高中 | 第1节 群落的结构 题目答案及解析

稿件来源:高途

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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

喜旱莲子草是一种原产于南美的水陆两栖多年生杂草。上世纪曾作为家畜饲料引种,后来在某些地区泛滥成灾,严重危害本土物种。通过引进喜旱莲子草的原产地专一性天敌——莲草直胸跳甲(以下简称跳甲)以治理喜旱莲子草的危害。调查发现,跳甲对陆生型喜旱莲子草的入侵基本没有控制作用。

为探究跳甲对喜旱莲子草入侵控制效果不佳的原因,我国研究者采用土壤生物—植物—昆虫互作循环框架开展研究。先用有跳甲成虫取食的喜旱莲子草对土壤进行预处理,然后将土壤取出,根据要进行或不进行灭菌处理,再将新的植物移栽到上述土壤中,培养一段时间后检测这些植物的生长状况(结果如图$\rm 1$)。继而取来自图$\rm 1$中各组的莲子草叶片分别置于培养皿中,将若干新孵化的跳甲幼虫接种到叶片上,培养一段时间后检测这些植物的抗虫水平(结果如图$\rm 2$)。研究结果表明,被跳甲成虫取食的喜旱莲子草的根际微生物对两种莲子草的作用存在差异。

综合相关发现,研究者首次提出了“昆虫和土壤生物协同影响植物入侵”的新假说,丰富了现有物种入侵理论,为完善现有生物入侵防治实践提供了依据。

喜旱莲子草与本土莲子草的关系为                 

[["种间竞争"]]

喜旱莲子草与本土莲子草会竞争养分和环境资源等,故两者的关系是种间竞争。

$\rm 1$所示实验时,为排除土壤微生物的作用并尽可能避免土壤理化性质的改变,对土壤进行处理的方法是                                                                

[["

将土壤用塑料袋包好,置于$\\rm 60^\\circ\\rm C$恒温箱中处理$\\rm 1\\;\\rm h$

"]]

为排除土壤微生物的作用并尽可能避免土壤理化性质的改变,可将土壤用塑料袋包好,置于$\rm 60^\circ\rm C$恒温箱中处理$\rm 1\;\rm h$

请将下列各项的字母排序,以呈现图$\rm 1$所示研究的实验过程$\rm (\quad\ \ \ \ )$

["

从不存在这两种莲子草的废弃农田中采集土壤

","

将植物培养至大约$\\rm 50\\%$的叶面积被取食,移走跳甲和笼子,取出土壤

","

将土壤分为两组,一组进行灭菌处理,另一组不进行灭菌处理

","

在土壤中种植喜旱莲子草,放入带有跳甲成虫的笼子里

","

在土壤中种植本土莲子草或喜旱莲子草,在没有跳甲的环境中培养

","

剪取植物的芽,干燥、称重

"]
[["ABCDEF"]]

分析题意,图$\rm 1$是先用有跳甲成虫取食的喜旱莲子草对土壤进行预处理,然后将土壤取出,根据需要进行或不进行灭菌处理,再将新的植物移栽到上述土壤中,培养一段时间后检测这些植物的生长状况后获得的,根据实验设计的一般流程可推测,图$\rm 1$所示研究的实验过程应为:$\rm A$从不存在这两种莲子草的废弃农田中采集土壤$\rm →D$在土壤中种植喜旱莲子草,放入带有跳甲成虫的笼子里$\rm →B$将植物培养至大约$\rm 50\%$的叶面积被取食,移走跳甲和笼子,取出土壤$\rm →C$将土壤分为两组,一组进行灭菌处理,另一组不进行灭菌处理(对照组和实验组)$\rm →E$在土壤中种植本土莲子草或喜旱莲子草,在没有跳甲的环境中培养$\rm →F$剪取植物的芽,干燥、称重。即为$\rm ADBCEF$

$\rm 1$结果显示                                                                ,说明被跳甲成虫取食的喜旱莲子草根际微生物对本土莲子草的生长具有抑制作用,而对喜旱莲子草没有明显抑制作用。由图$\rm 2$可知,被跳甲取食的喜旱莲子草根际微生物可                (填“提高”、“降低”或者“不影响”)喜旱莲子草的抗虫水平,基本不影响本土莲子草的抗虫水平。综上可解释跳甲对喜旱莲子草控制效果不佳的原因。

[["

$\\rm 2$组的植物芽生物量显著低于第$\\rm 1$组,第$\\rm 3$组与第$\\rm 4$组无显著差异;提高

"]]

分析图$\rm 1$,实验的自变量是不同处理方法,因变量是植物芽生物量,与土壤灭菌组并移栽本地莲子草的组别(第$\rm 1$组)比较,第$\rm 2$组的植物芽生物量显著低于第$\rm 1$组,第$\rm 3$组与第$\rm 4$组无显著差异,说明被跳甲成虫取食的喜旱莲子草根际微生物对本土莲子草具有抑制作用,而对喜旱莲子草没有抑制作用;图$\rm 2$自变量是不同处理方式,因变量是跳甲幼虫生物量,由图$\rm 2$可知,被跳甲取食的喜旱莲子草根际微生物提高了喜旱莲子草的抗虫水平,不影响本土莲子草的抗虫水平。

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