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高中 | 第1节 群落的结构题目答案及解析如下,仅供参考!
选择性必修二 生物与环境
第二章 群落及其演替
第1节 群落的结构
蚜虫是主要农业害虫之一,仅以植物的汁液为食。由于植物汁液含有很高的糖分,而氮素严重不足,蚜虫大量吸食汁液的同时必须设法将多余的糖分排出体外,这就形成了“蜜露”。蚜虫排出的蜜露容易滋生霉菌,也会招引天敌。有些种类的蚂蚁就通过为蚜虫驱赶天敌和提供清洁服务,来换取蜜露。
蚜虫会固定排出蜜露,但在有蚂蚁“放牧”的情况下,蜜露排出会明显增加,通过视频观察到蚂蚁会用触角拍打蚜虫的腹部,统计拍打次数,结果如下图:
实验结果表明蚂蚁在警戒蚜虫天敌和取食时拍打次数存在显著差异,对蚜虫传递了 (选填“物理”、“化学”、“行为”)信息,促进了蜜露的排出。
蚂蚁通过触角拍打“发信号”使蚜虫排出更多蜜露,这种以触觉$\rm /$机械刺激为媒介的信号为物理信息。
将粘虫胶涂在树枝基部,阻止蚂蚁和蚜虫的接触,可以观察到植物叶片被其他植食昆虫啃食的面积显著上升,说明蚂蚁$\rm -$蚜虫的互作关系改变了生态系统中能量由 成分流向 成分的强度与方向,进而对更高营养级的能量流动产生深远的影响。请据此在答题纸上绘制蚂蚁、蚜虫、植物、其他植食性昆虫的种间关系示意图 。
生产者;
初级消费者;
阻止蚂蚁与蚜虫接触后,植物反而被更多其它植食性昆虫取食,说明蚂蚁‐蚜虫的互利关系改变了生态系统中能量由生产者流向初级消费者。蚂蚁、蚜虫、植物、其他植食性昆虫的种间关系示意图如下:
。
有研究表明:蚂蚁可以直接从植物中获得氮素,也可以不经过分解者直接为植物提供氮素,从而形成植物$\rm -$蚂蚁$\rm -$植物的氮素循环,下列实验结果支持该结论的有$\rm (\quad\ \ \ \ )$:(多选)
将$\\rm ^{15}N$同位素注射到植物筛管,检测到蚜虫蜜露中$\\rm ^{15}N$含量增加
","将$\\rm ^{15}N$同位素混入植物花外蜜腺分泌物中,检测到蚂蚁体内$\\rm ^{15}N$含量显著增加
","将$\\rm ^{15}N$同位素混入蜂蜜中喂食植物上的蚂蚁,很快观察到土壤中$\\rm ^{15}N$含量显著增加
","将$\\rm ^{15}N$同位素混入糖水中喂食植物上的蚂蚁,很快观察到植物叶片$\\rm ^{15}N$含量显著增加
","高海拔地区(蚂蚁较少)重复上述实验,结果与低海拔地区差异显著
"]$\rm A$、仅说明植物$\rm →$蚜虫的氮流动,$\rm A$错误;
$\rm B$、在花外蜜腺加$\rm ^{15}N$,检测到蚂蚁体内$\rm ^{15}N$显著增加,表明蚂蚁可直接从植物获得标记氮,$\rm B$正确;
$\rm C$、仅说明蚂蚁排泄使土壤增氮但未见植株吸收,$\rm C$错误;
$\rm D$、给蚂蚁喂$\rm ^{15}N$标记糖水后,植物叶片中$\rm ^{15}N$含量迅速升高,直接证明蚂蚁可将氮素快速回馈给植物,$\rm D$正确;
$\rm E$、高海拔地区蚂蚁少时“对照”实验差异明显,也印证了蚂蚁‐植物“直接”参与氮循环,$\rm E$正确。
故选:$\rm BD$$\rm E$。
即使是专性“放牧”的蚂蚁,在蚜虫天敌繁盛时,也会观察到直接取食蚜虫的现象。请从物质和能量收支平衡的角度,分析这一现象的原因 。
蚜虫天敌较多时,蚂蚁照料蚜虫的付出的能量显著增加,蚂蚁捕食蚜虫可以降低照顾的成本(或:蚜虫天敌较多时,蚜虫数量减少,排出的蜜露减少,蚂蚁通过蜜露获取的物质和能量减少,通过捕食蚜虫可以补充物质和能量)
"]]当蚜虫天敌很多时,蚂蚁照料蚜虫的付出的能量显著增加,蚂蚁捕食蚜虫可以降低照顾的成本,为了保证自身能量和营养平衡,蚂蚁有时会“放弃放牧”,转而直接取食蚜虫以获取更高效的物质和能量。
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