Question

（16分）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(guó)一研究小組在某無(wú)人居住的落葉林區(qū)進(jìn)行了3年實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)區(qū)是兩個(gè)毗鄰的山谷（編號(hào)1、2），兩個(gè)山谷各有一條小溪。1965年冬，研究人員將2號(hào)山谷中的樹(shù)木全部砍倒留在原地。通過(guò)連續(xù)測(cè)定兩條小溪下游的出水量和硝酸鹽含量，發(fā)現(xiàn)2號(hào)山谷小溪出水量比樹(shù)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。

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請(qǐng)回答問(wèn)題：

（1）大氣中的N₂進(jìn)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(wú)機(jī)物的兩大類(lèi)生物是         。

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

（3）圖中顯示，1號(hào)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(hào)山谷溪水中的硝酸鹽含量急劇升高，主要的兩個(gè)原因是      。

（5）硝酸鹽含量過(guò)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(duì)中的“C”脫氨成為“U”。上述發(fā)生突變的堿基對(duì)經(jīng)兩次復(fù)制后，在該位點(diǎn)上產(chǎn)生的堿基對(duì)新類(lèi)型是       、       。

（6）氮元素從森林群落輸出的兩種途徑是         。

（7）該實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明森林群落中植被的兩個(gè)主要作用是          。

Answer 1

（1）生物固氮  閃電固氮    植物和微生物

（2）        蛋白質(zhì)，核酸

（3）對(duì)硝酸鹽的利用量不同

（4）①喪失了植被對(duì)硝酸鹽的吸收

②動(dòng)植物遺體分解后，產(chǎn)生的硝酸鹽進(jìn)入小溪

（5）T-A   U-A

（6）通過(guò)細(xì)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(wú)機(jī)環(huán)境中的氮元素

解析：

（1）大氣中N₂進(jìn)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(lèi)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(lèi)，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(hào)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(duì)硝酸鹽的利用量不同。
（4）1966年5月后，2號(hào)山谷溪水中的硝酸鹽含量急劇升高。從來(lái)源和去路上分析：一個(gè)是因?yàn)橄跛猁}的去路減少，二是因?yàn)橄跛猁}的來(lái)路增加。根據(jù)題意，1965年冬，2號(hào)山谷中的樹(shù)木全部被砍倒留在原地，喪失了植物對(duì)硝酸鹽的吸收；動(dòng)植物遺體分解后，產(chǎn)生的硝酸鹽進(jìn)入小溪，導(dǎo)致小溪中硝酸鹽的含量急劇升高。

（6）通過(guò)細(xì)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(shuō)明植物可以同化無(wú)機(jī)環(huán)境中的N元素；將2號(hào)山谷中的樹(shù)木全部砍倒，發(fā)現(xiàn)2號(hào)山谷小溪出水量比樹(shù)木砍倒前升高近40%，說(shuō)明植被還有涵養(yǎng)水源的作用。