Question

10．硅藻的生长需要硅酸盐，下图是针杆藻和星杆藻（两种淡水硅藻）的有关实验研究结果：图中虚（浅色）线表示培养水体中硅酸盐的浓度变化，图a表示单独培养星杆藻的情况，图b表示单独培养针杆藻的情况，图c表示两种硅藻混合培养的情况．请据图回答下列问题：

（1）单独培养星杆藻时，该种群在前40天内种群数量呈S型增长，40天内硅藻增长率的变化趋势是逐渐减小，增长速率的变化情况是先增大后减少．
（2）两种淡水硅藻混合培养结果表明，两种硅藻的种间关系是竞争．但在自然河流生态系统中发现：同一水域，两种硅藻一种分布在浅层，另一种分布在较深的水域，该现象体现了群落的垂直结构，这种结构有利于群落充分利用阳光等环境资源．该河流生态系统在较长时间内能维持相对稳定，这是由于它具有自我调节能力，从长远看，维持生态系统的稳态主要依靠负反馈调节来实现．
（3）某缓流水体夏季发生硅藻大量繁殖，这将使该河流生态系统的抵抗力稳定性降低，导致硅藻大量繁殖的原因可能是水中硅酸盐含量较高（和水体温度升高）．

Answer 1

分析 据图分析，a表示单独培养星杆藻，b表示单独培养针杆藻的情况，其中针杆藻对硅酸盐的吸收能力更强，故针杆藻和星杆藻混合培养时，针杆藻是优势种，而星杆藻将被淘汰．

解答 解：（1）由图a中星杆藻在前40天内数量先增加后稳定，可判断其种群数量呈“S”型增长，由于星杆藻的数量最终趋于稳定，所以可判断其增长率逐渐下降，增长速率的变化情况是先增大后减少．
（2）由图a和图b对比可知，针杆藻对硅酸盐的吸收能力更强，故针杆藻和星杆藻混合培养时，针杆藻是优势种，而星杆藻将被淘汰；在河流中不同的水层分布着不同种类的硅藻，体现了群落结构中的垂直分层的现象；生态系统能长期维持稳态的原因是生态系统具有自我调节能力，而负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础．
（3）水体中硅藻大量繁殖，使该河流生态系统的抵抗力稳定性降低；可能是气温回升，使硅藻增殖加快，也可能是硅酸盐含量升高，使硅藻增殖加快．
故答案为：
（1）S型     逐渐减小     先增大后减少
（2）竞争     垂直       阳光等环境资源       自我调节     负反馈
（3）抵抗力      水中硅酸盐含量较高（和水体温度升高）

点评 本题以曲线图为载体，考查种群数量变化的特点、影响种群数量变化的主要因素、群落的空间结构、生态系统的稳定性，意在考查学生的识图和理解能力，属于中档题．