Question

以下实验是对低等植物的水域生态系统进行的测定。

步骤1：取两个相同的透明玻璃瓶，分别编号为1号、2号。

步骤2：用两个瓶同时从水深3m处取水样(都装满)，立即测定2号瓶中的溶氧量，将1号瓶密封瓶口沉入原取水样处。

步骤3：24h后将1号瓶取出，测定瓶中的溶氧量。按以上步骤重复3次，结果1号瓶溶氧量平均值为6.5mg，2号瓶溶氧量平均值为5.3mg。

回答下列问题：

(1)24h后，1号瓶中溶氧变化量是         mg，这说明                  。

(2)经过24h后，1号瓶增加的有机物量(假设全为葡萄糖)为                mg。

(3)现欲使实验过程同时还能测出1号瓶24h中实际合成的有机物总量，需补充3号瓶进行实验。简述需补充的实验内容(请自行选择实验用具)：                                             

                                                    。

(4)设3号瓶溶氧量平均值为a，则1号瓶实际合成葡萄糖量为                  。

Answer

（1）增加1.2mg  水生植物光合作用产生O2大于水中生物呼吸消耗O2；（2）1.13mg   （3）另取一个和1号、2号相同的瓶，设法使之不透光（如涂上黑漆，包上黑胶布等），设为3号瓶，其他处理和1号瓶相同，即同时从水深3m处取水样，密封后与1号瓶同时沉入原取水样处；24h后测定溶氧量，重复3次，取平均值。(4)15/16×(6.5-a)。

【解析】题中2号瓶测的是水体最初溶氧量，1号瓶为24小时后水体溶氧量，两瓶对照可得出氧气净增量。氧气净增量是植物光合作用产生氧气与所有生物消耗氧气的差值，可换算成有机物葡萄糖量，即水体中有机物净增量。要得出实际合成的有机物量，根据光合作用实际葡萄糖生产量=光合作用净生产量＋呼吸作用消耗量，还需测定水体生物呼吸耗氧量。测定水体生物呼吸量可再取一黑瓶（不透光），处理方法和1号瓶相同，24小时后测定黑瓶中的溶氧量。黑瓶中溶氧量与2号瓶的差值，即为呼吸消耗的氧量。24h后测3号瓶溶氧量，设为a，则瓶中24h耗氧量为（5.3－a）mg，所以1号瓶产生氧气的总量为（6.5－5.3）mg＋（5.3－a）mg，根据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。