题目

为研究森林群落在生态系统物质循环中的作用，美国一研究小组在某无人居住的落叶林区进行了3年实验。实验区是两个毗邻的山谷（编号1、2），两个山谷各有一条小溪。1965年冬，研究人员将2号山谷中的树木全部砍倒留在原地。通过连续测定两条小溪下游的出水量和硝酸盐含量，发现2号山谷小溪出水量比树木砍倒前升高近40%。两条小溪中的硝酸盐含量变化如图所示。 请回答问题： （1）大气中的N2进入该森林群落的两种途径有         。在森林群落中，能从环境中直接吸收含氮无机物的两大类生物是         。 （2）氮元素以N2、NO3-和         的形式被生物吸收，进入细胞后主要用于合成      两类生物大分子。 （3）图中显示，1号山谷溪水中的硝酸盐含量出现季节性规律变化，其原因是不同季节生物          。 （4）1966年5月后，2号山谷溪水中的硝酸盐含量急剧升高，主要的两个原因是      。 （5）硝酸盐含量过高的水不宜饮用。在人体消化道中，硝酸盐可转变成亚硝酸盐。NO2-能使DNA中C-G碱基对中的“C”脱氨成为“U”。上述发生突变的碱基对经两次复制后，在该位点上产生的碱基对新类型是         、         。 （6）氮元素从森林群落输出的两种途径是         。 （7）该实验结果说明森林群落中植被的两个主要作用是          。    答案：答案： （1）生物固氮  闪电固氮    植物和微生物 （2）        蛋白质，核酸 （3）对硝酸盐的利用量不同 （4）①丧失了植被对硝酸盐的吸收 ②动植物遗体分解后，产生的硝酸盐进入小溪 （5）T-A   U-A （6）通过细菌的作用将硝酸盐最终变成N2，返回大气，雨水的冲刷 （7）涵养水源，同化无机环境中的氮元素 解析： （1）大气中N2进入生物群的主要途径是生物固氮,另外还有闪电固氮。能够固氮的生物有植物（如：大豆）和微生物（如：圆褐固氮菌和根瘤菌）。 （2）氮元素以N2、NO3-和NH4＋  的形式被生物吸收，并参与生物体内蛋白质和核酸这两类生物大分子的合成。生物体内的生物大分子有蛋白质、核酸、脂质、糖类，而N元素是核酸和蛋白质的重要组成元素。 （3）据图分析可知，1号山谷溪水中的硝酸盐含量出现季节性规律变化，可能是不同季节生物对硝酸盐的利用量不同。 （4）1966年5月后，2号山谷溪水中的硝酸盐含量急剧升高。从来源和去路上分析：一个是因为硝酸盐的去路减少，二是因为硝酸盐的来路增加。根据题意，1965年冬，2号山谷中的树木全部被砍倒留在原地，丧失了植物对硝酸盐的吸收；动植物遗体分解后，产生的硝酸盐进入小溪，导致小溪中硝酸盐的含量急剧升高。 （5）                   U-A        U-A  A-T(新类型) C-G      U-G                         G-C        G-C  C-G （6）通过细菌的作用将硝酸盐最终变为N2返回大气或雨水的冲刷，可以将N元素从森林群落中输出。 （7）植物被砍倒，小溪中的硝酸盐含量增加说明植物可以同化无机环境中的N元素；将2号山谷中的树木全部砍倒，发现2号山谷小溪出水量比树木砍倒前升高近40%，说明植被还有涵养水源的作用。   

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