生態系と生物の多様性：練習問題

生態系におけるエネルギーの流れについて、エネルギーが次の栄養段階に移動する際に、熱として失われる主な理由として誤っているものはどれか。

ある閉鎖的な池の生態系におけるエネルギーの流れについて考える。太陽からの光エネルギーが10,000単位供給され、そのうち生産者が固定したエネルギーが100単位であったとする。一般に、栄養段階が上がるごとに利用可能なエネルギーが約10%に減少すると仮定した場合、この生態系における二次消費者が利用できるエネルギー量として最も近いものはどれか。

下の図は、ある地域の一次遷移における時間の経過と、そこに生息する「陽樹の幼木」および「陰樹の幼木」の個体数密度の変化を模式的に示している。遷移の初期から極相（クライマックス）に至る過程で、陽樹の成木が林冠を形成した時期（図中の時期Xとする）における、林床での両者の生存戦略に関する記述として最も適切なものはどれか。

ある地域の生態系において、生物の多様性を評価する際、特定の場所に含まれる種の総数を表す用語として最も適切なものはどれか。

ある生態系において、一次消費者の個体数が急激に減少した。この直後、その生態系内で起こると予想される変化として、最も適切なものはどれか。

生態系におけるエネルギーの流れについて、太陽から得られたエネルギーが生産者から消費者に受け渡される際、その大部分がどのような形で失われるか答えなさい。

ある地域の食物連鎖において、高次の消費者ほど体内の特定の化学物質（殺虫剤など）の濃度が高くなる現象を何というか答えなさい。また、その理由を簡潔に説明しなさい。

ある生態系において、細菌やキノコなどの菌類が担っている、有機物を無機物に分解して環境中に戻す役割を何と呼ぶか答えなさい。

生態系の多様性とその保全に関する以下の問いに答えなさい。

(a) 生物の多様性には、「遺伝的多様性」、「種の多様性」、「生態系の多様性」の3つの階層がある。このうち、特定の地域に生息する生物群集とそれを取り巻く無機的環境との相互作用によって形成される多様性を何と呼ぶか答えなさい。
(b) 外来生物が生態系に侵入すると、在来種との競争や捕食関係を通じて生態系のバランスが崩れることがある。外来種が在来種を駆逐してしまう要因の一つとして、在来種に備わっていないどのような特徴が考えられるか、簡潔に述べなさい。

ある閉鎖的な森林生態系におけるエネルギーの流れについて、以下の条件に基づいて考えなさい。

ある一定期間において、この生態系の生産者が光合成によって固定したエネルギー（総生産量）を \(E_g\) 、生産者自身の呼吸によるエネルギー消費を \(E_r\) 、枯死や脱落したエネルギーを \(E_d\) 、被食者に消費されたエネルギーを \(E_h\) とします。

(a) この生産者の「純生産量」を、上記の記号を用いた計算式で表しなさい。
(b) この生態系において、高次の消費者（捕食者）に受け渡されるエネルギー量が、生産者の総生産量に比べて著しく少なくなる理由を、エネルギーの形態変化の観点から2つ説明しなさい。