生態と環境（知識）の問題

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。

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。

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。

生態系における物質の循環とエネルギーの流れ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　炭素と同じように、エネルギーも生態系の中を循環し、生物によってくり返し利用される。
• イ　マメ科植物の根に共生する根粒菌は、大気中の窒素を取りこんでアンモニウムイオンに変えるはたらきをもつ。
• ウ　硝化菌は、土壌中の硝酸イオンを窒素に変えて大気中にもどすはたらきをもつ。
• エ　植物は、土壌から吸収した硝酸イオンやアンモニウムイオンを材料にして、グルコースなどの炭水化物を合成する。
• オ　分解者は、遺体や排出物に含まれる有機物を分解し、そのエネルギーを最終的に光エネルギーとして生態系の外へ放出する。

ある森林で、晴れた日の正午に、各階層の高さで光の強さを測定した。森林の上（林冠の上）の光の強さを $100$ としたときの相対的な光の強さは、次の表のようになった。

また、2 種類の植物 X、Y の光補償点を、同じ相対的な光の強さで表すと、植物 X は $1$、植物 Y は $8$ であった。

この森林の草本層（林床付近）の光の強さのもとでの植物 X、Y について述べた文として最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。ただし、植物の光合成と呼吸には光の強さ以外の条件は影響しないものとする。

• ア　植物 X も植物 Y も、見かけの光合成速度が正になる。
• イ　植物 X も植物 Y も、見かけの光合成速度が正にならない。
• ウ　植物 Y は見かけの光合成速度が正になるが、植物 X は正にならない。
• エ　植物 X は見かけの光合成速度が正になるが、植物 Y は正にならない。