Question

7．设计如下小生态瓶，在等大的锥形瓶中加等量的水（1、2号加清水，3、4号加河水）、等大的金鱼、等量的金鱼藻（2-4号），用橡胶塞塞紧，1-3号放在阳光下，4号放在黑暗处，结果如表：

瓶号	1	2	3	4
瓶中金鱼生存时间（天）	4	12	26	3

（1）结果分析：
1号瓶无金鱼藻（生产者），金鱼既无有机物来源，又无氧气来源，生存时间短；
2号瓶有金鱼藻，能进行光合作用产生有机物和氧气，但缺少矿质元素和腐生微生物，金鱼的粪便无法被分解，环境污染使金鱼死亡，但生存时间长于1、4号瓶；
3号瓶金鱼藻光合作用为金鱼提供氧气和养料．河泥中的矿质元素可被金鱼藻利用，微生物可分解粪便，金鱼生长良好，瓶中有机物和氧气充足，故鱼生存时间最长；
4号瓶虽有金鱼藻，但因黑暗无光照，不能进行光合作用，而金鱼藻还要呼吸消耗氧气，故生存时间最短．
（2）结论：3号瓶可构成一个生态系统．由1、2、4号可知，缺少生产者、分解者和非生物的物质和能量的任何部分，金鱼均难以生存．可见，生态系统要较长时间维持下去，生产者、分解者和非生物的物质和能量是必不可少的．
（3）该生态系统能建立起物质和能量的暂时平衡，原因是有稳定的能量来源；生产者为消费者和分解者提供有机物、能量和氧气；消费者和分解者为生产者提供光合作用所需要的CO₂．
（4）若要证明生产者在生态系统中的作用，如何设计实验？设计一个试管内无水草，其他条件均与上述试管内的条件相同，观察水蚤和小鱼的存活时间．

Answer 1

分析 生态瓶制作要求：生态瓶必须是封闭的；生态瓶中投放的几种生物必须具有很强的生活力，成分齐全（具有生产者、消费者和分解者）；生态瓶材料必须透明；生态瓶宜小不宜大，瓶中的水量应占其容积的$\frac{4}{5}$，要留出一定的空间；生态瓶采光用较强的散射光；选择生命力强的生物，动物不宜太多，个体不宜太大．

解答 解：（1）结果分析：
1号瓶：无金鱼藻（生产者），金鱼既无有机物来源，又无氧气来源，生存时间短；
2号瓶：有金鱼藻，能进行光合作用产生有机物和氧气，但缺少矿质元素和腐生微生物，金鱼的粪便无法被分解，环境污染使金鱼死亡，但生存时间长于1、4号瓶；
3号瓶：金鱼藻光合作用为金鱼提供氧气和养料．河泥中的矿质元素可被金鱼藻利用，微生物可分解粪便，金鱼生长良好，瓶中有机物和氧气充足，故鱼生存时间最长；
4号瓶：虽有金鱼藻，但因黑暗无光照，不能进行光合作用，而金鱼藻还要呼吸消耗氧气，故生存时间最短．
（2）结论：3号瓶可构成一个生态系统．由1、2、4号可知，缺少生产者、分解者和非生物的物质和能量的任何部分，金鱼均难以生存．可见，生态系统要较长时间维持下去，生产者、分解者和非生物的物质和能量是必不可少的．
（3）该生态系统能建立起物质和能量的暂时平衡，原因是有稳定的能量来源；生产者为消费者和分解者提供有机物、能量和氧气；消费者和分解者为生产者提供光合作用所需要的CO₂．
（4）若要证明生产者在生态系统中的作用，则设计一个试管内无水草，其他条件均与上述试管内的条件相同，观察水蚤和小鱼的存活时间．
故答案为：
（1）1号瓶：无金鱼藻（生产者），金鱼既无有机物来源，又无氧气来源，生存时间短
2号瓶：有金鱼藻，能进行光合作用产生有机物和氧气，但缺少矿质元素和腐生微生物，金鱼的粪便无法被分解，环境污染使金鱼死亡，但生存时间长于1、4号瓶
3号瓶：金鱼藻光合作用为金鱼提供氧气和养料．河泥中的矿质元素可被金鱼藻利用，微生物可分解粪便，金鱼生长良好，瓶中有机物和氧气充足，故鱼生存时间最长
4号瓶：虽有金鱼藻，但因黑暗无光照，不能进行光合作用，而金鱼藻还要呼吸消耗氧气，故生存时间最短
（2）3号瓶可构成一个生态系统．由1、2、4号可知，缺少生产者、分解者和非生物的物质和能量的任何部分，金鱼均难以生存．可见，生态系统要较长时间维持下去，生产者、分解者和非生物的物质和能量是必不可少的
（3）有稳定的能量来源；生产者为消费者和分解者提供有机物、能量和氧气；消费者和分解者为生产者提供光合作用所需要的CO₂
（4）设计一个试管内无水草，其他条件均与上述试管内的条件相同，观察水蚤和小鱼的存活时间

点评 本题以生态瓶的制作为素材，考查学生理解生态系统的结构、功能以及稳定性、光合作用和呼吸作用的相关知识，是新课标形式下的高考命题的热点．