Question

太湖水华具有明显的季节性变化，科研人员为了探究湖底底泥是否是引起水华的藻类种源的越冬场所，在冬季用柱状底泥采样器（外径60mm、内径52mm、高50cm）从太湖中采集柱状底泥．采样的每个泥柱总长40cm，将泥柱上层、3cm段（编号H₁）、中层、10～13cm段（H₂）和下层20-23cm段（H₃）小心切出，立即从中取少量底泥置于干净的小烧杯中，加少许无菌水，充分混匀，静置1分钟后取上部液体进行显微检测；重复三次取样检测，采得各生物类群的物种数和个体总数如表：

样号	微囊藻类		直链藻类		色球藻类		菱形藻类		舟藻类
	物种数	个体总数	物种数	个体总数	物种数	个体总数	物种数	个体总数	物种数	个体总数
H1	5	18	1	14	2	12	1	19	3	18
H2	3	22	1	12	0	0	1	15	2	16
H3	0	0	0	0	0	0	1	11	2	14

请据表回答：
（1）某同学认为，为了减少显微检测时工作量；可只进行一次取样检测．你是否赞同这个观点？

 

并说明理由

 

．
（2）根据上表数据，判断下列叙述中正确的是

 

．
A．上层底泥的藻类物种丰富度高于下层底泥
B．较上层与底层而言，中层底泥中的生物多样性最丰富
C．改用另一规格的常用底泥采样器会影响对比研究的结论
D．改变采样的时间会影响采集到的物种数和个体总数
（3）①科研人员为了进一步确定底泥原样中是否存在某种藻类活细胞，将底泥样品接种到一定量的培养基中，在培养过程中应注意控制好

 

等外界环境条件．在接种后的培养初期，培养基中的铜绿微囊藻种群数量呈

 

型曲线增长．培养过程中发现，在矿质营养等环境条件相同适宜的情况下，培养液中藻类密度过高时其净光合放氧率明显降低，主要原因是

 

．
②调查发现，铜绿微囊藻和广源小球藻在底泥中的分布较广，种群密度较高．培养表明，这两种藻类的适应环境能力最强． 同时这两种藻类也是太湖夏季水华中的优势种和常见种．根据上述实验可以得出的结论是

 

．
（4）水华发生时藻类大量繁殖，除了与气候因素有关外，还与氮、磷等藻类所需营养大量进入水体有关．某兴趣小组欲探究造成铜绿微囊藻大量繁殖的矿质元素种类，请写出主要的实验设计思路

 

．

Answer 1

考点：估算种群密度的方法,种群数量的变化曲线

专题：

分析：阅读题干和表格可知本题是考查探究湖底底泥是否是引起水华的藻类种源的越冬场所的相关知识，先阅读题干找出实验目的，根据实验目的对相关知识进行梳理，并根据问题提示结合基础知识进行回答．

解答： 解：（1）在实验过程中，如果仅一次取样检测，实验有一定的偶然性，所以不能为了减少显微检测时工作量，只进行一次取样检测，而应多次取样检测，取平均值．
（2）根据上表数据，上层底泥的藻类物种丰富度为5+1+2+1+3=12种，中层底泥的藻类物种丰富度为3+1+0+1+2=7种，底层底泥的藻类物种丰富度为1+2=3种．因此，上层底泥的藻类物种丰富度高于下层底泥．另外改用另一规格的常用底泥采样器不会影响对比研究的结论，但改变采样的时间会影响采集到的物种数和个体总数．
（3）①科研人员为了进一步确定底泥原样中是否存在某种藻类活细胞，将底泥样品接种到一定量的培养基中，在培养过程中应注意控制好光照、温度、CO₂浓度、无机盐等外界环境条件．在接种后的培养初期，营养和空间充足，所以培养基中的铜绿微囊藻种群数量呈“J”型曲线增长．培养过程中发现，在矿质营养等环境条件相同适宜的情况下，培养液中藻类密度过高时其净光合放氧率明显降低，主要原因是密度过高，使每个个体获得的光照、CO₂等不足，净光合放氧率明显降低．
②通过调查发现，铜绿微囊藻和广源小球藻在底泥中的分布较广，种群密度较高．培养表明，这两种藻类的适应环境能力最强．同时这两种藻类也是太湖夏季水华中的优势种和常见种．所以说湖底底泥是引起水华的藻类种源的越冬场所．
（4）水华发生时藻类大量繁殖，除了与气候因素有关外，还与氮、磷等藻类所需营养大量进入水体有关．
为欲探究造成铜绿微囊藻大量繁殖的矿质元素种类，某兴趣小组的实验设计思路是：分别配制完全培养液和仅缺乏某一种矿质元素（如N、P、K等）的培养液，接种等量的铜绿微囊藻，在光照、温度、CO₂浓度、无机盐等其他条件相同且适宜情况下，观察比较铜绿微囊藻繁殖情况．若出现缺乏某种矿质元素的培养液中藻类不能繁殖而完全培养液中藻类大量繁殖的情况，则在该培养液中补充相应元素后继续培养并观察．
故答案为：
（1）不赞同    仅一次取样检测，实验有一定的偶然性
（2）AD
（3）①光照、温度、CO₂浓度、无机盐等“J”密度过高，使每个个体获得的光照、CO₂等不足，净光合放氧率明显降低（藻类过多时，光合作用总放O₂量不再增加，细胞呼吸耗O₂量增加，导致净光合放氧率明显降低）     ②湖底底泥是引起水华的藻类种源的越冬场所
（4）分别配制完全培养液和仅缺乏某一种矿质元素（如N、P、K等）的培养液，接种等量的铜绿微囊藻，在光照、温度、CO₂浓度、无机盐等其他条件相同且适宜情况下，观察比较铜绿微囊藻繁殖情况

点评：本题考查了探究湖底底泥是否是引起水华的藻类种源的越冬场所实验的相关知识，意在考查学生实验探究能力及对实验结果分析处理和分析图表的能力，试题难度中等．