問2 次の文章は,物質の循環についての太郎と花子の会話を記したものである。文章中…
生態系とその保全について,問1 ~問3 に答えよ。
問2 次の文章は,物質の循環についての太郎と花子の会話を記したものである。文章中の空欄 ウ と エ に入る語句の正しい組合せを,次のページの1 ~4 のうちから一つ選 べ。
太 郎:今度,熱帯魚を飼うことにしたんだけど,そういえば,この前習った窒素循環 は,熱帯魚を飼育する水槽の生態系に当てはめられるのかな。 花 子:図(図2 )に書いてみるわね。魚が餌を食べると,餌に含まれていた有機窒素化 合物がアンモニウムイオン(アンモニウム塩)として魚から排泄されるの。この アンモニウムイオンが,主に水槽の底砂やろ過フィルター内の微生物(硝化細 菌)によって硝酸イオン(硝酸塩)になるわ。そして硝酸イオンやアンモニウム イオンを水草が吸収して成長するの。もし,餌を与えすぎると,魚が食べ残し た餌に含まれている有機物を水槽内の別の微生物が分解することによって,ア ンモニウムイオンが ウ ,水質が悪くなるのよ。 太 郎:それは,まるで赤潮やアオコの発生が見られる富栄養化した状態と似ている ね。 花 子:そうだね。 太 郎:ところで,授業では,炭素や窒素などは生態系内を循環すると習ったけど,こ の図の矢印だと循環していないよね。 花 子:魚は餌以外にも水草も食べているから,これを考えると循環しているのよ。そ れに,水槽のような小さな生態系でもシアノバクテリアや窒素固定細菌による 窒素分子(N2)の取り込みと, エ による窒素分子(N2)を放出する働きも 少しはあるだろうから,その矢印も書き加えられそうね。 ろ過フィルター 水槽 図2 図の→は物質の流れを表している。
- 1 ウ:減って エ:水草食べ残しが分解されればアンモニウムイオンは増え、また水草は吸収する側です。
- 2 ウ:減って エ:脱窒をする細菌脱窒をする細菌は正しいものの、アンモニウムイオンは増えます。
- 3 ウ:増えて エ:水草水草は窒素を吸収する側なので、窒素分子を放出する働きはしません。
- 4 ウ:増えて エ:脱窒をする細菌分解によってアンモニウムイオンが増え、窒素分子を放出するのは脱窒をする細菌です。
この問題は問題の図(写真・図・表など)を見て答えます。図はこちらに転載していないため、下の出典のページから公式のPDFをご覧ください。解説だけでも読み取り方が分かるように書いています。
解説
正解は4です。餌を与えすぎると、食べ残しの有機物が微生物に分解されてアンモニウムイオンが増え、水質が悪くなります。減るのであれば水は悪くなりません。また窒素固定で取りこまれた窒素をもとに戻す働きは、硝酸イオンなどを窒素分子にして大気へ放出する脱窒で、これを行うのが脱窒をする細菌です。水草は窒素を吸収する側なので当てはまりません。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00003.htm)を加工して作成