Question

3．餐厨垃圾逐年增多，既带来了严重的环境污染，又导致大量生物能源的浪费．为更好的处理餐厨垃圾，科学家进行了相关研究．
（1）生态系统利用分解者的呼吸作用（分解作用），将餐厨垃圾中的有机物分解为无机物并释放能量，以促进生态系统的物质循环和能量流动，维持生态系统的稳定性．传统的处理方法以饲料化、填埋和好氧堆肥为主．
（2）厌氧发酵技术是利用产甲烷菌处理餐厨垃圾的一种绿色环保技术．首先将垃圾中的蛋白质、多糖等大分子彻底水解成氨基酸、葡萄糖，为微生物的发酵提供碳源、氮源（能源物质），微生物发酵后，将有机物的能量留存于甲烷中，可以提高人类对能量的利用率．
（3）为探究处理餐厨垃圾的适宜方式，研究者进行了如下实验．
①以某食堂提供的午餐、晚餐残余混合物为材料，制成4种不同浓度的发酵液．
②将取自某污水处理厂的菌种加入发酵罐中，间隔不同时间分别加入等量不同浓度的发酵液，在厌氧条件下进行发酵．
③35℃下发酵并测定甲烷的产率，结果如图．据图分析，你认为对餐厨垃圾较为适宜的处理及依据是进样浓度为8g-VS/L，隔一天加样，能处理最多的垃圾，又没有减少甲烷的产率（进样浓度为4g-VS/L，隔两天加样，垃圾用量最少，但甲烷产率并不低）．

Answer 1

分析 生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括非生物的物质和能量，生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网．生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者主要指动物，分解者指营腐生生活的微生物和动物．
生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递，三者缺一不可；物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态； 信息传递是双向的，能量流动是单向的，物质循环具有全球性．
自变量是可以人为直接改变或施加的变量，因变量是随自变量变化而变化的量，只能观察或测量获得．要注意无关变量应该相同且适宜．实验设计时要注意单一变量原则和对照原则．

解答 解：（1）生态系统利用分解者的分解作用，将餐厨垃圾中的有机物分解为无机物并释放能量，以促进生态系统的物质循环和能量流动，维持生态系统的稳定性．
（2）蛋白质的基本组成单位是氨基酸，多糖的基本组成单位是葡萄糖，故将垃圾中的蛋白质、多糖等大分子彻底水解产物是氨基酸、葡萄糖．氨基酸、葡萄糖为微生物的发酵提供碳源、氮源（能源物质），微生物发酵后，将有机物的能量留存于甲烷中，可以提高人类对能量的利用率．
（3）实验设计时遵循对照原则和单一变量原则，而无关变量相同且适宜．为探究处理餐厨垃圾的适宜方式，进行了如下实验：
①以某食堂提供的午餐、晚餐残余混合物为材料，制成4种不同浓度的发酵液．
②将取自某污水处理厂的菌种加入发酵罐中，间隔不同时间分别加入等量不同浓度的发酵液，在厌氧条件下进行发酵．
③35℃下发酵并测定甲烷的产率，结果如图．
据图分析可知，进样浓度为8g-VS/L，隔一天加样，能处理最多的垃圾，又没有减少甲烷的产率．
故答案为：
（1）呼吸作用（分解作用）      物质循环和能量流动          稳定性
（2）氨基酸、葡萄糖            碳源、氮源（能源物质）      甲烷
（3）②等量不同浓度的发酵液
③进样浓度为8g-VS/L，隔一天加样，能处理最多的垃圾，又没有减少甲烷的产率（进样浓度为4g-VS/L，隔两天加样，垃圾用量最少，但甲烷产率并不低）

点评 本题结合曲线图，考查生态系统的功能，要求考生识记分解者的作用，理解厌氧发酵处理垃圾的原理，探究处理餐厨垃圾的适宜方式，意在考查学生运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论．