Question

紫茎泽兰，原产于墨西哥，20世纪40年代传入中国，在2003年中国国家环保总局和中国科学院发布的《中国第一批外来物种名单》中排名第一。紫茎泽兰具有高繁殖率（每株年产种子1万粒左右）、耐贫瘠、耐干旱、易传播等特点成为强入侵性物种，在云贵川等西南地区大约以每年10～30公里的速度扩散。

（1）紫茎泽兰与同一环境中其他植物之间的关系是竞争，竞争是指两种或两种以上的生物相互争夺资源和空间的现象，其结果常表现为__________，有时表现为__________。

（2）某西南城市边缘有一大型建筑用地（原为农田），多年围而未开发，被紫茎泽兰入侵，附近中学的高中生物老师在6年中对其种群数量变化进行了追踪，计算了每相邻两年中的下一年种群数量与上一年种群数量的比值（λ），分析后得出的结论是“6年中紫茎泽兰的种群数量呈现出J型增长”，那么，他们依据的λ值应该满足的条件是__________。

（3）紫茎泽兰的根部可能会分泌克生性物质抑制周围其他植物生长，现欲通过实验来探究其是否能分泌克生性物质以及对牧草X和小麦的影响，请完善下列实验步骤：

①配制适合紫茎泽兰、牧草X、小麦都能正常生长的相同培养液5份，记为甲。

②将1份甲盛入1个栽培适量的紫茎泽兰幼苗的容器中，在适宜条件下培养一段时间后，获取部分培养液的残液，分作2等份，记为乙。

③将另外4份甲盛入编号为A₁和B₁（实验组）、A₂和B₂（对照组）的相同容器，然后__________（液体补量用“清水”，忽略加液后离子浓度变化对实验的影响）。再将基本相等鲜重（g）的适量牧草X2份和小麦幼苗2份分别培养在A、B组容器中。

④相同的适宜条件下培养一段时间后，测定每组幼苗的鲜重（g）。

结果：若A₁、A₂鲜重相似，B₁、B₂差异较大，则说明__________。

Answer

相互抑制 一方占优势，另一方居于劣势甚至灭亡 λ>1且不变 往A1、B1中各加入1份乙，A2、B2中各加入与乙等量的清水 紫茎泽兰能分泌克生性物质，但对牧草X抑制作用不明显（或无抑制作用），对小麦抑制作用明显

【解析】

1.实验设计的一般步骤：

分组编号→设置对照实验（给与不同的处理）→观察并记录实验结果（注意保证无关变量的一致性）→得出结论。

2. “ J”型增长曲线

条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害。（理想条件下，实验室）

无限增长曲线，呈指数增长的曲线，与密度无关, 增长率稳定且大于1。

（1）竞争是指两种或两种以上的生物相互争夺资源和空间的现象，其结果通常表现为相互抑制，如农田中杂草与农作物的竞争；有时也会表现为一方占优势，另一方居于劣势甚至灭亡，如课本上的大、小草履虫的竞争。

（2）题意显示，λ表示每相邻两年中的下一年种群数量与上一年种群数量的比值，当λ>1且不变时，种群数量呈“J”型增长”，即指数增长。

（3）本实验目的为探究紫荆泽兰是否能分泌克生性物质以及对牧草X和小麦的影响，据此可知实验的自变量为是否培养过紫荆泽兰（培养过说明其中有了克生性物质），因变量是牧草和小麦的生长状况，据此设计实验如下：

实际分四组实验，牧草X两组（实验组A1和对照组A2）；小麦两组（实验组B1（和对照组B2），实验组的处理是加入等量的已经培养相同过时间紫荆泽兰的培养液；对照组加入等量的清水或等量的培养液。

③将另外4份甲盛入编号为A1和B1（实验组）、A2和B2（对照组）的相同容器，对实验组的处理应该是加入我们研究的紫荆泽兰的培养液，对照组中加入等量的清水以保证等量原则，具体做法为：将2份乙分别加入A1、B1中，将与乙等量的清水2份分别加入A2、B2中，再将基本相等鲜重（g）的适量牧草X2份和小麦幼苗2份分别培养在A、B组容器中。

④相同的适宜条件下培养一段时间后，测定每组幼苗的鲜重（g）。

结果：若A1、A2鲜重相似，B1、B2差异较大，说明紫荆泽兰的培养液中有对小麦起抑制作用的物质，而且该物质对牧草X不起作用，也就是说，紫茎泽兰能分泌克生性物质，但对牧草X抑制作用不明显（或无抑制作用），对小麦抑制作用明显。