Question

太湖水華具有明顯的季節(jié)性變化，科研人員為了探究湖底底泥是否是引起水華的藻類種源的越冬場所，在冬季用柱狀底泥采樣器（外徑60mm、內(nèi)徑52mm、高50cm）從太湖中采集柱狀底泥．采樣的每個泥柱總長40cm，將泥柱上層、3cm段（編號H₁）、中層、10～13cm段（H₂）和下層20-23cm段（H₃）小心切出，立即從中取少量底泥置于干凈的小燒杯中，加少許無菌水，充分混勻，靜置1分鐘后取上部液體進行顯微檢測；重復三次取樣檢測，采得各生物類群的物種數(shù)和個體總數(shù)如表：

樣號	微囊藻類		直鏈藻類		色球藻類		菱形藻類		舟藻類
	物種數(shù)	個體總數(shù)	物種數(shù)	個體總數(shù)	物種數(shù)	個體總數(shù)	物種數(shù)	個體總數(shù)	物種數(shù)	個體總數(shù)
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

請據(jù)表回答：
（1）某同學認為，為了減少顯微檢測時工作量；可只進行一次取樣檢測．你是否贊同這個觀點？

 

并說明理由

 

．
（2）根據(jù)上表數(shù)據(jù)，判斷下列敘述中正確的是

 

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A．上層底泥的藻類物種豐富度高于下層底泥
B．較上層與底層而言，中層底泥中的生物多樣性最豐富
C．改用另一規(guī)格的常用底泥采樣器會影響對比研究的結論
D．改變采樣的時間會影響采集到的物種數(shù)和個體總數(shù)
（3）①科研人員為了進一步確定底泥原樣中是否存在某種藻類活細胞，將底泥樣品接種到一定量的培養(yǎng)基中，在培養(yǎng)過程中應注意控制好

 

等外界環(huán)境條件．在接種后的培養(yǎng)初期，培養(yǎng)基中的銅綠微囊藻種群數(shù)量呈

 

型曲線增長．培養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn)，在礦質營養(yǎng)等環(huán)境條件相同適宜的情況下，培養(yǎng)液中藻類密度過高時其凈光合放氧率明顯降低，主要原因是

 

．
②調查發(fā)現(xiàn)，銅綠微囊藻和廣源小球藻在底泥中的分布較廣，種群密度較高．培養(yǎng)表明，這兩種藻類的適應環(huán)境能力最強． 同時這兩種藻類也是太湖夏季水華中的優(yōu)勢種和常見種．根據(jù)上述實驗可以得出的結論是

 

．
（4）水華發(fā)生時藻類大量繁殖，除了與氣候因素有關外，還與氮、磷等藻類所需營養(yǎng)大量進入水體有關．某興趣小組欲探究造成銅綠微囊藻大量繁殖的礦質元素種類，請寫出主要的實驗設計思路

 

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Answer 1

考點：估算種群密度的方法,種群數(shù)量的變化曲線

專題：

分析：閱讀題干和表格可知本題是考查探究湖底底泥是否是引起水華的藻類種源的越冬場所的相關知識，先閱讀題干找出實驗目的，根據(jù)實驗目的對相關知識進行梳理，并根據(jù)問題提示結合基礎知識進行回答．

解答： 解：（1）在實驗過程中，如果僅一次取樣檢測，實驗有一定的偶然性，所以不能為了減少顯微檢測時工作量，只進行一次取樣檢測，而應多次取樣檢測，取平均值．
（2）根據(jù)上表數(shù)據(jù)，上層底泥的藻類物種豐富度為5+1+2+1+3=12種，中層底泥的藻類物種豐富度為3+1+0+1+2=7種，底層底泥的藻類物種豐富度為1+2=3種．因此，上層底泥的藻類物種豐富度高于下層底泥．另外改用另一規(guī)格的常用底泥采樣器不會影響對比研究的結論，但改變采樣的時間會影響采集到的物種數(shù)和個體總數(shù)．
（3）①科研人員為了進一步確定底泥原樣中是否存在某種藻類活細胞，將底泥樣品接種到一定量的培養(yǎng)基中，在培養(yǎng)過程中應注意控制好光照、溫度、CO₂濃度、無機鹽等外界環(huán)境條件．在接種后的培養(yǎng)初期，營養(yǎng)和空間充足，所以培養(yǎng)基中的銅綠微囊藻種群數(shù)量呈“J”型曲線增長．培養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn)，在礦質營養(yǎng)等環(huán)境條件相同適宜的情況下，培養(yǎng)液中藻類密度過高時其凈光合放氧率明顯降低，主要原因是密度過高，使每個個體獲得的光照、CO₂等不足，凈光合放氧率明顯降低．
②通過調查發(fā)現(xiàn)，銅綠微囊藻和廣源小球藻在底泥中的分布較廣，種群密度較高．培養(yǎng)表明，這兩種藻類的適應環(huán)境能力最強．同時這兩種藻類也是太湖夏季水華中的優(yōu)勢種和常見種．所以說湖底底泥是引起水華的藻類種源的越冬場所．
（4）水華發(fā)生時藻類大量繁殖，除了與氣候因素有關外，還與氮、磷等藻類所需營養(yǎng)大量進入水體有關．
為欲探究造成銅綠微囊藻大量繁殖的礦質元素種類，某興趣小組的實驗設計思路是：分別配制完全培養(yǎng)液和僅缺乏某一種礦質元素（如N、P、K等）的培養(yǎng)液，接種等量的銅綠微囊藻，在光照、溫度、CO₂濃度、無機鹽等其他條件相同且適宜情況下，觀察比較銅綠微囊藻繁殖情況．若出現(xiàn)缺乏某種礦質元素的培養(yǎng)液中藻類不能繁殖而完全培養(yǎng)液中藻類大量繁殖的情況，則在該培養(yǎng)液中補充相應元素后繼續(xù)培養(yǎng)并觀察．
故答案為：
（1）不贊同    僅一次取樣檢測，實驗有一定的偶然性
（2）AD
（3）①光照、溫度、CO₂濃度、無機鹽等“J”密度過高，使每個個體獲得的光照、CO₂等不足，凈光合放氧率明顯降低（藻類過多時，光合作用總放O₂量不再增加，細胞呼吸耗O₂量增加，導致凈光合放氧率明顯降低）     ②湖底底泥是引起水華的藻類種源的越冬場所
（4）分別配制完全培養(yǎng)液和僅缺乏某一種礦質元素（如N、P、K等）的培養(yǎng)液，接種等量的銅綠微囊藻，在光照、溫度、CO₂濃度、無機鹽等其他條件相同且適宜情況下，觀察比較銅綠微囊藻繁殖情況

點評：本題考查了探究湖底底泥是否是引起水華的藻類種源的越冬場所實驗的相關知識，意在考查學生實驗探究能力及對實驗結果分析處理和分析圖表的能力，試題難度中等．