋势并提供生态系统管理的实际指导。

生态学里面的数学方程

生态学里面的数学方程

生态学里面的数学方程全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:生态学是研究生物群落与环境之间相互作用的科学领域,通过数学方程可以更好地描述和理解这些复杂的关系。

在生态学中,数学方程在模拟生态系统动态过程、预测物种种群变化、评估资源利用和环境影响等方面起到了关键作用。

本文将介绍一些常见的数学方程在生态学中的应用和意义。

Logistic增长方程是生态学中最经典的模型之一。

该方程描述了种群的生长速率受到资源限制的情况。

其数学表达式为:\[ \frac{dN}{dt} = rN(1-\frac{N}{K}) \]N表示种群的个体数量,r表示种群的固有增长率,K表示所能支撑的最大种群数量。

当种群数量达到K时,增长速率将趋于零。

Logistic增长方程被广泛应用于评估物种在不同环境条件下的生长和种群动态。

另一个重要的数学方程是Lotka–Volterra方程,描述了捕食者-猎物相互作用的动态。

这一方程组包括两个微分方程:\[ \frac{dN_1}{dt} = r_1 N_1 - a N_1 N_2 \]\[ \frac{dN_2}{dt} = -r_2 N_2 + b N_1 N_2 \]N1和N2分别表示捕食者和猎物的种群数量,r1和r2分别表示捕食者和猎物的固有增长率,a和b表示捕食者和猎物之间的相互作用强度。

Lotka–Volterra方程是描述食物链和食物网动态的重要工具,可以揭示捕食者和猎物之间的复杂相互作用。

矩阵模型在生态学中也有广泛应用。

矩阵模型是描述多种群动态的有效工具,可以结合矩阵运算和微分方程建立起复杂的生态系统模型。

通过矩阵模型,我们可以更好地理解种群之间的相互关系、预测物种种群动态和评估环境变化对生态系统的影响。

栅格模型是一种用来模拟空间结构和空间过程的数学模型,在生态学中也有广泛应用。

栅格模型可以将地理信息系统(GIS)和数学方程结合起来,用来研究生物群落在不同空间尺度下的分布格局、物种多样性和景观结构。

生态系统演化模型及其应用

生态系统演化模型及其应用

生态系统演化模型及其应用生态系统能够在时间和空间上不断演化,同时具有很高的复杂性和动态性,因此对其进行研究需要使用一些生态系统演化模型。

生态系统演化模型是生态系统科学的一种重要工具和研究方法,它能够帮助我们理解生态系统的演化规律、功能机制和动力学过程,深入挖掘生态系统内部的规律和现象,并为生态环境保护和资源管理提供科学依据。

