Question

3．飛機草是我國熱帶地區危害嚴重的外來入侵植物．測定某入侵地飛機草的不同器官在光照充足條件下光合速率和呼吸速率，結果如圖所示．

（1）在圖中補充葉的“光合速率/呼吸速率”的柱狀圖．
（2）由圖可知，除了葉片以外，其它器官中果的光合速率最大．飛機草通過光合作用同化的能量，除一部分用于呼吸消耗外，其余部分用于生長、發育和繁殖．
（3）飛機草分泌的一些揮發性物質能夠抑制多種植物幼苗的生長發育，并使一些食草動物中毒．這有利于飛機草與本地植物競爭光和生存空間．長此以往，飛機草的大量繁殖會降低本地生態系統的生物多樣性（穩定性）．
（4）關于飛機草成功的入侵，研究者認為，這是由于入侵種群在遷入新環境后發生適應性變化，把原來用于防御原產地天敵的能量投入到生長和繁殖中．為驗證該假設，研究者將飛機草入侵種群和對照種群種植在與入侵地氣候、土壤等條件相同的環境中，除草、治蟲，測定株高、分枝數和生物量．
①實驗中，對照種群應從原產地獲取．
②若測定結果為飛機草入侵種群株高、分枝數、生物量都大于對照組，則該結果支持上述假設．

Answer 1

分析 1、飛機草屬于生物入侵的實例，它分泌的揮發性物質抑制其他植物幼苗生長，毒害食草動物，所以會降低本地生態系統的生物多樣性，從而使得生態系統的穩定性下降．
2、葉是進行光合作用的主要器官，所以對于光合速率要比其他幾種器官要大．
3、某一營養級同化的能量大的方面有兩部分去向：自身呼吸消耗和用于自身生長、發育、繁殖．用于自身生長、發育、繁殖的能量又有三個去向：被下一營養級攝取的、流向分解者的、暫時未被利用的．

解答 解：（1）葉是進行光合作用的主要器官，所以對于“光合速率/呼吸速率”這一比值而言，應該要比其他幾種器官要大，所以該柱狀圖應該畫的高于其他幾種器官．
（2）從白色柱狀圖“器官光合速率/葉片光合速率”可以看出，除了葉片以外，最高的是果．某一營養級同化的能量大的方面有兩部分去向：自身呼吸消耗和用于自身生長、發育、繁殖．用于自身生長、發育、繁殖的能量又有三個去向：被下一營養級攝取的、流向分解者的、暫時未被利用的．
（3）飛機草與周圍的本地植物都需要占據各自的生存空間，都需要利用陽光．所以相互之間可定存在著競爭關系．由于飛機草分泌的揮發性物質抑制其他植物幼苗生長，毒害食草動物，所以會降低本地生態系統的生物多樣性，從而使得生態系統的穩定性下降．
（4）本題是假說演繹法的應用．根據題意，研究者做出了假設“由于入侵種群在遷入新環境后發生適應性變化，把原來用于防御原產地天敵的能量投入到生長和繁殖中．如果該假設正確，我們可以推知：在相同的入侵地環境條件下，如果比較發生適應性變化之后的入侵種群和發生適應性變化之前的入侵種群，前者的生長狀況應該優于后者．所以可以據此設計對照實驗：
對照組：生長于原產地的飛機草種群+入侵地的環境條件→測定生長情況．
實驗組：已適應入侵地環境的飛機草種群+相同的入侵地的環境條件→測定生長情況．
如果實驗組的飛機草種群的株高、分枝數、生物量都高于對照組，則就可以支持上述的假設．
故答案為：
（1）

（2）果  用于生長、發育和繁殖
（3）競爭  生物多樣性（穩定性）
（4）①原產地 ②株高、分枝數、生物量都大于對照組

點評 本題以飛機草為例綜合考查了光合作用和呼吸作用、生態系統的能量流動、生物多樣性的相關知識，意在考查學生的理解和應用能力，試題難度中等．