Question

【題目】某地區的湖泊濕地生態系統。近年來，由于流入污水增多，水體重金屬污染加劇。研究人員發現可通過定期收割沉水植物地上部分，修復鎘等重金屬污染水體。

（1）沉水植物其根部能從底泥和水中吸收Cd等無機鹽離子，凈化水體，體現生態系統具有________能力。此濕地由淺水區向陸地方向依次生長著蘆葦、破蓬、檉柳等，這體現了群落的________結構。

（2）為篩選適合該濕地鎘污染修復的沉水植物，用不同濃度鎘溶液處理本地4種沉水植物4天后，檢測其對鎘（Cd）的耐受性和富集能力，結果如表和圖。

沉水植物	半數抑制濃度（mg·L-1）
黑藻	0．51
狐尾藻	0．81
金魚藻	0．03
菹草	0．12

（半數抑制濃度指抑制沉水植物半數生長的外部Cd濃度）

表數據顯示4種沉水植物中對鎘的耐受性最大的是________。結合圖1的實驗結果，選擇黑藻和菹草作為進一步研究的對象，不選用狐尾藻和金魚藻的原因是________。

（3）研究者從該湖泊取底泥，將黑藻和菹草分別栽種其中，用自來水培養。測定其生長率（圖）和不同部位的富集系數和遷移系數（指由根系向地上部分的遷移能力），結果如表。

沉水植物	富集系數		遷移系數
	地上部分	根部
黑藻	0．33	0．41	0．79
菹草	0．21	1．01	0．21

綜合分析，研究者認為黑藻是最適合修復Cd污染水體的物種，其重要證據有：①________；②________。

（4）富集鎘的沉水植物必須及時收割并無害化處理，一是因為鎘等重金屬能夠通過________逐級積累和濃縮，在高營養級生物體內富集。二是因為________而造成水體的二次污染。

Answer 1

【答案】自我（自動）調節（自凈化） 水平 狐尾藻 狐尾藻雖然對鎘的耐受性很強，但其對Cd的富集能力最低；而金魚藻在對鎘的耐受性和富集能力方面表現都較差 黑藻的生長率大于菹草 黑藻地上部分對鎘的富集能力強于菹草，（黑藻的遷移系數高） 食物鏈（和食物網） 植物體（和動物）死亡腐爛后通過微生物的分解作用返回水體（通過物質循環使鎘等重金屬又回到水體）

【解析】

1．群落的空間結構包括：（1）垂直結構：植物群落的垂直結構表現垂直方向上的分層性，其中植物的垂直結構決定了動物的垂直分層。（2）水平結構：水平方向上由于光線明暗、地形起伏、濕度的高低等因素的影響，不同地段上分布著不同的生物種群。

2．群落的空間結構能夠使群落中的各種生物彼此相互融洽，從而能夠更好的利用無機環境中的空間和資源。
3.生物富集作用又叫生物濃縮，是指生物將環境中低濃度的化學物質，通過食物鏈的轉運和蓄積達到高濃度的能力。化學物質在沿著食物鏈轉移的過程中產生生物富集作用，即每經過一種生物體，其濃度就有一次明顯的提高。所以，位于食物鏈最高端的人體，接觸的污染物最多，對其危害也最大。

（1）沉水植物可以進行光合作用合成有機物，屬于生態系統的生產者，其根部能從底泥和水中吸收鎘等無機鹽離子(無機鹽、鎘等重金屬)，凈化水體，說明生態系統具有一定的自我調節能力。此濕地由淺水區向陸地方向表現出蘆葦、破蓬、檉柳等的依次生長，這些植物的分布顯示出群落的水平結構。

（2）由實驗結果可知，狐尾藻的半數抑制濃度最高，說明其對鎘的耐受性最大；據圖分析，狐尾藻雖然對鎘的耐受性很強，但其對Cd的富集能力最低；金魚藻在對鎘的耐受性和富集能力方面表現都較差，因此應該選擇黑藻和菹草作為進一步研究的對象，而不選用狐尾藻和金魚藻。
（3）根據表格和圖形分析可知，黑藻的生長率大于菹草，且黑藻地上部分對鎘的富集能力強于菹草，黑藻的遷移系數也比菹草高，說明黑藻是最適合修復Cd污染水體的物種。

（4）富集鎘的沉水植物必須及時收割并無害化處理，一方面是由于鎘等重金屬能夠通過食物鏈、食物網逐級積累和濃縮，在高營養級生物體內富集；另一方面富集鎘的植物體(和動物)死亡腐爛后通過微生物的分解作用返回水體，造成水體的二次污染。