本文将介绍几种常见的生态系统演化模型及其应用。

1. Lotka-Volterra模型Lotka-Volterra模型是20世纪初提出的一种描述生态系统中多物种相互作用的模型。

它基于两个基本前提:捕食者-捕食关系和繁殖率恒定。

该模型分为两种类型,一种是食物网型,一种是竞争型。

其中,食物网型是指在生态系统中,每个物种的承食者和捕食者按照层次顺序排列,相邻两个层次之间是捕食关系。

而竞争型是指生态系统中的物种之间存在着相互竞争的关系。

Lotka-Volterra模型体现了生态系统中各种生物之间的竞争、捕食、协作等相互作用关系,对于研究生态系统的结构和稳定性有着重要意义。

2. 生态位模型生态位模型是描述物种与环境之间相互作用的一种模型。

生态位是指生物在生态系统中所处的角色和位置,包括利用资源的方式、生活习性、空间分布等方面。

生态位模型认为,不同物种之间存在着生态位的竞争,这种竞争能够推动生态系统演化和物种多样性的增加。

同时,生态位模型还可以帮助我们理解生态系统中物种之间的相互作用关系,从而提供管理和保护生态系统的决策参考。

3. 人工神经网络模型人工神经网络模型是一种利用数学模型对生态系统进行建模的方法。

它由大量的“神经元”和它们之间的“连接”构成,主要用于学习、识别和分类环境中的模式。

在生态系统中,人工神经网络模型可以用来预测环境和生物之间的关系、研究生态系统的演化和复杂性、评估生态系统的健康程度等等。

该模型被广泛应用于生态系统管理和环境保护领域,并且在实践中取得了良好的成果。

4. 生态系统稳定性模型生态系统稳定性模型主要用于分析生态系统的稳定性、预测系统变化的趋势,以及评估生态系统的承载能力。

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生态学相关的数学模型及模式图题型训练一、坐标曲线类1.图示种群在理想环境中呈“J”型增长,在有环境阻力条件下,呈“S”型增长,下列关于种群在某环境中数量增长曲线的叙述,正确的是()A.当种群数量到达e点后,种群数量增长率为0B.种群增长过程中出现环境阻力是在d点之后C.图中阴影部分表示克服环境阻力生存下来的个体数量D.若该种群在c点时数量为100,则该种群的K值为400解析:“J”型曲线出现的前提是条件理想,“S”型曲线是在自然环境中出现的种群数量随时间的变化规律曲线,两条曲线在c点分开,说明种群增长过程中出现环境阻力是在c点。

图中阴影部分表示环境阻力淘汰的个体数量。

若该种群在c(K/2)点时数量为100,则该种群的K值为200。

当种群数量达到e点(最大值)时,种群数量保持稳定,种群增长率为0。

答案:A2.向某天然牧场引入良种肉牛100头,任其自然放养,自然繁殖。

下图表示种群数量增长率随时间变化的曲线,下列叙述正确的是()A.在t0~t2时间内,种群数量呈“J”型增长B.若在t2时种群的数量为N,则在t1时种群的数量约为N/2C.捕杀肉牛的最佳时期为t2时D.在t1~t2时,该肉牛的种群数量呈下降趋势解析:在t0~t2时间内,种群增长率不断发生着变化,其数量呈“S”型增长;t1时,种群增长率最大,应使捕杀后肉牛的增长率处于t1时;在t1~t2时,该肉牛的种群增长率仍为正值,即出生率大于死亡率,种群数量仍然在不断增加。

答案:B3.某捕食者与其猎物种群大小随时间变化的关系如图所示。

如果以捕食者数量为X轴、猎物数量为Y轴作图,则图形正确的是()解析:由图可以看到捕食者和被捕食者(猎物)符合捕食关系的种群波动:猎物增加→捕食者增加→猎物减少→捕食者减少。

只有图D所示满足这种波动。

答案:D4.下图表示从光裸的岩地上最终演替出森林的相关曲线,其中Ⅰ和Ⅱ曲线的描述全都正确的是()A.Ⅰ为土壤中的有机物量,Ⅱ为生态系统物种的多样性程度B.Ⅰ为土壤中的微生物数量,Ⅱ为生态系统的结构稳定性C.Ⅰ为生态系统恢复力稳定性,Ⅱ为群落垂直结构的层次性D.Ⅰ为群落呼吸消耗有机物量,Ⅱ为生态系统抵抗力稳定性解析:从光裸的岩地上最终演替出森林的过程中,土壤中有机物量是增多的,生态系统物种的多样性程度增多,土壤中的微生物数量增多,生态系统的结构稳定性增大,生态系统恢复力稳定性降低,群落垂直结构的层次性明显,群落呼吸消耗有机物量增大,生态系统抵抗力稳定性增大。

由上述分析可知,正确的描述应是C项。

答案:C5.下列曲线表示四个不同的自然生态系统在受到同等程度的外来干扰后,初级消费者数量的变化情况,其中抵抗力稳定性最高的生态系统是()解析:当受到外来干扰后生物的数量基本保持不变的生态系统的抵抗力稳定性高。

答案:C6.(新题快递)下面是反映人与环境关系的三种模式图,请分析判断下列说法错误的是()A.曲线图中的“环境容量”是指生态系统对人口的承载能力B.按照人与环境关系的理想程度排列,三种模式的顺序依次为Ⅰ、Ⅱ、ⅢC.据图可知虽然人类可以局部地改造环境,但不能使人口数量超越环境容量D.据图分析给我们的启示是:发展中国家经济相对落后,走先发展后治理的路子势在必行解析:解答本题的关键是识图、获取有效的解题信息。

