Question

為研究森林群落在生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)中的作用，美國一研究小組在某無人居住的落葉林區(qū)進行了3年實驗。實驗區(qū)是兩個毗鄰的山谷（編號1、2），兩個山谷各有一條小溪。1965年冬，研究人員將2號山谷中的樹木全部砍倒留在原地。通過連續(xù)測定兩條小溪下游的出水量和硝酸鹽含量，發(fā)現(xiàn)2號山谷小溪出水量比樹木砍倒前升高近40%。兩條小溪中的硝酸鹽含量變化如圖所示。

請回答問題：

（1）大氣中的N₂進入該森林群落的兩種途徑有         。在森林群落中，能從環(huán)境中直接吸收含氮無機物的兩大類生物是         。

（2）氮元素以N₂、NO₃^-和         的形式被生物吸收，進入細胞后主要用于合成      兩類生物大分子。

（3）圖中顯示，1號山谷溪水中的硝酸鹽含量出現(xiàn)季節(jié)性規(guī)律變化，其原因是不同季節(jié)生物          。

（4）1966年5月后，2號山谷溪水中的硝酸鹽含量急劇升高，主要的兩個原因是      。

（5）硝酸鹽含量過高的水不宜飲用。在人體消化道中，硝酸鹽可轉(zhuǎn)變成亞硝酸鹽。NO₂^-能使DNA中C-G堿基對中的“C”脫氨成為“U”。上述發(fā)生突變的堿基對經(jīng)兩次復(fù)制后，在該位點上產(chǎn)生的堿基對新類型是         、         。

（6）氮元素從森林群落輸出的兩種途徑是         。

（7）該實驗結(jié)果說明森林群落中植被的兩個主要作用是          。

  

Answer 1

答案：

（1）生物固氮  閃電固氮    植物和微生物

（2）        蛋白質(zhì)，核酸

（3）對硝酸鹽的利用量不同

（4）①喪失了植被對硝酸鹽的吸收

②動植物遺體分解后，產(chǎn)生的硝酸鹽進入小溪

（5）T-A   U-A

（6）通過細菌的作用將硝酸鹽最終變成N₂，返回大氣，雨水的沖刷

（7）涵養(yǎng)水源，同化無機環(huán)境中的氮元素

解析：

（1）大氣中N₂進入生物群的主要途徑是生物固氮,另外還有閃電固氮。能夠固氮的生物有植物（如：大豆）和微生物（如：圓褐固氮菌和根瘤菌）。

（2）氮元素以N₂、NO₃^-和NH₄^＋  的形式被生物吸收，并參與生物體內(nèi)蛋白質(zhì)和核酸這兩類生物大分子的合成。生物體內(nèi)的生物大分子有蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)、糖類，而N元素是核酸和蛋白質(zhì)的重要組成元素。

（3）據(jù)圖分析可知，1號山谷溪水中的硝酸鹽含量出現(xiàn)季節(jié)性規(guī)律變化，可能是不同季節(jié)生物對硝酸鹽的利用量不同。
（4）1966年5月后，2號山谷溪水中的硝酸鹽含量急劇升高。從來源和去路上分析：一個是因為硝酸鹽的去路減少，二是因為硝酸鹽的來路增加。根據(jù)題意，1965年冬，2號山谷中的樹木全部被砍倒留在原地，喪失了植物對硝酸鹽的吸收；動植物遺體分解后，產(chǎn)生的硝酸鹽進入小溪，導(dǎo)致小溪中硝酸鹽的含量急劇升高。

（5）                   U-A        U-A  A-T(新類型)

C-G      U-G

                        G-C        G-C  C-G

（6）通過細菌的作用將硝酸鹽最終變?yōu)镹₂返回大氣或雨水的沖刷，可以將N元素從森林群落中輸出。

（7）植物被砍倒，小溪中的硝酸鹽含量增加說明植物可以同化無機環(huán)境中的N元素；將2號山谷中的樹木全部砍倒，發(fā)現(xiàn)2號山谷小溪出水量比樹木砍倒前升高近40%，說明植被還有涵養(yǎng)水源的作用。