（杭州市期末考试卷）某同学研究湖泊中某深度处生物光合作用和需氧呼吸强度。具体操作如下：取三个相同的透明玻璃瓶a、b、c，将a先包以黑胶布，再包以锡箔。用a、b、c三个瓶从待测水体深度处取水，测定瓶中水的氧含量。将a瓶、b瓶密封再沉入原取水处，经24小时取出，测两瓶氧含量，结果如图所示。则24小时内待测深度水体中生物光合作用和需氧呼吸的情况是（ D ）

A．24小时内待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是v mol/瓶

B．24小时内待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是k mol/瓶C．24小时内待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是(k－v)mol/瓶

D．24小时内待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是(k－v)mol/瓶

其实这样的题目涉及到的就是白瓶黑瓶法测定氧气产生量，a瓶和b瓶之差就是真光合速率，即光合作用产生的氧气量。2006年高考江苏卷生物试题中第40题的题目也是这样的题，其实懂得原理，这样的题还是很容易理解的。 

（江苏生物高考题）为了调查太湖某一水层是否有自养生物存在及其产氧量能否维持本层水体生物呼吸耗氧所需，可用黑白瓶法测定该水层生物昼夜平均代谢率来判定。白瓶为透明玻璃瓶，其水体溶解O₂的昼夜变化值为水中生物光合作用产生的O₂与呼吸消耗的O₂的差值(以WD0表示)；黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶，瓶中水体溶解O₂的昼夜变化值为水中生物呼吸消耗的O₂(以BD0表示)。请完成下列实验。(1)实验步骤：

①用采水器取该层水样，分别注满500mL黑、白瓶并密封，剩余水样用于测________；

②将黑、白瓶___________；

③_________________。

(2)设计记录所测数据的表格。__________。

(3)预测实验结果并分析。___________。

答案：(1)溶解氧浓度；挂回原水层；24h后取出黑、白瓶测溶解氧浓度。(2)黑、白瓶溶氧(mg／L)变化记录表，如下表。（3）若W_DO—B_DO>0，则有自养生物；若W_DO—B_DO=0，则无自养生物；若W_DO≥0，则该水层产氧能维持生物耗氧量所需。

白瓶黑瓶测氧法

实验原理：

黑白瓶策氧法是讲几只注满水样的白瓶和黑瓶悬挂在采水深度处，曝光24h。黑瓶中的浮游植物由于得不到光照只能进行呼吸作用，因此黑瓶中的溶解氧就会减少。而白瓶完全被曝晒在光下，瓶中的浮游植物可进行光合作用，因此白瓶中的溶解氧量一般会增加。所以通过黑白瓶剪溶解氧量的变化，就可以估算出水体的生产力。

主题内容和适用范围：

本标准规定了在水体中不同深度悬挂可曝光和不可曝光溶氧装置，经过24h曝光，以测定的溶解氧计算出单位时间、单位水柱日生产力的评价水体富营养化水平的方法。

本标准适用于湖泊、水库、池塘等静水水体以及水流缓和的河流水域中初级生产力的测定。

实验步骤：

1、采水与挂瓶

（1）采水与挂瓶深度确定：采集水样之前先用照度计或透明度盘测定水体透光深度，采水与挂瓶深度确定在表面照度100％～1％之间，可按照表面照度的100％、50％、25％、10％、1％选择采水与挂瓶的深度和分层。浅水湖泊（水深≦ 3m）可按0.0m、0.5m、1m、2m、3m 的深度分层。

（2）采水：根据确定的采水分层和深度，采集不同深度的水样。每天采水至少同时用虹吸管（或采水器下部出水管）注满三个试验瓶，即一个白瓶、一个黑瓶、一个初始瓶。每个试验瓶注满后先溢出三倍体积的水，以保证所有试验瓶中的溶解氧与采样器中的溶解氧完全一致。灌瓶完毕，将瓶盖盖好，立即对其中一个试验瓶（初始瓶）进行氧的固定，测定其溶解氧，该瓶溶解氧为“初始溶解氧”。

（3）挂瓶与嚗光：将灌满水的白瓶和黑瓶悬挂在原采水处，曝光培养24h。挂瓶深度和分层应与采水深度和分层完全相同。各水层所挂的黑、白瓶以及测定初始溶解氧的玻璃瓶应统一编号，做好记录。

2、溶解氧的固定与分析

曝光结束后，取出黑、白瓶立即加入MnSO₄和碱性碘化钾进行固定，充分摇均后，测定溶解氧。

计算方法：

总生产量=白瓶溶解氧－黑瓶溶解氧

净生产量=白瓶溶解氧－初始瓶溶解氧

呼吸作用量=初始瓶溶解氧－黑瓶溶解氧

注意事项：

1、测定宜在晴天进行，并采用上午挂瓶。

2、采水器使用时注意先夹住出水口橡皮管，再将两个半圆形上盖打开，让采水器沉入水中，底部入水口则自动打开。下沉深度应在系绳上有所标记，当沉入所需深度时，即上提系绳，上盖和下入水口自动关闭，提出水面后，不要碰及下底，以免水样泄漏。将出水口橡皮管深入容器，松开铁夹，水样即流入容器。

3、在有机质含量较高的湖泊、水库，可采用2～4h挂瓶一次，连续测定的方法，以免由于溶解氧过低而使净生产力可能出现负值。

4、在光合作用很强的情况下，会形成氧的过饱和，在瓶中产生大量的气泡，应将瓶略微倾斜，小心打开瓶塞加入固定剂，在盖上瓶盖充分摇均，使氧气固定下来。为防止产生氧气泡，也可将培养时间缩短为2～4h，这样需要使用太阳辐射分布图，把培养时间的光合作用速率数据调整到代表整个光照期的初级生产力。

5、测定时间应同时记录当天的水温、水深、透明度以及水草的分布情况。

6、尽可能同时测定水中主要营养盐，特别是无机磷和无机氮。

7、对于较大的湖泊和水库，因船只、风浪、气候等因素的影响，使用24h曝光试验，耗资耗力较大，可采用模拟现场法。模拟现场法的采样、布设曝光方法同现场法。仅布设曝光地点可选择在离水岸较近的水域进行。选择模拟现场法，主要为了保证交通、安全、实施方便，但要尽可能考虑模拟地点和现场法在水深、光照、温度等因素一致。

     （模拟题）采用黑白瓶法（黑瓶瓶外包黑胶布和铝箔，以模拟黑暗条件；白瓶为透光瓶。）测定池塘群落各深度24小时内的平均氧浓度变化，结果如下表：

则该池塘一昼夜产生氧气的量是(     )

A． 8 g/m3       B．14 g/m3     C．22 g/m3       D． 32 g/m3