生態と環境（知識）の問題

次の文章は、生態系における窒素の循環の一部について述べたものである。

生物の遺体や排出物に含まれるタンパク質などの有機窒素化合物は、土壌中の菌類や細菌などの分解者によって分解され、アンモニウムイオン（$\mathrm{N}{\mathrm{H}}_4^{+}$）になる。土壌中のアンモニウムイオンの多くは、<u>土壌中にすむ細菌のはたらきによって、亜硝酸イオン（$\mathrm{N}{\mathrm{O}}_2^{-}$）を経て硝酸イオン（$\mathrm{N}{\mathrm{O}}_3^{-}$）に変えられる</u>。植物は、根から硝酸イオンやアンモニウムイオンを吸収して利用する。

下線部のはたらきについて述べた文として最も適当なものを、次のア〜オから 1 つ選べ。

• ア　このはたらきは窒素固定とよばれ、根粒菌やアゾトバクターなどの細菌が行う。
• イ　このはたらきは窒素同化とよばれ、植物が根から吸収した物質を材料にして行う。
• ウ　このはたらきは硝化とよばれ、亜硝酸菌や硝酸菌が、この反応で得られる化学エネルギーを利用して行う。
• エ　このはたらきは脱窒とよばれ、脱窒素細菌が酸素の少ない土壌中で行う。
• オ　このはたらきは硝化とよばれ、シアノバクテリアが光エネルギーを利用して行う。

生態系における窒素の循環とエネルギーの流れについて述べた文として誤っているものを、次のア〜オから 1 つ選べ。

• ア　土壌中のアンモニウムイオンは、亜硝酸菌によって亜硝酸イオンに、さらに硝酸菌によって硝酸イオンに変えられる。このはたらきを硝化という。
• イ　生産者が光合成によって取り込んだ光エネルギーは、化学エネルギーとして有機物に蓄えられて食物連鎖を通じて移動し、最終的には熱エネルギーとして生態系外へ出ていくため、エネルギーは生態系内を循環しない。
• ウ　マメ科植物の根に共生する根粒菌は、植物から光合成でつくられた有機物の供給を受ける一方で、大気中の窒素を固定して硝酸イオンに変え、植物に与えている。
• エ　大気中の窒素を固定できる生物には、根粒菌のほかに、土壌中で単独で生活するアゾトバクターやクロストリジウム、シアノバクテリアのネンジュモなどがある。
• オ　土壌中の硝酸イオンの一部は、酸素の少ない環境で脱窒素細菌のはたらきによって窒素（${\mathrm{N}}_2$）に変えられ、大気中に戻される。

生態系における炭素の循環とエネルギーの流れについて述べた文として正しいものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。

• ア　分解者は、遺骸や排出物の有機物をとり入れるが、呼吸を行わないので、炭素を二酸化炭素として大気中に戻さない。
• イ　生物が放出した熱エネルギーは、生産者が再び光合成に利用するので、エネルギーは生態系内を循環する。
• ウ　生産者は、光合成で二酸化炭素をとり入れるが、呼吸を行わないので、二酸化炭素を大気中に放出しない。
• エ　光エネルギーは、光合成によって有機物中の化学エネルギーに変えられ、食物連鎖を通じて上位の栄養段階へ移っていく。

生態系の構成と栄養段階について述べた文として最も適当なものを、次のア〜オから 1 つ選べ。

• ア　生産者は、ほかの生物がつくった有機物をとり入れて生活する生物で、植物などがあてはまる。
• イ　分解者は、遺骸や排出物に含まれる無機物を有機物に変える生物で、菌類や細菌などがあてはまる。
• ウ　生態系の中の食う・食われるの関係は、実際には複雑な網目状になっており、これを食物連鎖という。
• エ　植物を食べる植物食性動物は一次消費者とよばれ、生産者のすぐ上の栄養段階に位置する。
• オ　個体数ピラミッドでは、一般に栄養段階が上位の生物ほど個体数が多くなる。

次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、下のア〜エから 1 つ選べ。

大気中には窒素が窒素分子（${\text{N}}_2$）として多量に含まれているが、ほとんどの生物はこれを直接利用できない。一部の細菌などは、大気中の窒素分子をとり入れてアンモニウムイオン（${\text{NH}}_4^{+}$）に変えることができる。このはたらきを（ a ）という。（ a ）を行う生物には、マメ科植物の根に共生する（ b ）などがある。