Question

7．設(shè)計(jì)如下小生態(tài)瓶，在等大的錐形瓶中加等量的水（1、2號(hào)加清水，3、4號(hào)加河水）、等大的金魚(yú)、等量的金魚(yú)藻（2-4號(hào)），用橡膠塞塞緊，1-3號(hào)放在陽(yáng)光下，4號(hào)放在黑暗處，結(jié)果如表：

瓶號(hào)	1	2	3	4
瓶中金魚(yú)生存時(shí)間（天）	4	12	26	3

（1）結(jié)果分析：
1號(hào)瓶無(wú)金魚(yú)藻（生產(chǎn)者），金魚(yú)既無(wú)有機(jī)物來(lái)源，又無(wú)氧氣來(lái)源，生存時(shí)間短；
2號(hào)瓶有金魚(yú)藻，能進(jìn)行光合作用產(chǎn)生有機(jī)物和氧氣，但缺少礦質(zhì)元素和腐生微生物，金魚(yú)的糞便無(wú)法被分解，環(huán)境污染使金魚(yú)死亡，但生存時(shí)間長(zhǎng)于1、4號(hào)瓶；
3號(hào)瓶金魚(yú)藻光合作用為金魚(yú)提供氧氣和養(yǎng)料．河泥中的礦質(zhì)元素可被金魚(yú)藻利用，微生物可分解糞便，金魚(yú)生長(zhǎng)良好，瓶中有機(jī)物和氧氣充足，故魚(yú)生存時(shí)間最長(zhǎng)；
4號(hào)瓶雖有金魚(yú)藻，但因黑暗無(wú)光照，不能進(jìn)行光合作用，而金魚(yú)藻還要呼吸消耗氧氣，故生存時(shí)間最短．
（2）結(jié)論：3號(hào)瓶可構(gòu)成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)．由1、2、4號(hào)可知，缺少生產(chǎn)者、分解者和非生物的物質(zhì)和能量的任何部分，金魚(yú)均難以生存．可見(jiàn)，生態(tài)系統(tǒng)要較長(zhǎng)時(shí)間維持下去，生產(chǎn)者、分解者和非生物的物質(zhì)和能量是必不可少的．
（3）該生態(tài)系統(tǒng)能建立起物質(zhì)和能量的暫時(shí)平衡，原因是有穩(wěn)定的能量來(lái)源；生產(chǎn)者為消費(fèi)者和分解者提供有機(jī)物、能量和氧氣；消費(fèi)者和分解者為生產(chǎn)者提供光合作用所需要的CO₂．
（4）若要證明生產(chǎn)者在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？設(shè)計(jì)一個(gè)試管內(nèi)無(wú)水草，其他條件均與上述試管內(nèi)的條件相同，觀察水蚤和小魚(yú)的存活時(shí)間．

Answer 1

分析 生態(tài)瓶制作要求：生態(tài)瓶必須是封閉的；生態(tài)瓶中投放的幾種生物必須具有很強(qiáng)的生活力，成分齊全（具有生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者）；生態(tài)瓶材料必須透明；生態(tài)瓶宜小不宜大，瓶中的水量應(yīng)占其容積的$\frac{4}{5}$，要留出一定的空間；生態(tài)瓶采光用較強(qiáng)的散射光；選擇生命力強(qiáng)的生物，動(dòng)物不宜太多，個(gè)體不宜太大．

