高中 | 第1节 群落的结构 题目答案及解析

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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

某湿地生态系统因工业废水排放导致土壤酸化,微生物群落结构发生显著变化。研究人员发现,分解纤维素的细菌数量减少,而产甲烷菌数量增加,导致植物凋落物分解速率下降。

土壤酸化会减缓植物凋落物的分解速率,可能会影响土壤生态系统的功能。该湿地群落的外貌和结构会随每年不同时节阳光、温度和水分的变化发生规律性改变,体现群落的                 特点。

[["季节性"]]

土壤酸化会减缓植物凋落物的分解速率,可能会影响土壤生态系统的功能。该湿地群落的外貌和结构会随每年不同时节阳光、温度和水分的变化发生规律性改变,这是体现群落季节性的体现。

如图,是碳循环的部分示意图:

图中缺失的碳循环环节是                                                                

[["

二氧化碳指向植物的箭头,即光合作用

"]]

图中碳循环示意图中包含了生产者、消费者、分解者和碳库,其中缺少的环节是植物的光合作用,即大气中二氧化碳指向植物的箭头,另一方面化石燃料的燃烧过程也未涉及,但该题目中应该主要是缺少二氧化碳指向植物的箭头,即光合作用这一环节。

研究人员在某湿地生态系统中设置了对照区和酸化区,测定了两区域中微生物群落的变化及其对碳循环的影响。以下是实验结果如表:

微生物类群对照区酸化区
纤维素分解菌$\rm 30\%$$\rm 10\%$
产甲烷菌$\rm 5\%$$\rm 25\%$
硝化细菌$\rm 15\%$$\rm 5\%$
其他微生物$\rm 50\%$$\rm 60\%$

$\rm 1$:对照区和酸化区微生物群落组成$\rm ($单位:相对丰度$\rm \%)$

气体种类对照区酸化区
$\rm CO_{2}$$\rm 120$$\rm 80$
$\rm CH_{4}$$\rm 10$$\rm 50$

 表$\rm 2$:对照区和酸化区$\rm CO_2$$\rm CH_4$释放量$\rm ($单位:$\rm mg/m^{2}\cdot h)$

结合表$\rm 1$和表$\rm 2$,解释酸化区$\rm CO_2$释放量下降而$\rm CH_{4}$释放量升高的原因:                                                                

[["

酸化区纤维素分解菌占比低于对照区,产甲烷菌占比高于对照区

"]]

$\rm 1$和表$\rm 2$调查结果显示,酸化区纤维素分解菌占比低于对照区,产甲烷菌占比高于对照区,因此酸化区$\rm CO_2$释放量下降而$\rm CH_{4}$释放量升高。

研究者对该酸化湿地进行了技术修复,增加了土壤肥力,并分析了植物与土壤肥力的相关性,结果如图。

  

①图中结果表明,                 与土壤肥力无显著相关性。

②请将下列选项排序,以解释植物和微生物对土壤肥力的影响。

$\rm A$.高度多样化的植物可提供更多样的凋落物

$\rm B$.植物凋落物的分解速率加快

$\rm C$.土壤中的微生物多样性增加

$\rm D$.土壤微生物有更多可利用性资源

                 $\rm →$                 $\rm →$                 $\rm →$                 $\rm →$土壤肥力增加。

[["植物地上部分生物量","$\\rm A$","$\\rm D$","$\\rm C$","$\\rm B$"]]

①分析图标得出,土壤肥力的变化与植物多样性指数和植物地下部分生物量均成正相关关系,植物地上部分生物量与土壤肥力关系不显著。

②土壤中的微生物主要是生态系统的分解者,作用是分解动植物遗体残骸,将其中的有机物转变为无机物,所以土壤中的氮磷元素的含量增加,土壤肥力也增加。由于微生物的代谢类型主要是异养型,其所需要的有机物主要由植物提供。所以在土壤肥力增加的过程中,首先是植物多样性的增加,为微生物提供了更多有机物(这些有机物可能是植物的残枝败叶,也可能是根系的分泌物),微生物可利用的有机物增多,微生物种类增多,分解作用速率提高,土壤肥力明显加强。所以$\rm A$$\rm B$$\rm C$$\rm D$的关系是$\rm A→D→C→B→$土壤肥力增加。

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