Question

3．餐廚垃圾逐年增多，既帶來了嚴重的環(huán)境污染，又導致大量生物能源的浪費．為更好的處理餐廚垃圾，科學家進行了相關研究．
（1）生態(tài)系統(tǒng)利用分解者的呼吸作用（分解作用），將餐廚垃圾中的有機物分解為無機物并釋放能量，以促進生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性．傳統(tǒng)的處理方法以飼料化、填埋和好氧堆肥為主．
（2）厭氧發(fā)酵技術是利用產(chǎn)甲烷菌處理餐廚垃圾的一種綠色環(huán)保技術．首先將垃圾中的蛋白質(zhì)、多糖等大分子徹底水解成氨基酸、葡萄糖，為微生物的發(fā)酵提供碳源、氮源（能源物質(zhì)），微生物發(fā)酵后，將有機物的能量留存于甲烷中，可以提高人類對能量的利用率．
（3）為探究處理餐廚垃圾的適宜方式，研究者進行了如下實驗．
①以某食堂提供的午餐、晚餐殘余混合物為材料，制成4種不同濃度的發(fā)酵液．
②將取自某污水處理廠的菌種加入發(fā)酵罐中，間隔不同時間分別加入等量不同濃度的發(fā)酵液，在厭氧條件下進行發(fā)酵．
③35℃下發(fā)酵并測定甲烷的產(chǎn)率，結果如圖．據(jù)圖分析，你認為對餐廚垃圾較為適宜的處理及依據(jù)是進樣濃度為8g-VS/L，隔一天加樣，能處理最多的垃圾，又沒有減少甲烷的產(chǎn)率（進樣濃度為4g-VS/L，隔兩天加樣，垃圾用量最少，但甲烷產(chǎn)率并不低）．

Answer 1

分析 生態(tài)系統(tǒng)的結構包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營養(yǎng)結構，組成成分又包括非生物的物質(zhì)和能量，生產(chǎn)者、消費者和分解者，營養(yǎng)結構就是指食物鏈和食物網(wǎng)．生產(chǎn)者主要指綠色植物和化能合成作用的生物，消費者主要指動物，分解者指營腐生生活的微生物和動物．
生態(tài)系統(tǒng)的功能包括能量流動、物質(zhì)循環(huán)和信息傳遞，三者缺一不可；物質(zhì)循環(huán)是生態(tài)系統(tǒng)的基礎，能量流動是生態(tài)系統(tǒng)的動力，信息傳遞則決定著能量流動和物質(zhì)循環(huán)的方向和狀態(tài)； 信息傳遞是雙向的，能量流動是單向的，物質(zhì)循環(huán)具有全球性．
自變量是可以人為直接改變或施加的變量，因變量是隨自變量變化而變化的量，只能觀察或測量獲得．要注意無關變量應該相同且適宜．實驗設計時要注意單一變量原則和對照原則．

解答 解：（1）生態(tài)系統(tǒng)利用分解者的分解作用，將餐廚垃圾中的有機物分解為無機物并釋放能量，以促進生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性．
（2）蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸，多糖的基本組成單位是葡萄糖，故將垃圾中的蛋白質(zhì)、多糖等大分子徹底水解產(chǎn)物是氨基酸、葡萄糖．氨基酸、葡萄糖為微生物的發(fā)酵提供碳源、氮源（能源物質(zhì)），微生物發(fā)酵后，將有機物的能量留存于甲烷中，可以提高人類對能量的利用率．
（3）實驗設計時遵循對照原則和單一變量原則，而無關變量相同且適宜．為探究處理餐廚垃圾的適宜方式，進行了如下實驗：
①以某食堂提供的午餐、晚餐殘余混合物為材料，制成4種不同濃度的發(fā)酵液．
②將取自某污水處理廠的菌種加入發(fā)酵罐中，間隔不同時間分別加入等量不同濃度的發(fā)酵液，在厭氧條件下進行發(fā)酵．
③35℃下發(fā)酵并測定甲烷的產(chǎn)率，結果如圖．
據(jù)圖分析可知，進樣濃度為8g-VS/L，隔一天加樣，能處理最多的垃圾，又沒有減少甲烷的產(chǎn)率．
故答案為：
（1）呼吸作用（分解作用）      物質(zhì)循環(huán)和能量流動          穩(wěn)定性
（2）氨基酸、葡萄糖            碳源、氮源（能源物質(zhì)）      甲烷
（3）②等量不同濃度的發(fā)酵液
③進樣濃度為8g-VS/L，隔一天加樣，能處理最多的垃圾，又沒有減少甲烷的產(chǎn)率（進樣濃度為4g-VS/L，隔兩天加樣，垃圾用量最少，但甲烷產(chǎn)率并不低）

點評 本題結合曲線圖，考查生態(tài)系統(tǒng)的功能，要求考生識記分解者的作用，理解厭氧發(fā)酵處理垃圾的原理，探究處理餐廚垃圾的適宜方式，意在考查學生運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論．