4. 在森林生態系中,若因污染或土地退化導致細菌與真菌等分解者族群大幅減少,長期可能造成下列何種對整體生產力影響最顯著的生態結果?
(A) 大氣 CO₂濃度下降,因碳釋放減少
(B) 土壤酸鹼值趨於穩定,有助根系吸收能力
(C) 落葉與枯枝累積量增加,抑制地表植物生長
(D) 植物初級生產量下降,因無機養分供應受阻
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統計: A(5), B(1), C(85), D(192), E(0) #3420666
統計: A(5), B(1), C(85), D(192), E(0) #3420666
詳解 (共 2 筆)
#6498687
釋疑:
此題設定情境為針對森林生態系中「分解者減少所造成的長期生產力影響」,題幹
明確指出要選出對整體生產力影響最顯著的結果,且情境包括細菌與真菌等分解者
因污染或土地退化而大幅減少。
依據 Campbell Biology 12th 在 Chapter 55 之 1304 頁-1305 頁與 Bowman & Hacker
之 Ecology 5th 在 Chapter 22 之 496 頁-498 頁內容,分解者如細菌、真菌等是生態系
中物質循環的關鍵角色,負責將有機物分解為無機養分如硝酸鹽、磷酸鹽、鉀等,
供植物再度利用。若分解者數量大幅下降,將造成包含枯枝落葉累積、無機養分釋
放速率降低、土壤養分可用性下降、最終導致植物生長受限、NPP 下降。因此,土
壤養分因無分解導致可用性下降而致使植物生長受限而導致 NPP 下降將是最顯著的
影響。
選項 ”(A) 大氣 CO₂濃度下降,因碳釋放減少”敘述錯誤
原因:分解者減少會減少有機質分解速率與異營呼吸作用,的確會導致碳釋放 CO₂
減少。然而,大氣 CO₂濃度受到全球尺度的碳循環調控,森林內局部變化難以造成
「顯著的下降」。而且這影響的是大氣組成,不是「整體生產力」。因此這不是對森
林生產力影響「最顯著」的生態結果。
選項”(B) 土壤酸鹼值趨於穩定,有助根系吸收能力”敘述錯誤
原因:分解作用減弱可能會減緩有機酸產生,導致酸化變慢,但這只是副作用之
一。然而,養分可利用性比 pH 更直接影響植物初級生產力。此選項與「最顯著影
響整體生產力」無直接關聯。
選項”(C) 落葉與枯枝累積量增加,抑制地表植物生長”敘述非最顯著,選項錯誤。
原因:分解者減少會導致落葉枯枝堆積,可能造成地被植物遮蔽、生長受限,此部
分主要屬於物理性壓制為主,影響多為次級影響、局部性。而整個森林如喬木層與
灌樹木層為主要生產力,因此物理性影響對此部分非主要因素,僅為地被層影響,
相關性有限,影響程度不如養分供應中斷造成生產力顯著改變。
選項”(D) 植物初級生產量下降,因無機養分供應受阻”敘述正確
原因:分解者是養分循環的主力,若污染或土地退化導致細菌與真等分解者大幅下
降,分解下降或消失將導致土壤中無機氮、磷等關鍵養分的補充會嚴重受阻。養分
是限制植物光合作用與成長的關鍵資源。長期下來,將造成植物生長遲緩、淨初級
生產量(NPP)下降、生態系碳固定能力下降。這是對整體森林生產力影響最顯著的
結果,此選項正確。
此題維持原答案(D)。
明確指出要選出對整體生產力影響最顯著的結果,且情境包括細菌與真菌等分解者
因污染或土地退化而大幅減少。
依據 Campbell Biology 12th 在 Chapter 55 之 1304 頁-1305 頁與 Bowman & Hacker
之 Ecology 5th 在 Chapter 22 之 496 頁-498 頁內容,分解者如細菌、真菌等是生態系
中物質循環的關鍵角色,負責將有機物分解為無機養分如硝酸鹽、磷酸鹽、鉀等,
供植物再度利用。若分解者數量大幅下降,將造成包含枯枝落葉累積、無機養分釋
放速率降低、土壤養分可用性下降、最終導致植物生長受限、NPP 下降。因此,土
壤養分因無分解導致可用性下降而致使植物生長受限而導致 NPP 下降將是最顯著的
影響。
選項 ”(A) 大氣 CO₂濃度下降,因碳釋放減少”敘述錯誤
原因:分解者減少會減少有機質分解速率與異營呼吸作用,的確會導致碳釋放 CO₂
減少。然而,大氣 CO₂濃度受到全球尺度的碳循環調控,森林內局部變化難以造成
「顯著的下降」。而且這影響的是大氣組成,不是「整體生產力」。因此這不是對森
林生產力影響「最顯著」的生態結果。
選項”(B) 土壤酸鹼值趨於穩定,有助根系吸收能力”敘述錯誤
原因:分解作用減弱可能會減緩有機酸產生,導致酸化變慢,但這只是副作用之
一。然而,養分可利用性比 pH 更直接影響植物初級生產力。此選項與「最顯著影
響整體生產力」無直接關聯。
選項”(C) 落葉與枯枝累積量增加,抑制地表植物生長”敘述非最顯著,選項錯誤。
原因:分解者減少會導致落葉枯枝堆積,可能造成地被植物遮蔽、生長受限,此部
分主要屬於物理性壓制為主,影響多為次級影響、局部性。而整個森林如喬木層與
灌樹木層為主要生產力,因此物理性影響對此部分非主要因素,僅為地被層影響,
相關性有限,影響程度不如養分供應中斷造成生產力顯著改變。
選項”(D) 植物初級生產量下降,因無機養分供應受阻”敘述正確
原因:分解者是養分循環的主力,若污染或土地退化導致細菌與真等分解者大幅下
降,分解下降或消失將導致土壤中無機氮、磷等關鍵養分的補充會嚴重受阻。養分
是限制植物光合作用與成長的關鍵資源。長期下來,將造成植物生長遲緩、淨初級
生產量(NPP)下降、生態系碳固定能力下降。這是對整體森林生產力影響最顯著的
結果,此選項正確。
此題維持原答案(D)。
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