Question

某池塘的水層由上至下分別為表水層、斜溫層、靜水層和底泥層，某興趣小組在冬夏兩季分別對(duì)該池塘的溫度和氧氣進(jìn)行垂直結(jié)構(gòu)分析，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表：

水層		表水層	斜溫層	靜水層	底泥層
溫度（℃）	夏	25	14	8	4
	冬	2	3.8	4	4
O2（μL?L-1）	夏	9.5	6.2	3.4	0.2
	冬	12	11.8	10.6	10.2

（1）從表中數(shù)據(jù)分析，夏季池塘中隨著水深的增加，O₂含量下降，引起這種現(xiàn)象的非生物因素主要是

 

；夏季各水層的O₂含量低于冬季，其生物學(xué)原因是

 

．
（2）夏季底泥層和表水層相比，O₂含量非常低的原因是

 

（3）該興趣小組為了研究該池塘斜溫層中生物光合作用和有氧呼吸，設(shè)計(jì)了如下操作．
步驟一：將三個(gè)相同的透明玻璃瓶標(biāo)號(hào)a、b、c，并將a用不透光的黑布包裹起來(lái)；
步驟二：用a、b、c三個(gè)瓶子均從池塘斜溫層取滿水，并 測(cè)定c瓶中水的溶氧量；
步驟三：將a、b兩瓶密封后

 

，處理24小時(shí)；
步驟四：測(cè)定a、b兩瓶中水的溶氧量，三個(gè)瓶子的測(cè)量結(jié)果如圖所示．
①要使實(shí)驗(yàn)更精準(zhǔn)，需對(duì)步驟一做何改進(jìn)？

 

②根據(jù)表中所給數(shù)據(jù)，可算出24小時(shí)內(nèi)瓶中生物光合作用產(chǎn)生的氧氣量為

 

mol/瓶，呼吸作用消耗的氧氣量為

 

 mol/瓶．
③若測(cè)得的結(jié)果，a、b、c三個(gè)瓶氧氣含量基本一致（測(cè)量?jī)x器正常），則最可能的原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：群落的結(jié)構(gòu)特征

專題：

分析：本題主要考查細(xì)胞呼吸和光合作用的過(guò)程及相關(guān)實(shí)驗(yàn)．
1、呼吸作用是指生物體內(nèi)的有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化分解，最終生成二氧化碳或其他產(chǎn)物，并且釋放出能量的總過(guò)程．有氧呼吸的第一、二、三階段的場(chǎng)所依次是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜．有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二階段是丙酮酸和水反應(yīng)生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三階段是氧氣和[H]反應(yīng)生成水，合成大量ATP．
2、光合作用是指綠色植物通過(guò)葉綠體，利用光能把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物，并釋放出氧氣的過(guò)程．光合作用的光反應(yīng)階段（場(chǎng)所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產(chǎn)生[H]與氧氣，以及ATP的形成．光合作用的暗反應(yīng)階段（場(chǎng)所是葉綠體的基質(zhì)中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反應(yīng)提供的ATP和[H]的作用下還原生成淀粉等有機(jī)物．

解答： 解：（1）從表中數(shù)據(jù)分析，夏季池塘中隨著水深的增加，O₂含量下降，引起這種現(xiàn)象的原因是隨水深的增加，光合作用減弱，非生物因素主要是光照的減弱和溫度降低；夏季各水層的O₂含量低于冬季，其生物學(xué)原因是夏季各水層生物的呼吸作用強(qiáng)，消耗氧氣增加．
（2）夏季底泥層和表水層相比，O₂含量非常低的原因是底泥層因幾乎無(wú)陽(yáng)光照射而缺少植物，產(chǎn)生氧氣少，多為需氧型生物，氧氣消耗多．
（3）將a、b兩瓶密封后，需沉入池塘的斜溫層，處理24小時(shí)．要使實(shí)驗(yàn)更精準(zhǔn)，分a、b、c三組，每組設(shè)置多個(gè)相同的透明玻璃瓶．
b瓶既進(jìn)行有氧呼吸有進(jìn)行光合作用，a和b兩瓶有氧呼吸強(qiáng)度相等，則光合作用產(chǎn)生氧氣量為 k-w+w-v=（k-v）mol/瓶；c瓶中的含氧含量即為初始含氧量，a瓶包裹黑膠布則只能進(jìn)行有氧呼吸，不能進(jìn)行光合作用，瓶中氧氣消耗，消耗量為（w-v）mol/瓶；若測(cè)得的結(jié)果，a、b、c三個(gè)瓶氧氣含量基本一致（測(cè)量?jī)x器正常），則最可能的原因是密封裝置有缺陷等．
故答案為：（1）光照和溫度    夏季各水層生物的呼吸作用強(qiáng)
（2）底泥層因幾乎無(wú)陽(yáng)光照射而缺少植物，多為需氧型生物
（3）沉入池塘的斜溫層
分a、b、c三組，每組設(shè)置多個(gè)相同的透明玻璃瓶
K-V    W-V
密封裝置有缺陷（其它合理答案酌情給分，如瓶子容量太小等）

點(diǎn)評(píng)：本題以圖形為載體，考查學(xué)生對(duì)光合作用過(guò)程和呼吸作用過(guò)程的聯(lián)系．光合作用和呼吸作用過(guò)程是考查的重點(diǎn)和難點(diǎn)，可以通過(guò)流程圖分析，表格比較，典型練習(xí)分析強(qiáng)化學(xué)生的理解．光合作用合成有機(jī)物，而呼吸作用分解有機(jī)物．光合作用為呼吸作用提供有機(jī)物和氧氣，呼吸作用為光合作用提供二氧化碳和水．