Question

以下實驗是對低等植物的水域生態系統進行的測定。

步驟1：取兩個相同的透明玻璃瓶，分別編號為1號、2號。

步驟2：用兩個瓶同時從水深3m處取水樣(都裝滿)，立即測定2號瓶中的溶氧量，將1號瓶密封瓶口沉入原取水樣處。

步驟3：24h后將1號瓶取出，測定瓶中的溶氧量。按以上步驟重復3次，結果1號瓶溶氧量平均值為6.5mg，2號瓶溶氧量平均值為5.3mg。

回答下列問題：

(1)24h后，1號瓶中溶氧變化量是         mg，這說明                  。

(2)經過24h后，1號瓶增加的有機物量(假設全為葡萄糖)為                mg。

(3)現欲使實驗過程同時還能測出1號瓶24h中實際合成的有機物總量，需補充3號瓶進行實驗。簡述需補充的實驗內容(請自行選擇實驗用具)：                                             

                                                    。

(4)設3號瓶溶氧量平均值為a，則1號瓶實際合成葡萄糖量為                  。

 

Answer 1

【答案】

（1）增加1.2mg  水生植物光合作用產生O₂大于水中生物呼吸消耗O₂；（2）1.13mg   （3）另取一個和1號、2號相同的瓶，設法使之不透光（如涂上黑漆，包上黑膠布等），設為3號瓶，其他處理和1號瓶相同，即同時從水深3m處取水樣，密封后與1號瓶同時沉入原取水樣處；24h后測定溶氧量，重復3次，取平均值。(4)15/16×(6.5-a)。

【解析】題中2號瓶測的是水體最初溶氧量，1號瓶為24小時后水體溶氧量，兩瓶對照可得出氧氣凈增量。氧氣凈增量是植物光合作用產生氧氣與所有生物消耗氧氣的差值，可換算成有機物葡萄糖量，即水體中有機物凈增量。要得出實際合成的有機物量，根據光合作用實際葡萄糖生產量=光合作用凈生產量＋呼吸作用消耗量，還需測定水體生物呼吸耗氧量。測定水體生物呼吸量可再取一黑瓶（不透光），處理方法和1號瓶相同，24小時后測定黑瓶中的溶氧量。黑瓶中溶氧量與2號瓶的差值，即為呼吸消耗的氧量。24h后測3號瓶溶氧量，設為a，則瓶中24h耗氧量為（5.3－a）mg，所以1號瓶產生氧氣的總量為（6.5－5.3）mg＋（5.3－a）mg，根據6O₂～C₆H₁₂O₆列出方程：180/y＝6×32/[（6.5－5.3）＋（5.3－a）]  y＝180×(6.5－a)/6×32＝15(6.5－a)/16。