Question

某小組學生觀察到某大麥田中長有許多狗尾草，還有食草昆蟲、青蛙、蜘蛛和蛇類等動物活動，決定探究農田生態系統中各種生物與生物之間、生物與無機環境之間的相互關系．
（1）假如該大麥田的承包者由于某種原因完全終止了對大麥田的各種管理活動，那么一段時間后，該農田生態系統中占優勢地位的生物將是

 

．
（2）該農田中，相互之間具有直接或間接關系的各種生物的總和，稱為

 

．請依據調查情況，在方框內表示該農田中可能形成的食物網．

（3）若某一種食草昆蟲的食物中，大麥和狗尾草之比是4：1，則該昆蟲增加1克體重，至少需要消耗大麥

 

克．
（4）研究中發現，在相同的環境條件下，分別種植大麥和狗尾草，它們都生長良好．如果把二者的種子混勻后播種，則大麥正常生長，而狗尾草生長得明顯矮小．有關上述現象的產生，有同學設想是大麥的根部分泌物抑制了狗尾草的生長．試根據下列提供的實驗材料與用具，補充實驗步驟，探究大麥與狗尾草之間是否存在這種關系．
一、材料用具：狗尾草幼苗、大麥幼苗、完全培養液、實驗容器等
二、方法步驟：
①將大麥幼苗用完全培養液培養，實驗容器、光照、空氣等外界條件符合要求．
②

 

．
③

 

．
④

 

．
如果同學們要得出“大麥的根部某些分泌物會抑制狗尾草的生長”這一結論，應該觀察到的實驗現象是

 

，出現這一實驗現象的可能原因除了同學們的假設外，還可能是因為

 

．

Answer 1

考點：生態系統的結構,種間關系,生態系統的功能

專題：

分析：該地點的所有生物的總和為生物群落，其中大麥和狗尾草是生產者，為競爭關系，如果終止了對大麥田的管理活動，占優勢地位的生物將是狗尾草．食草昆蟲為初級消費者，蜘蛛和青蛙為次級消費者，蜘蛛和青蛙又為捕食和競爭的關系，蛇為最高營養級，據此寫出食物鏈．能量流動計算中，應注意根據至少或最多確定傳遞效率．實驗設計中，要求第一步先選材分組，選材時應注意所選材料相同，第二步設置對照實驗，設置時注意單一變量原則，即除探究因素外，其它條件都相同，第三步觀察實驗結果，得出實驗結論，如出現實驗結果與假設不符，應分析具體原因是什么．

解答： 解：（1）大麥和狗尾草是競爭關系，如果終止了對大麥田的管理活動，一段時間后，該農田生態系統中占優勢地位的生物將是狗尾草．
（2）該地點的所有生物的總和為生物群落，根據題意，食草昆蟲為初級消費者，蜘蛛和青蛙為次級消費者，蜘蛛和青蛙又為捕食和競爭的關系，蛇為最高營養級，據此寫出食物鏈．
（3）該食草昆蟲的食物中，大麥和狗尾草之比是4：1，則大麥所占的比例為

4

5

，至少需要消耗大麥多少克，則能量傳遞效率按20%計算，故至少需要消耗大麥為 1÷20%×

4

5

=4 克．
（4）本實驗設計中，要求第一步先選材分組，選材時應注意材料相同，第二步設置對照實驗，設置時注意單一變量原則，即除探究因素外，其它條件都相同，第三步觀察實驗結果，得出實驗結論．該實驗中，除了大麥的根部某些分泌物會抑制狗尾草的生長，也可能是養過大麥的完全培養液中缺乏狗尾草生長所必需的某些礦質元素等因素．
故答案為：
（1）狗尾草
（2）生物群落
（3）4
（4）②把長勢相同的狗尾草幼苗分為A、B兩組，每組各20株．
③A組用完全培養液培養，B組用培養過大麥的完全培養液培養，兩組培養液等量，實驗容器、空氣、光照等外界條件符合要求．
④一段時間后，觀察A、B兩組狗尾草的生長情況．
B組狗尾草幼苗比A組狗尾草幼苗長勢差（或B組狗尾草生長狀況不良）
培養過大麥的完全培養液中缺乏狗尾草生長所必需的某些礦質元素

點評：本題綜合考查了生態系統中的種間關系、能量流動和實驗設計，解答本題的關鍵是根據題意正確進行實驗設計并得出實驗結論．