Question

铜绿微囊藻是淡水中常见的一种蓝藻，它们特有的异形胞能够将大气氮固定为可利用氮源，供给其它营养细胞。当其在富营养化的水体中大量繁殖时，会导致水体变质，这种现象俗称“水华”。近年来，在我国的各大湖泊水华现象频繁，下面是某研究小组对太湖湖水中微囊藻所做的一些研究，回答相关问题。

（1）铜绿微囊藻细胞中含有______________，是能进行光合作用的自养生物。它和水绵的主要区别在于________________________。

（2）研究小组欲研究N元素对微囊藻种群数量变化的影响，对照组实验利用含有多种无机盐的全素培养液培养微囊藻，实验组应用___________的全素培养液培养。该实验需检测的因变量为_______。实验结果表明，缺少N元素对微囊藻种群数量变化影响不大，最可能的原因是____________________

（3）在其它调节均适宜的情况下，研究小组研究了不同温度对微囊藻光合作用和呼吸作用的影响，具体实验过程如甲图所示，测得A、B数量变化如乙图：

据图分析，在20℃时，微囊藻的光合作用_______（填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用，在_______℃，微囊藻开始不再进行光合作用，A+B的和可以表示微囊藻的________。

（4）研究小组对太湖湖水中的微囊藻种群数量的动态变化，进行了定时测定。调查湖水中微囊藻种群密度通常采用_________法，在利用血球计数板对微囊藻进行计数时，需等到微囊藻细胞全部沉降到__________底部，在将计数板放在显微镜上进行计数。

（5）研究小组统计的微囊藻种群数量变化情况如下图所示：

据图分析，微囊藻前两周的种群数量变化呈______型曲线，其原因是_____________；在第2周时，微囊藻种群的年龄结构为_______型。

（6）结合图乙分析，微囊藻的最适生长温度为______℃，微囊藻大量繁殖会导致水华的发生。为有效控制微囊藻的增长，一方面需要对生物污水中含______（填“磷”或“氮”）量进行控制，另一方面可以在排污口附近种植芦苇、莲等挺水植物，这体现了生物多样性的_______价值。

Answer

藻蓝素和叶绿素 有无以核膜为界限的细胞核 不含氮 微囊藻的种群数量 微囊藻可以固氮 大于 55 微囊藻1h光合作用制造的有机物的量 抽样检测 计数室 J λ>1，且不变 增长型 30 磷 间接价值

【解析】试题分析：据图分析，图甲中：微囊藻起始干重为M，无光条件下只进行呼吸作用，因此1h后微囊藻干重为M-A，则1h的呼吸速率=M-（M-A）=A；同理可以确定B表示1h的净光合速率。图乙中：实线表示净光合速率，虚线表示呼吸速率，微囊藻在30℃时净光合速率最高，该温度为最适生长温度；在 55℃，两条曲线重合，表明微囊藻开始不再进行光合作用。图丙中：λ大于1时，种群数量呈增长趋势，小于1时，种群数量呈下降趋势。

（1）根据题意可知，“铜绿微囊藻是淡水中常见的一种蓝藻”，蓝藻属于原核生物，细胞中没有叶绿体，但是有藻蓝素和叶绿素，所以是能进行光合作用的自养生物；它和真核生物水绵的主要区别在于其没有以核膜为界限的细胞核。

（2）根据题意可知，实验的目的是研究N元素对微囊藻种群数量变化的影响，因此实验的自变量为是否含有N元素，因此对照组实验利用含有多种无机盐的全素培养液培养微囊藻，实验组应用不含氮的全素培养液培养，该实验需检测的因变量为微囊藻的种群数量。实验结果表明，缺少N元素对微囊藻种群数量变化影响不大，最可能的原因是“它们特有的异形胞能够将大气氮固定为可利用氮源”，即微囊藻可以固氮。

（3）据图分析，图中的实线表示净光合速率，虚线表示呼吸速率，在20℃时，微囊藻的净光合速率大于，表明光合作用大于呼吸作用；在55℃，两条曲线重合，表明微囊藻开始不再进行光合作用；A（净光合速率）+B（呼吸速率）=总光合速率，即它们两者的和可以表示微囊藻1h光合作用制造的有机物的量。

（4）调查湖水中微囊藻种群密度通常采用抽样检测法，在利用血球计数板对微囊藻进行计数时，需等到微囊藻细胞全部沉降到计数室底部，在将计数板放在显微镜上进行计数。

（5）据图分析，微囊藻前两周的种群增长率大于1且保持不变，即种群数量变化呈 J型曲线；在第2周时，种群的增长率仍然大于1，因此微囊藻种群的年龄结构为增长型。

（6）结合图乙分析，微囊藻在30℃时净光合速率最高，该温度为最适生长温度，微囊藻大量繁殖会导致水华的发生；为有效控制微囊藻的增长，一方面需要对生物污水中含磷量进行控制，另一方面可以在排污口附近种植芦苇、莲等挺水植物，这体现了生物多样性的间接价值。

【点睛】解答本题的关键是分析图甲，根据图甲中不同的处理后干重的变化情况，计算呼吸速率和净光合速率。