Question

下表是某生態系統能量流動情況的調查結果，表中甲、乙、丙、丁、戊分別代表構成各營養級的不同種群[表中數據單位：l0²kJ/（m²?年）]．請據表回答下列問題：

種群	同化固定的能量	體內貯存的能量	呼吸消耗的能量
甲	16.74	4.54	12.2
乙	70	15.8	54.2
丙	930	229	701
丁	69.5	20	49.5
戊	1.674	0.4	1.274

（1）該生態系統的基石是上表種群中的

 

，若該生態系統的面積為l0⁴m²，那么一年中流經該生態系統的總能量是

 

kJ．由于某種原因使物種乙滅絕了，但生態系統各營養級間的能量傳遞效率并未發生改變，則最終戊的數量會

 

，該生態系統的抵抗力穩定性會

 

．
（2）在甲、乙、丙、丁、戊所構成的營養結構中，第一營養級和第二營養級之間的能量傳遞效率為

 

，假如戊種群有機物的總質量為180kg，那么丙種群有機物的總質量應有

 

kg才能維持該生態系統的相對穩定．
（3）某實驗小組欲從土壤中篩選出能分泌淀粉酶的芽孢桿菌，設計實驗步驟如下，請給予合理的補充．
①采樣與培養：將采集的土樣混勻后稱取1g，置于經過滅菌處理的

 

（填“固體”或“液體”）培養基中，28℃振蕩培養．
②接種與選擇：為避免污染，需將培養皿呈

 

狀態放置．此外，為排除其他因素的影響，提高實驗可信度，本步驟需設計

 

作為空白對照．
③篩選與純化：將適量的碘液滴加在平板中的菌落周圍，如果菌落周圍的現象是

 

，則說明此種菌能夠

 

．從平板中挑取實驗效果明顯的目的菌株，采用

 

法接種于新的培養基平板，可對菌株進行進一步的純化．

Answer 1

考點：物質循環和能量流動的基本規律及其應用,土壤中能分解纖維素的微生物及其應用價值

專題：

分析：生態系統的能量流動是單向傳遞、逐級遞減的，并且是沿著食物鏈流動的，因此丙是第一營養級，乙和丁是第二營養級，甲是第三營養級，戊是第四營養級，這樣該食物網中就有兩條食物鏈．在能量流動過程中，相鄰兩營養級之間的能量傳遞效率一般為10%～20%，傳遞率不能過低，過低則不足以滿足生物的生存．因此在計算最后一小問時，首先計算出各營養級之間的能量傳遞效率，然后逆推算出總能量．

解答： 解：（1）能量沿著食物鏈流動時，逐級遞減，所以丙是第一營養級，乙和丁是第二營養級，甲是第三營養級，戊是第四營養級．生態系統的基石是生產者，即第一營養級．一年中流經該生態系統的總能量=930×l0²×l0⁴=9.3×10⁸KJ．如果物種乙滅絕，則物種丁的數量會上升，它會替代物種乙，并且生態系統各營養級間的能量傳遞效率并未發生改變，因此最終戊的數量會基本不變．由于該生態系統的物種多樣性減少，導致營養結構變簡單，其自我調節能力降低，抵抗力穩定性也會降低．
（2）乙和丁是第二營養級，同化的能量是139.5×10²kJ/（m²．年），甲是第一營養級，同化的能量是930×10²kJ/（m²．年），則能量由第一營養級到第二營養級的傳遞效率是（139.5×10²）/（930×10²）×100%=15%．同理依次可以算的第二營養級到第三營養級的傳遞效率是12%，第三營養級到第四營養級的傳遞效率是10%．要維持該生態系統的相對穩定，丙種群有機物的總質量應有=180÷10%÷12%÷15%=100000KJ．
（3）①該培養基需在28℃振蕩培養，應選用液體培養基．
②為避免污染，需將培養皿呈倒置狀態放置．此外，為排除其他因素的影響，提高實驗可信度，本步驟需設計未接種的空白培養基作為空白對照．
③將適量的碘液滴加在平板中的菌落周圍，如果菌落周圍的現象是出現透明圈，則說明此種菌能夠分泌淀粉酶使淀粉發生水解．從平板中挑取實驗效果明顯的目的菌株，采用平板劃線法接種于新的培養基平板，可對菌株進行進一步的純化．
故答案為：
（1）丙        9.3×10⁸KJ      基本不變    降低
（2）15%     10⁵KJ
（3）①液體
②倒置    未接種的空白培養基（或“接種等量無菌水的培養基”）
③出現透明圈     分泌淀粉酶使淀粉發生水解    平板劃線

點評：本題考查了生態系統的能量流動以及土壤中篩選出能分泌淀粉酶的微生物的相關知識，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系的能力；能從題中表格獲得有效信息的能力；能用數學方式準確地描述生物學方面的內容、以及數據處理能力；具備驗證簡單生物學事實的能力，并能對實驗現象和結果進行解釋、分析、處理，能對一些簡單的實驗方案做出恰當的評價和修訂的能力．