Question

3．湖泊由于水体封闭发生水华的几率远大于天然河流，治理湖泊水华有多条途径，回答下列问题．
（1）对被城市生活污水污染的湖泊，可利用微生物治理水华．某科研小组利用恶臭假单胞杆菌、铜绿假单胞杆菌和巨大芽孢杆菌处理污水，得到如下的实验结果：
?被生活污水污染的湖泊中，输入生态系统的能量有生产者固定的太阳能和生活污水中有机物的化学能．
?统计样液中单细胞藻类的种群密度常用抽样检测法，若视野下藻类细胞的数目过多，可对原样液进行稀释处理，据图可知治理湖泊水华效果最好的是铜绿假单胞杆菌．
（2）引入常见的食藻类的鳙鱼也是治疗水华的一条有效途径，引入的鳙鱼既能以藻类为食，也能以浮游动物为食，而浮游动物只能以藻类为食，则鳙鱼和浮游动物的种间关系为捕食和竞争．假设该湖泊营养级间的能量传递效率在10%-20%之间，若鳙鱼的能量有$\frac{2}{5}$直接来自浮游动物，则鳙鱼每获得10KJ的能量，需要藻类植物提供的能量至少
是130KJ．
（3）引入石菖蒲也能有效地治理水华，主要原因是石菖蒲的根系能分泌一种化学物质抑制藻类的繁殖，这种物质属于化学信息，信息传递与能量流动和物质循环共同构成生态系统的三大功能．

Answer 1

分析 根据柱形图分析，自变量是处理污水加入的微生物种类（恶臭假单胞杆菌、铜绿假单胞杆菌和巨大芽孢杆菌），其中未加入微生物作为空白对照，因变量是污水中藻类细胞的种群密度．

解答 解：（1）被生活污水污染的湖泊中，输入生态系统的能量有生产者固定的太阳能和生活污水中有机物的化学能．统计样液中的藻类细胞的种群密度常用抽样检测法，若视野下藻类细胞的数目过多，可对原样液进行稀释处理，防止藻类重叠；据图可知治理湖泊水华效果最好的是铜绿假单胞杆菌，因为处理后藻类细胞的种群密度低．
（2）引入常见的食藻类的鳙鱼也是治疗水华的一条有效途径，引入的鳙鱼既能以藻类为食，也能以浮游动物为食，而浮游动物只能以藻类动物为食，则构建的食物链：藻类→浮游动物→鳙鱼、藻类→鳙鱼，说明鳙鱼和浮游动物的种间关系为捕食和竞争．若鳙鱼的能量有$\frac{2}{5}$直接来自浮游动物，则鳙鱼每获得10KJ的能量，需要藻类植物提供的能量至少是$\frac{\frac{10×\frac{2}{5}}{20%}}{20%}+\frac{10×\frac{3}{5}}{20%}$=130KJ．
（3）引入石菖蒲也能有效地治理水华，主要原因是石菖蒲的根系能分泌一种化学物质抑制藻类的繁殖，这种物质属于化学信息，该实例体现了信息传递能调整生物的种间关系，以维持生态系统的稳定的作用．信息传递与能量流动和物质循环共同构成生态系统的三大功能．
故答案为：
（1）生产者固定的太阳能和生活污水中有机物的化学能    抽样检测       稀释      铜绿假单胞杆菌
（2）捕食和竞争         130
（3）化学          能量流动和物质循环

点评 本题主要考查了生态系统能量流动、抽样检测、种间关系、信息传递等知识，意在考查学生分析问题和解决问题的能力，难度不大．