通过对人与环境关系的三种模式图的分析,很容易发现Ⅰ曲线是最理想的,可以说达到了人与自然的和谐相处;而Ⅱ、Ⅲ曲线表示当人的数量超过“环境容量”时,环境就会对人类产生反作用,在生存斗争中,人的数量会大幅度下降;特别是Ⅲ曲线表明的情况最严重,已经造成“环境容量”的下降。

因此,要达到可持续发展,就要注重环境效益,把保护环境放在经济社会发展的优先位置上,而不是走先发展后治理的路子。

答案:D7.下图表示某农田生态系统在实施害虫防治过程中,害虫种群密度变化情况示意图(经济阈值是指害虫种群密度影响农田经济效益的最低值)。

在A、B、C、D四点进行了农药防治,在E点引入了天敌进行生物防治。

下列有关叙述正确的是()A.在A~D过程中,农药的作用使害虫产生了抗药性突变B.一般认为农田害虫防治就是控制并完全消灭害虫C.在F、G、H、I、J点,还必须引入天敌才能控制害虫D.常利用生物的种间关系在E点进行生物防治解析:考查生物进化与种群数量变化特征。

基因突变是随机且普遍发生的,而农药只是对害虫的变异进行选择;当害虫处于经济阈值时,危害降低到最低,故害虫防治就应该将害虫控制在经济阈值而不是全部消灭,以免影响生物多样性;生物防治不污染环境,也不影响生物多样性,一般在害虫数量多时采用。

答案:D8.某地区生态系统受到化学毒剂污染,该系统内植物迅速死亡。

此生态系统中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ营养级生物数量及分解者数量在短期内变化趋势如图所示。

其中正确的是()解析:从题干中可知,生态系统受到化学毒剂污染,该生态系统内植物即第Ⅰ营养级迅速死亡,可导致第Ⅱ、Ⅲ营养级生物也将迅速减少,同时分解者数量却要迅速增加,而在生态系统中第Ⅰ营养级数量应是最多的,故正确的图应为A。

答案:A二、表格类1.科学家对某草原生态系统的能量流动进行研究,获得下表数据。

下列有关叙述不正确的是()从上个营养级流入的能量数kJ/(m2·y-1) 呼吸消耗的能量数kJ/(m2·y-1)第Ⅰ营养级501.2第Ⅱ营养级141.0 79.1第Ⅲ营养级15.9 13.2第Ⅳ营养级0.9 0.5分解者221.7 192.6 A. 该生态系统从第Ⅱ营养级到第Ⅲ营养级的能量传递效率为11.28% B.第Ⅰ营养级固定的有机物中的化学能总量是863.9 kJ/(m2·y-1) C.营养级之间的信息交流是双向的D.该生态系统遭受火灾后,发生的群落演替属于次生演替解析:该生态系统从第Ⅱ营养级到第Ⅲ营养级的能量传递效率为15.9/141.0=11.28%,A项正确;第Ⅰ营养级固定的有机物中的化学能总量为流入下一营养级的能量、第Ⅰ营养级呼吸消耗的能量、流入分解者的能量和未被利用的能量之和,而后两部分不能确定,总能量不应是863.9 kJ/(m2·y-1),B项错误;生态系统各营养级之间的信息交流是双向的,生态系统遭受火灾后,发生的群落演替属于次生演替,故C、D项正确。

答案:B2.某研究小组的同学利用样方法研究野外山坡上三个不同地点A、B、C的植物群落,他们也测量了各种土壤特征和环境因素,结果见下表。

下列对所得数据分析正确的是()A. 根据调查结果判断,物种丰富度最大的地点是山脚(地点A)B.如果遭遇山火,原地点将发生的群落演替属于原生演替C.落叶树在地点C不能生长的原因是土壤深度浅、土壤湿度大D.依据数据判断松树具有耐贫瘠、耐干旱、耐低温等特点解析:从表中看出物种丰富度最大的地点是山脚(地点A);如果遭遇山火,原地点将发生的群落演替属于次生演替;地点C土壤深度相对较浅、土壤湿度相对较小;松树适于在地点B处生存,地点B处土壤相对肥沃、湿度相对较高,不能说明松树具有耐贫瘠、耐干旱、耐低温等特点。

