生態と環境（知識）の問題

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。

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。

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。

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。

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。