Question

13．飞机草是我国热带地区危害严重的外来入侵植物．测定某入侵地飞机草的不同器官在光照充足条件下光合速率和呼吸速率，结果如图所示．

（1）由图可知，除了叶片以外，其它器官中果的光合速率最大．飞机草通过光合作用同化的能量，除一部分用于呼吸消耗外，其余部分用于生长、发育和繁殖．
（2）飞机草分泌的一些挥发性物质能够抑制多种植物幼苗的生长发育，并使一些食草动物中毒．这有利于飞机草与本地植物竞争光和生存空间．长此以往，飞机草的大量繁殖会降低本地生态系统的生物多样性（稳定性）．
（3）关于飞机草成功入侵，研究者认为，这是由于入侵种群在迁入新环境后发生适应性变化，把原来用于防御对照原产地天敌的能量投入到生长和繁殖中．为验证该假设，研究者将飞机草入侵种群和对照种群种植在与入侵地气候、土壤等条件相同的环境中，除草、治虫，测定株高、分枝数和生物量．
①实验中，对照种群应从原产地获取．
②若测定结果为飞机草入侵种群株高、分枝数、生物量都大于对照组，则该结果支持上述假设．

Answer 1

分析 1、飞机草属于生物入侵的实例，它分泌的挥发性物质抑制其他植物幼苗生长，毒害食草动物，所以会降低本地生态系统的生物多样性，从而使得生态系统的稳定性下降．
2、叶是进行光合作用的主要器官，所以对于光合速率要比其他几种器官要大．
3、某一营养级同化的能量大的方面有两部分去向：自身呼吸消耗和用于自身生长、发育、繁殖．用于自身生长、发育、繁殖的能量又有三个去向：被下一营养级摄取的、流向分解者的、暂时未被利用的．

解答 解：（1）从白色柱状图“器官光合速率：叶片光合速率”可以看出，除了叶片以外，最高的是果．某一营养级同化的能量大的方面有两部分去向：自身呼吸消耗和用于自身生长、发育、繁殖．用于自身生长、发育、繁殖的能量又有三个去向：被下一营养级摄取的、流向分解者的、暂时未被利用的．
（2）飞机草与周围的本地植物都需要占据各自的生存空间，都需要利用阳光．所以相互之间可定存在着竞争关系．由于飞机草分泌的挥发性物质抑制其他植物幼苗生长，毒害食草动物，所以会降低本地生态系统的生物多样性，从而使得生态系统的稳定性下降．
（3）本题是假说演绎法的应用．根据题意，研究者做出了假设“由于入侵种群在迁入新环境后发生适应性变化，把原来用于防御原产地天敌的能量投入到生长和繁殖中．如果该假设正确，我们可以推知：在相同的入侵地环境条件下，如果比较发生适应性变化之后的入侵种群和发生适应性变化之前的入侵种群，前者的生长状况应该优于后者．所以可以据此设计对照实验：
对照组：生长于原产地的飞机草种群+入侵地的环境条件→测定生长情况．
实验组：已适应入侵地环境的飞机草种群+相同的入侵地的环境条件→测定生长情况．
如果实验组的飞机草种群的株高、分枝数、生物量都高于对照组，则就可以支持上述的假设．
故答案为：
（1）果 用于生长、发育和繁殖
（2）竞争 生物多样性（稳定性）
（3）①原产地 ②株高、分枝数、生物量都大于对照组

点评 本题以飞机草为例综合考查了光合作用和呼吸作用、生态系统的能量流动、生物多样性的相关知识，意在考查学生的理解和应用能力，试题难度中等．