Question

【題目】研究人員對藍藻水華現象較為嚴重的某淡水湖泊生態系統有機碳生產率（不考慮其它生態系統輸入到該系統的有機碳）進行了研究。請分析回答：

（1）在湖泊中，隨著水深的變化，不同的水層分布著不同類群的生物，這是群落____________的體現。在湖泊中包括很多種動物、植物和微生物，測定____________是群落調查的基本內容。

（2）研究人員采用黑白瓶法測定溶氧量，來估算湖泊的有機碳生產率，結果如圖15所示。制作若干個大小相同的黑瓶（不透光）和白瓶（透光），分別在____________________m和-1.0m的每一個水深懸掛一個黑瓶和兩個白瓶。每個實驗瓶注滿后溢出三倍體積的水，灌瓶完畢，將瓶蓋蓋好，立即對每一個水深中的一個白瓶溶氧量（IB）進行測定，作為實驗開始時的_________溶氧量。將黑瓶、白瓶曝光培養24h，測定每一水深中黑瓶溶氧量（DB）與白瓶溶氧量（LB）。則每一水層的呼吸量可用__________________進行估算；每一水層的有機碳生產量（總光合作用生產量）可用___________________進行估算。

（3）據圖15分析，影響浮游植物有機碳生產率的環境因素是________________。7月份0.6m以下水深有機碳生產率低于其它月份，主要原因是____________________________。

（4）太陽能是經過湖泊生態系統中_____________的固定而輸入該系統，能量在該生態系統的流動過程具有______________________的特點。外部能量的不斷輸入是推動該系統___________________________功能實現的基礎。

Answer 1

【答案】 垂直結構 物種豐（富）度 0m、-0.2m、-0.4m、-0.6 初始 IB-DB LB-DB 光照、溫度 藍藻大量生長，堆積在表層，使下層水體中光照強度明顯減弱 生產者（或第一營養級） 單向（流動）、逐級遞減 物質循環、能量流動、信息傳遞

【解析】生物群落的垂直結構具有明顯的分層現象，植物的分層是由于光照的原因，動物的分層是由于食物或生活的微環境的影響；物種豐富度是群落多樣性的基礎；黑瓶中只進行呼吸作用，白瓶中進行光合作用和呼吸作用，黑瓶中的溶氧量的變化是呼吸作用消耗的氧氣量，而白瓶中的溶氧量的變化是凈光合作用氧氣的生成量。

（1）生物群落的垂直結構具有明顯的分層現象，如隨著水深的變化，不同的水層分布著不同類群的生物。物種豐富度是群落多樣性的基礎，測定物種豐富度是群落調查的基本內容。

（2）由圖中縱坐標數據可知，研究人員分別在水深為0m、-0.2m、-0.4m、-0.6m和-1.0m進行調查；

實驗開始后測定的每一個水深中的一個白瓶溶氧量（IB）作為初始溶氧量，由于黑瓶中只進行呼吸作用，而白瓶中可以同時進行光合作用和呼吸作用，因此黑瓶中的溶氧量的變化量（IB-DB）是呼吸作用消耗的氧氣量，白瓶中的溶氧量的變化量（LB-IB）是凈光合作用氧氣的生成量，而凈光合作用生成量=光合作用生成量-呼吸作用的消耗量，因此光合作用生成量=（LB-IB）+（IB-DB）= LB-DB。

（3）據圖分析，同一時間不同水深浮游植物有機碳生產率不同，同一水深不同的時間浮游植物有機碳生產率也不同，說明影響浮游植物有機碳生產率的環境因素有光照、溫度；7月份氣候適宜，藍藻大量生長，覆蓋了水的表層，這樣水的下層的光照強度明顯減少，不利于下層的生物的生存，導致7月份0.6m以下水深有機碳生產率低于其它月份。

（4）生態系統的能量通過生產者的光合作用或化能合成作用進入生態系統的。能量流動具有單向流動、逐級遞減的特點。物質循環的動力來自能量，而物質又是能量的載體，外部能量的不斷輸入是推動該系統物質循環、能量流動、信息傳遞功能實現的基礎。