Question

白洋淀湿地是华北地区重要的湿地生态系统。近年来，由于入淀污水增多，水体重金属污染加剧。研究人员发现可通过定期收割沉水植物地上部分，修复镉等重金属污染水体。

（1）沉水植物属于生态系统组成成分中的________，其根部能从底泥和水中吸收________，净化水体，体现生态系统具有________能力。此湿地由浅水区向陆地方向依次生长着芦苇、破蓬、柽柳等，这体现了群落的________结构。

（2）为筛选适合白洋淀镉污染修复的沉水植物，用不同浓度镉溶液处理本地4种沉水植物4天后，检测其对镉（Cd）的耐受性和富集能力，结果如表和图。

     

沉水植物	半数抑制浓度 （mg•L^-1）
黑藻	0.51
狐尾藻	0.81
金鱼藻	0.03
菹草	0.12

（半数抑制浓度是指抑制沉水植物半数生长的外部Cd浓度）

表数据显示4种沉水植物中对镉的耐受性最大的是________。结合图1的实验结果，选择黑藻和菹草作为进一步研究的对象，不选用狐尾藻和金鱼藻的原因是_______。

（3）研究者从白洋淀取底泥，将黑藻和菹草分别栽种其中，用自来水培养。测定其生长率（图）和不同部位的富集系数和迁移系数（指由根系向地上部分的迁移能力），结果如表。

沉水 植物	富集系数	迁移系数
地上部分	根部
黑藻	0.33	0.41	0.79
菹草	0.21	1.01	0.21

综合分析，研究者认为黑藻是最适合修复Cd污染水体的物种，其重要证据有： ①________；②________。

（4）富集镉的沉水植物必须及时收割并无害化处理，一是因为镉等重金属能够通过________逐级积累和浓缩，在高营养级生物体内富集。二是因为________而造成水体的二次污染。

Answer

生产者 镉等无机盐离子（无机盐、镉等重金属） 自我（自动）调节（自净化） 水平 狐尾藻 狐尾藻虽然对镉的耐受性很强，但其对Cd的富集能力最低；而金鱼藻在对镉的耐受性和富集能力方面表现都较差 黑藻的生长率大于菹草 黑藻地上部分对镉的富集能力强于菹草，（黑藻的迁移系数高） 食物链（和食物网） 植物体（和动物）死亡腐烂后通过微生物的分解作用返回水体（通过物质循环使镉等重金属又回到水体）

【解析】

生态系统的结构包括组成成分和营养结构，组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量，营养结构包括食物网和食物链；生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递；生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。生态系统具有一定的自我调节能力，但是这个能力是有一定的限度的。

（1）沉水植物可以进行光合作用合成有机物，属于生态系统的生产者，其根部能从底泥和水中吸收镉等无机盐离子（无机盐、镉等重金属），进化水体，说明生态系统具有一定的自我调节能力。此湿地由浅水区向陆地方向依次生长着芦苇、破蓬、柽柳等，属于群落的水平结构。

（2）根据表格数据分析，狐尾藻的半数抑制浓度最高，说明其对镉的耐受性最大；据图分析，狐尾藻虽然对镉的耐受性很强，但其对Cd的富集能力最低；金鱼藻在对镉的耐受性和富集能力方面表现都较差，所以应该选择黑藻和菹草作为进一步研究的对象，而不选用狐尾藻和金鱼藻。

（3）根据表格和图形分析可知，黑藻的生长率大于菹草，且黑藻地上部分对镉的富集能力强于菹草，黑藻的迁移系数也比菹草高，说明黑藻是最适合修复Cd污染水体的物种。

（4）由于镉等重金属能够通过食物链、食物网逐级积累和浓缩，在高营养级生物体内富集，且植物体（和动物）死亡腐烂后通过微生物的分解作用返回水体，造成水体的二次污染，所以富集镉的沉水植物必须及时收割并无害化处理。