Question

【题目】深海中的火山口周围热泉喷出的海水温度超过300℃，富含硫化氢和硫酸盐，海水中发现大量的硫细菌，这些硫细菌通过氧化硫化物和还原二氧化碳来制造有机物，在热泉口周围还发现多种无脊椎动物，如大海蛤、蟹、管水母以及没有口也没有消化道的管居环节动物等。

（1）科研人员若要调查蟹的密度可采用_____________方法，而想调查深海火山口周围的生物群落，首先要调查群落的_____________。

（2）硫细菌的繁殖速度很快，但深海热泉中硫细菌的数量能保持相对稳定，请从种群的数量特征的角度进行解释：_______________________________________。

（3）热泉口的无脊椎动物能摄食硫细菌，这些动物在该生态系统中的主要功能是_________。

（4）流入深海热泉生态系统的能量主要是________________。

（5）若该生态系统中甲、乙、丙，构成食物关系如图：

其中，甲能量中比例为X的部分直接提供给丙，则要使丙能量增加AkJ，至少需要消耗甲的能量为_______________kJ(用所给字母的表达式表示)。

Answer 1

【答案】标志重捕法 物种丰富度 由于深海热泉资源和空间是有限的，且存在着生存斗争，当硫细菌的出生率和死亡率达到相等（或动态平衡）时，硫细菌的数量趋于稳定 通过自身代谢将有机物转化为无机物，被生产者重新利用，从而加速生态系统的物质循环 主要是硫细菌通过化能合成作用合成的有机物中的能量 25A/（1+4X）

【解析】

根据题意“深海中的火山口周围的热泉喷出的海水温度超过300℃”可知，一般生物在此环境中无法生存，但在“海水中发现大量的硫细菌”，说明硫细菌可以在此环境下生存，硫细菌通过氧化硫化物和还原二氧化碳来制造有机物，说明硫细菌是该深海热泉生态系统的生产者，为其它异养生物的生存提供有机物。

（1）调查活动范围较大的动物的种群密度，一般采用标志重捕法；想调查深海火山口周围的生物群落，首先要调查群落的物种丰富度。

（2）种群数量的增长受种内斗争、生存空间大小等的限制，尽管硫细菌的繁殖速度很快，但由于深海热泉资源和空间是有限的，且存在着生存斗争，当硫细菌的出生率和死亡率达到相等（或动态平衡）时，硫细菌的数量趋于稳定。

（3）无脊椎动物能摄食硫细菌，可以通过自身代谢将有机物转化为无机物，被生产者重新利用，从而加速生态系统的物质循环。

（4）深海热泉中没有绿色植物，但存在大量的硫细菌，这些细菌通过氧化硫化物和还原二氧化碳来制造有机物并储存能量，使能量进入到群落中，故流入深海热泉生态系统的能量主要是硫细菌通过化能合成作用合成的有机物中的能量。

（5）假设至少需要消耗甲的能量为a，则丙从甲→丙途径获得的能量为a×X×20%，丙从甲→乙→丙途径获得的能量为a×（1-X）×20%×20%，根据题干中的条件可知：a×X×20%+a×（1-X）×20%×20%=A，因此a=25A/（1+4X）KJ。