生态学相关的数学模型

1、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

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0o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（）s h s h时间a. 在tot2时间内，种群数量呈“j”型增长b. 若在s时种群的数量为n,则在"时种群的数量约为n/2c. 捕杀肉牛的最佳时期为s时d. 在ht2时，该肉牛的种群数量呈下降趋势解析：在®t2时间内，种群增长率不断发生着变化，其数量呈“s”型增长；匕时，种 群增长率最大，应使捕杀后肉牛的增长率处于h时；在&t

3、2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（）捕食者数墩a猎物数*猎物数世猎物数«捕食者数ft捕食者数擞c猎物数眾捕食者数址d猎物数眾捕食者数最b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

4、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

5、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:c（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（）环境容杲人口数量时间环境容虽人口数量原有.环境容虽新的环境容量i时间n时间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、mc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

6、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（）种群密度(相对值)

7、时间（年）a在ad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、h、m 营养级生物数量及分解者数量

8、在短期内变化趋势如图所示。其中正确的是（）毒剂污染a时间毒剂污染时间生物数m迩剂污染d生物数屋分解者毒剂污染c时间时间解析：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、hi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/(m2y_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141.079.1第iii营养 级15

9、.913.2第iv营养级0.90.5分解者221.7192.6a. 该生态系统从第ii营养级到第hi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/(n?yt)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/cm-y-1),

10、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（）地点植物地点a（山脚）地点b（山腰）地点c（山顶）草359蕨类758灌木1542松树020落叶树2050地点非生物因素地点a（山脚）地点b（山腰）地点c（山顶）风速低高高土壤湿度483515土壤的有机质6.53.82.5土壤深度/cm>300100<15土壤氨量/mg kg-19.44.52.3a. 根

11、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

12、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）o已知水中x的质量浓度为0.003 mg/lo下列分析错误的是（）项 目pgpnrx 含量(mg/l)甲15.92.813.13.4乙8707369450130.037丙1.90.81.130.0t79.228950.30.39戊74.723.051.70.35己211.520.1191.40.81a. 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

13、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15.9/79.2x100%d. 调査表明，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）x100 %。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（）二氧化碳m生产者呼吸释放量分解者呼吸释放量消费者呼吸释放量 生产者光合作 用消耗量a. 流经

14、该生态系统的总能量可用表示b. 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表示d. 该生态系统一年中co2的释放量与消耗量相等 解析：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ab分解右936 kjx2kj l42 kj8 690 kj1. 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（

15、）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

16、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（）呼吸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，如大树与蜒虫。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

17、（）图中所有生物构成一个生物群落 该食物网共有4条食物链 蛇处于多个不同 的营养级青蛙和蜘蛛的关系不只是捕食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.b.c.d.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。答案：b3下图为碳循环的主要途径，下列有关叙述错误的是（）a. 图中b能实现光能一电能一化学能的转化b. 由b-c-d能量传递效率是变化的c. b、e是实现生物群落与无机环境沟通的关键环节d. b、c、d被e食用而处

18、于第二、三、四营养级解析：由图看出a为无机环境、b为生产者、c为初级消费者、d为次级消费者、e为 分解者，所以b能实现光能一电能一化学能的转化，由b-c-d能量传递效率是变化 的，b、e是实现生物群落与无机环境沟通的关键环节，而b、c、d分别为第一、二、 三营养级。答案：d4. 下图是我国南方开始尝试的农业生态系统的结构模式图，利用雏鸭旺盛的杂食性，吃掉 稻田里的杂草和害虫，用作物养猪、养鸭，用秸杆培育蘑菇、生产沼气，猪鸭粪、沼渣 肥田。下列说法错误的是（）市场秸秆蘑姑房 蔬菜大棚市 场a.该生态系统的能量最终来源是太阳光能b. 调查该生态系统中鼠的种群密度常用的方法是标志重捕法c. 在生态系

19、统中，基本组成元素能在生物群落和无机环境中不断循环，因而不需往农 田中不断施加任何化肥d. 该生态系统抵抗力稳定性较差解析：所有生态系统能量的最终来源都是太阳光能；由于鼠运动能力较强，故应用标志 重捕法；该生态系统营养结构较为简单，抵抗力稳定性较差。答案：c5. （改编题）某生态系统有四种生物，并构成一条食物链。在某一时间确定这四种生物（甲、 乙、丙、丁）所含有机物总量的相对比值如右图所示。在一段时间内，如果种群乙的有 机物总量的相对比值增大，则引起的变化应是下图的（）解析：先根据图示确定四种生物之间的营养关系：丙甲乙丁，乙增加会引起丁增 加、甲减少，丙会因甲的减少而增加。关键是要明确推理至此

20、为止，不能继续无休止地 推理下去。而答题时，要紧扣种群乙的增加来考虑答题。答案：d六、概念图类1.下列是关于生态系统成分的概念图（部分），表示有关连线的序号，箭头的意义 是“c是生态系统的主要成分”。请据图分析回答下列问题：（1）图中a代表的是, b代表的是,图中c代表的是,写出连线上的联系词。（2）若表示碳循环的有关连线，则表示b通过作用提供原料给co若表示能量流动的有关连线，则其中不应该画出的箭头联系是（3）生态系统的各种成分，通过紧密联系成一个统一的整体。依据此原理，可以合理巧接食物链，实现农业生态系统内,以提高农产品的产量并减少环境污染。解析：（1）从图解中看出，a为非生物物质和能量中

21、的能量，b、c均为生物群落的组成 部分，b为分解者、c为生产者，生产者利用有机物中的化学能为能量的固定。（2）若 表示碳循环的有关连线，b即分解者要通过分解作用为c即生产者提供原料；若 表示能量流动的有关连线，能量流动是单向的，不应出现的为。（3）生态系统的各种 成分，通过能量流动、物质循环和信息传递紧密联系成一个统一的整体，依据此原理， 可以合理巧接食物链，实现农业生态系统内能量和物质的多级利用，以提高农产品的产 量并减少环境染污。答案:能量分解者生产者固定分解（3）能量流动、物质循环和信息 传递能量和物质的多级利用七、综合类1. （2010-淄博一模）如图甲是依据我国3次人口普查数据绘制的人口年龄组成图。图乙是某 种群数量增长曲线图，请回答下列问题：（1）分析图甲可知：1953年我国人口属于型，可看出计划生育政策初见成效是哪_年？ 年。（2）人口也可以当作一个种群来看待。但某校一个班的学生不能当作一个种群，请根据种 群的概念，分析其原因当种群数量达到e点后,（3）分析图乙 某种群数量增长曲线为ac的条件是增长率为。（4）防治蝗灾应在害虫数量达到