Question

下表是某生态系统能量流动情况的调查结果，表中甲、乙、丙、丁、戊分别代表构成各营养级的不同种群[表中数据单位：l0²kJ/（m²?年）]．请据表回答下列问题：

种群	同化固定的能量	体内贮存的能量	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）该生态系统的基石是上表种群中的

 

，若该生态系统的面积为l0⁴m²，那么一年中流经该生态系统的总能量是

 

kJ．由于某种原因使物种乙灭绝了，但生态系统各营养级间的能量传递效率并未发生改变，则最终戊的数量会

 

，该生态系统的抵抗力稳定性会

 

．
（2）在甲、乙、丙、丁、戊所构成的营养结构中，第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率为

 

，假如戊种群有机物的总质量为180kg，那么丙种群有机物的总质量应有

 

kg才能维持该生态系统的相对稳定．
（3）某实验小组欲从土壤中筛选出能分泌淀粉酶的芽孢杆菌，设计实验步骤如下，请给予合理的补充．
①采样与培养：将采集的土样混匀后称取1g，置于经过灭菌处理的

 

（填“固体”或“液体”）培养基中，28℃振荡培养．
②接种与选择：为避免污染，需将培养皿呈

 

状态放置．此外，为排除其他因素的影响，提高实验可信度，本步骤需设计

 

作为空白对照．
③筛选与纯化：将适量的碘液滴加在平板中的菌落周围，如果菌落周围的现象是

 

，则说明此种菌能够

 

．从平板中挑取实验效果明显的目的菌株，采用

 

法接种于新的培养基平板，可对菌株进行进一步的纯化．

Answer 1

考点：物质循环和能量流动的基本规律及其应用,土壤中能分解纤维素的微生物及其应用价值

专题：

分析：生态系统的能量流动是单向传递、逐级递减的，并且是沿着食物链流动的，因此丙是第一营养级，乙和丁是第二营养级，甲是第三营养级，戊是第四营养级，这样该食物网中就有两条食物链．在能量流动过程中，相邻两营养级之间的能量传递效率一般为10%～20%，传递率不能过低，过低则不足以满足生物的生存．因此在计算最后一小问时，首先计算出各营养级之间的能量传递效率，然后逆推算出总能量．

解答： 解：（1）能量沿着食物链流动时，逐级递减，所以丙是第一营养级，乙和丁是第二营养级，甲是第三营养级，戊是第四营养级．生态系统的基石是生产者，即第一营养级．一年中流经该生态系统的总能量=930×l0²×l0⁴=9.3×10⁸KJ．如果物种乙灭绝，则物种丁的数量会上升，它会替代物种乙，并且生态系统各营养级间的能量传递效率并未发生改变，因此最终戊的数量会基本不变．由于该生态系统的物种多样性减少，导致营养结构变简单，其自我调节能力降低，抵抗力稳定性也会降低．
（2）乙和丁是第二营养级，同化的能量是139.5×10²kJ/（m²．年），甲是第一营养级，同化的能量是930×10²kJ/（m²．年），则能量由第一营养级到第二营养级的传递效率是（139.5×10²）/（930×10²）×100%=15%．同理依次可以算的第二营养级到第三营养级的传递效率是12%，第三营养级到第四营养级的传递效率是10%．要维持该生态系统的相对稳定，丙种群有机物的总质量应有=180÷10%÷12%÷15%=100000KJ．
（3）①该培养基需在28℃振荡培养，应选用液体培养基．
②为避免污染，需将培养皿呈倒置状态放置．此外，为排除其他因素的影响，提高实验可信度，本步骤需设计未接种的空白培养基作为空白对照．
③将适量的碘液滴加在平板中的菌落周围，如果菌落周围的现象是出现透明圈，则说明此种菌能够分泌淀粉酶使淀粉发生水解．从平板中挑取实验效果明显的目的菌株，采用平板划线法接种于新的培养基平板，可对菌株进行进一步的纯化．
故答案为：
（1）丙        9.3×10⁸KJ      基本不变    降低
（2）15%     10⁵KJ
（3）①液体
②倒置    未接种的空白培养基（或“接种等量无菌水的培养基”）
③出现透明圈     分泌淀粉酶使淀粉发生水解    平板划线

点评：本题考查了生态系统的能量流动以及土壤中筛选出能分泌淀粉酶的微生物的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能从题中表格获得有效信息的能力；能用数学方式准确地描述生物学方面的内容、以及数据处理能力；具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析、处理，能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订的能力．