解答 解：（1）結(jié)果分析：
1號(hào)瓶：無(wú)金魚(yú)藻（生產(chǎn)者），金魚(yú)既無(wú)有機(jī)物來(lái)源，又無(wú)氧氣來(lái)源，生存時(shí)間短；
2號(hào)瓶：有金魚(yú)藻，能進(jìn)行光合作用產(chǎn)生有機(jī)物和氧氣，但缺少礦質(zhì)元素和腐生微生物，金魚(yú)的糞便無(wú)法被分解，環(huán)境污染使金魚(yú)死亡，但生存時(shí)間長(zhǎng)于1、4號(hào)瓶；
3號(hào)瓶：金魚(yú)藻光合作用為金魚(yú)提供氧氣和養(yǎng)料．河泥中的礦質(zhì)元素可被金魚(yú)藻利用，微生物可分解糞便，金魚(yú)生長(zhǎng)良好，瓶中有機(jī)物和氧氣充足，故魚(yú)生存時(shí)間最長(zhǎng)；
4號(hào)瓶：雖有金魚(yú)藻，但因黑暗無(wú)光照，不能進(jìn)行光合作用，而金魚(yú)藻還要呼吸消耗氧氣，故生存時(shí)間最短．
（2）結(jié)論：3號(hào)瓶可構(gòu)成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)．由1、2、4號(hào)可知，缺少生產(chǎn)者、分解者和非生物的物質(zhì)和能量的任何部分，金魚(yú)均難以生存．可見(jiàn)，生態(tài)系統(tǒng)要較長(zhǎng)時(shí)間維持下去，生產(chǎn)者、分解者和非生物的物質(zhì)和能量是必不可少的．
（3）該生態(tài)系統(tǒng)能建立起物質(zhì)和能量的暫時(shí)平衡，原因是有穩(wěn)定的能量來(lái)源；生產(chǎn)者為消費(fèi)者和分解者提供有機(jī)物、能量和氧氣；消費(fèi)者和分解者為生產(chǎn)者提供光合作用所需要的CO₂．
（4）若要證明生產(chǎn)者在生態(tài)系統(tǒng)中的作用，則設(shè)計(jì)一個(gè)試管內(nèi)無(wú)水草，其他條件均與上述試管內(nèi)的條件相同，觀察水蚤和小魚(yú)的存活時(shí)間．
故答案為：
（1）1號(hào)瓶：無(wú)金魚(yú)藻（生產(chǎn)者），金魚(yú)既無(wú)有機(jī)物來(lái)源，又無(wú)氧氣來(lái)源，生存時(shí)間短
2號(hào)瓶：有金魚(yú)藻，能進(jìn)行光合作用產(chǎn)生有機(jī)物和氧氣，但缺少礦質(zhì)元素和腐生微生物，金魚(yú)的糞便無(wú)法被分解，環(huán)境污染使金魚(yú)死亡，但生存時(shí)間長(zhǎng)于1、4號(hào)瓶
3號(hào)瓶：金魚(yú)藻光合作用為金魚(yú)提供氧氣和養(yǎng)料．河泥中的礦質(zhì)元素可被金魚(yú)藻利用，微生物可分解糞便，金魚(yú)生長(zhǎng)良好，瓶中有機(jī)物和氧氣充足，故魚(yú)生存時(shí)間最長(zhǎng)
4號(hào)瓶：雖有金魚(yú)藻，但因黑暗無(wú)光照，不能進(jìn)行光合作用，而金魚(yú)藻還要呼吸消耗氧氣，故生存時(shí)間最短
（2）3號(hào)瓶可構(gòu)成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)．由1、2、4號(hào)可知，缺少生產(chǎn)者、分解者和非生物的物質(zhì)和能量的任何部分，金魚(yú)均難以生存．可見(jiàn)，生態(tài)系統(tǒng)要較長(zhǎng)時(shí)間維持下去，生產(chǎn)者、分解者和非生物的物質(zhì)和能量是必不可少的
（3）有穩(wěn)定的能量來(lái)源；生產(chǎn)者為消費(fèi)者和分解者提供有機(jī)物、能量和氧氣；消費(fèi)者和分解者為生產(chǎn)者提供光合作用所需要的CO₂
（4）設(shè)計(jì)一個(gè)試管內(nèi)無(wú)水草，其他條件均與上述試管內(nèi)的條件相同，觀察水蚤和小魚(yú)的存活時(shí)間

點(diǎn)評(píng) 本題以生態(tài)瓶的制作為素材，考查學(xué)生理解生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能以及穩(wěn)定性、光合作用和呼吸作用的相關(guān)知識(shí)，是新課標(biāo)形式下的高考命題的熱點(diǎn)．