Question

下表是某生態(tài)系統(tǒng)能量流動情況的調(diào)查結(jié)果，表中甲、乙、丙、丁、戊分別代表構(gòu)成各營養(yǎng)級的不同種群[表中數(shù)據(jù)單位：l0²kJ/（m²?年）]．請據(jù)表回答下列問題：

種群	同化固定的能量	體內(nèi)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(tài)系統(tǒng)的基石是上表種群中的

 

，若該生態(tài)系統(tǒng)的面積為l0⁴m²，那么一年中流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是

 

kJ．由于某種原因使物種乙滅絕了，但生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級間的能量傳遞效率并未發(fā)生改變，則最終戊的數(shù)量會

 

，該生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性會

 

．
（2）在甲、乙、丙、丁、戊所構(gòu)成的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)中，第一營養(yǎng)級和第二營養(yǎng)級之間的能量傳遞效率為

 

，假如戊種群有機物的總質(zhì)量為180kg，那么丙種群有機物的總質(zhì)量應(yīng)有

 

kg才能維持該生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)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(shè)計實驗步驟如下，請給予合理的補充．
①采樣與培養(yǎng)：將采集的土樣混勻后稱取1g，置于經(jīng)過滅菌處理的

 

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

 

狀態(tài)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(shè)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(xiàn)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(yǎng)基平板，可對菌株進行進一步的純化．

Answer 1

考點：物質(zhì)循環(huán)和能量流動的基本規(guī)律及其應(yīng)用,土壤中能分解纖維素的微生物及其應(yīng)用價值

專題：

分析：生態(tài)系統(tǒng)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(yǎng)級，乙和丁是第二營養(yǎng)級，甲是第三營養(yǎng)級，戊是第四營養(yǎng)級，這樣該食物網(wǎng)中就有兩條食物鏈．在能量流動過程中，相鄰兩營養(yǎng)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(yǎng)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(yǎng)級，乙和丁是第二營養(yǎng)級，甲是第三營養(yǎng)級，戊是第四營養(yǎng)級．生態(tài)系統(tǒng)的基石是生產(chǎn)者，即第一營養(yǎng)級．一年中流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量=930×l0²×l0⁴=9.3×10⁸KJ．如果物種乙滅絕，則物種丁的數(shù)量會上升，它會替代物種乙，并且生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級間的能量傳遞效率并未發(fā)生改變，因此最終戊的數(shù)量會基本不變．由于該生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性減少，導(dǎo)致營養(yǎng)結(jié)構(gòu)變簡單，其自我調(diào)節(jié)能力降低，抵抗力穩(wěn)定性也會降低．
（2）乙和丁是第二營養(yǎng)級，同化的能量是139.5×10²kJ/（m²．年），甲是第一營養(yǎng)級，同化的能量是930×10²kJ/（m²．年），則能量由第一營養(yǎng)級到第二營養(yǎng)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(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的傳遞效率是12%，第三營養(yǎng)級到第四營養(yǎng)級的傳遞效率是10%．要維持該生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定，丙種群有機物的總質(zhì)量應(yīng)有=180÷10%÷12%÷15%=100000KJ．
（3）①該培養(yǎng)基需在28℃振蕩培養(yǎng)，應(yīng)選用液體培養(yǎng)基．
②為避免污染，需將培養(yǎng)皿呈倒置狀態(tài)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(shè)計未接種的空白培養(yǎng)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(xiàn)象是出現(xiàn)透明圈，則說明此種菌能夠分泌淀粉酶使淀粉發(fā)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(yǎng)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(yǎng)基（或“接種等量無菌水的培養(yǎng)基”）
③出現(xiàn)透明圈     分泌淀粉酶使淀粉發(fā)生水解    平板劃線

點評：本題考查了生態(tài)系統(tǒng)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(guān)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(nèi)在聯(lián)系的能力；能從題中表格獲得有效信息的能力；能用數(shù)學方式準確地描述生物學方面的內(nèi)容、以及數(shù)據(jù)處理能力；具備驗證簡單生物學事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析、處理，能對一些簡單的實驗方案做出恰當?shù)脑u價和修訂的能力．