Question

【題目】深海中的火山口周圍熱泉噴出的海水溫度超過(guò)300℃，富含硫化氫和硫酸鹽，海水中發(fā)現(xiàn)大量的硫細(xì)菌，這些硫細(xì)菌通過(guò)氧化硫化物和還原二氧化碳來(lái)制造有機(jī)物，在熱泉口周圍還發(fā)現(xiàn)多種無(wú)脊椎動(dòng)物，如大海蛤、蟹、管水母以及沒(méi)有口也沒(méi)有消化道的管居環(huán)節(jié)動(dòng)物等。

（1）科研人員若要調(diào)查蟹的密度可采用_____________方法，而想調(diào)查深海火山口周圍的生物群落，首先要調(diào)查群落的_____________。

（2）硫細(xì)菌的繁殖速度很快，但深海熱泉中硫細(xì)菌的數(shù)量能保持相對(duì)穩(wěn)定，請(qǐng)從種群的數(shù)量特征的角度進(jìn)行解釋：_______________________________________。

（3）熱泉口的無(wú)脊椎動(dòng)物能攝食硫細(xì)菌，這些動(dòng)物在該生態(tài)系統(tǒng)中的主要功能是_________。

（4）流入深海熱泉生態(tài)系統(tǒng)的能量主要是________________。

（5）若該生態(tài)系統(tǒng)中甲、乙、丙，構(gòu)成食物關(guān)系如圖：

其中，甲能量中比例為X的部分直接提供給丙，則要使丙能量增加AkJ，至少需要消耗甲的能量為_______________kJ(用所給字母的表達(dá)式表示)。

Answer 1

【答案】標(biāo)志重捕法 物種豐富度 由于深海熱泉資源和空間是有限的，且存在著生存斗爭(zhēng)，當(dāng)硫細(xì)菌的出生率和死亡率達(dá)到相等（或動(dòng)態(tài)平衡）時(shí)，硫細(xì)菌的數(shù)量趨于穩(wěn)定 通過(guò)自身代謝將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物，被生產(chǎn)者重新利用，從而加速生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán) 主要是硫細(xì)菌通過(guò)化能合成作用合成的有機(jī)物中的能量 25A/（1+4X）

【解析】

根據(jù)題意“深海中的火山口周圍的熱泉噴出的海水溫度超過(guò)300℃”可知，一般生物在此環(huán)境中無(wú)法生存，但在“海水中發(fā)現(xiàn)大量的硫細(xì)菌”，說(shuō)明硫細(xì)菌可以在此環(huán)境下生存，硫細(xì)菌通過(guò)氧化硫化物和還原二氧化碳來(lái)制造有機(jī)物，說(shuō)明硫細(xì)菌是該深海熱泉生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者，為其它異養(yǎng)生物的生存提供有機(jī)物。

（1）調(diào)查活動(dòng)范圍較大的動(dòng)物的種群密度，一般采用標(biāo)志重捕法；想調(diào)查深海火山口周圍的生物群落，首先要調(diào)查群落的物種豐富度。

（2）種群數(shù)量的增長(zhǎng)受種內(nèi)斗爭(zhēng)、生存空間大小等的限制，盡管硫細(xì)菌的繁殖速度很快，但由于深海熱泉資源和空間是有限的，且存在著生存斗爭(zhēng)，當(dāng)硫細(xì)菌的出生率和死亡率達(dá)到相等（或動(dòng)態(tài)平衡）時(shí)，硫細(xì)菌的數(shù)量趨于穩(wěn)定。

（3）無(wú)脊椎動(dòng)物能攝食硫細(xì)菌，可以通過(guò)自身代謝將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物，被生產(chǎn)者重新利用，從而加速生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)。

（4）深海熱泉中沒(méi)有綠色植物，但存在大量的硫細(xì)菌，這些細(xì)菌通過(guò)氧化硫化物和還原二氧化碳來(lái)制造有機(jī)物并儲(chǔ)存能量，使能量進(jìn)入到群落中，故流入深海熱泉生態(tài)系統(tǒng)的能量主要是硫細(xì)菌通過(guò)化能合成作用合成的有機(jī)物中的能量。

（5）假設(shè)至少需要消耗甲的能量為a，則丙從甲→丙途徑獲得的能量為a×X×20%，丙從甲→乙→丙途徑獲得的能量為a×（1-X）×20%×20%，根據(jù)題干中的條件可知：a×X×20%+a×（1-X）×20%×20%=A，因此a=25A/（1+4X）KJ。