答案:A3.在某一相对稳定的湖泊生态系统中,其能量流动情况和污染物X的平均浓度如表所示。

表中甲、乙、丙、丁、戊分别表示不同的种群,已为分解者。

Pg表示生物同化作用固定能量的总量,Pn表示生物体贮存的能量,R表示生物呼吸消耗的能量(单位:103 kJ/m2·a)。

已知水中X的质量浓度为0.003 mg/L。

下列分析错误的是()A. 该湖泊生态系统的组成成分除表中所示的甲、乙、丙、丁、戊、己外,还应包括非生物的物质和能量B.在该湖泊生态系统中,非生物界的能量可以通过表中乙的生理活动进入生物群落C.第二营养级到第三营养级的能量传递效率为15.9/79.2×100%D.调查表明,丙种群中污染物X的平均浓度最高,原因是污染物X在生物体内不易被分解和排出,可以通过食物链进行富集(积累)作用解析:解题时,首先要仔细分析表格数据,然后再根据选项作答。

从表中数据可以分析出,丁、戊同化作用固定量相近,应该同为第二营养级,那么传递到第三营养级的效率为15.9/(79.2+74.7)×100%。

答案:C三、柱状图类1.若下图表示某生态系统一年中CO2的释放和消耗状况。

有关叙述正确的是()①生产者呼吸释放量②分解者呼吸释放量③消费者呼吸释放量④生产者光合作用消耗量A.流经该生态系统的总能量可用④表示B.②的量越小,说明该生态系统施用的有机肥料越多C.该生态系统中消费者同化量的多少可用③表示D.该生态系统一年中CO2的释放量与消耗量相等解析:④表示生产者光合作用消耗的CO2量,可表示流经该生态系统的总能量;生态系统施用的有机肥料越多,分解者呼吸越旺盛,释放的CO2量越多;生态系统中消费者同化量大于③表示的呼吸量;生态系统一年中CO2的释放量小于消耗量。

答案:A四、金字塔类1.下图A、B、C分别是某森林生态系统的生物数量金字塔、某草地生态系统的能量金字塔和某浮游生物群落的金字塔。

下列分析不正确的是()A.描述生态系统中各营养级之间的关系最好用B的形式B.一个相对稳定的森林生态系统会出现生产者数量少于消费者数量的现象C.相对稳定的生态系统需要持续接受外部的能量输入D.图C中的生产者与初级消费者之间的能量传递效率为10%~20%解析:在生态系统中,能量传递是逐级递减的,描述各营养级之间的关系最好用能量金字塔;一个相对稳定的森林生态系统中,生产者往往体积很大,固定的能量多,能为较多消费者提供食物,因此少数的生产者可以支持较多的消费者,会出现生产者数量少于消费者数量的现象,即倒金字塔现象;在生态系统中,能量流动是单向流动的,所以生态系统需要持续接受外部的能量输入;从图C看出,生产者与初级消费者之间的能量传递效率远远低于10%。

答案:D五、模式图类1.下图是生态系统能量流动的图解,有关叙述正确的是()A.流入该生态系统的总能量等于A、B、C、D的能量之和B.信息传递仅发生在A、B、C、D之间C.此图不能完整地表示出该生态系统的结构D.B营养级中的生物个体数目一定比A营养级中的少解析:流入该生态系统的总能量等于A;信息传递不仅发生在A、B、C、D之间,还能与无机环境之间发生;此图仅表示了生物部分,生态系统的结构还包括无机环境;B营养级中的生物个体数目不一定比A营养级中的少,如大树与蚜虫。

答案:C2.下图是某草原生态系统中部分食物网简图,下列说法正确的是()①图中所有生物构成一个生物群落②该食物网共有4条食物链③蛇处于多个不同的营养级④青蛙和蜘蛛的关系不只是捕食⑤该生态系统中青蛙和蜘蛛可利用的总能量大于蝗虫可利用的总能量A.①③④B.②③④C.①③⑤D.②④⑤解析:由图可知,图中没有分解者,图示所有生物不能构成一个生物群落;该食物网共有4条食物链;蛇处于第四和第五两个营养级;青蛙和蜘蛛的关系有捕食和竞争;青蛙和蜘蛛可利用的总能量小于蝗虫可利用的总能量。

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