Question

【題目】某生物課外活動小組為探究不同因素對生態(tài)系統(tǒng)的影響，設(shè)計了如下實驗：

Ⅰ.實驗過程如上圖所示：

①取三個相同體積的無色透明的玻璃瓶分別標記為1、2、3號；

②在1、2、3號瓶內(nèi)加等量的水，3號加少許河泥；

③選大小相似的同種小金魚，在1、2、3號瓶中各加入1條，并在2、3號瓶中加入等量的金魚藻，都用橡膠塞塞緊，然后放在散射光下。記錄結(jié)果如下：

瓶號	1號瓶	2號瓶	3號瓶
瓶中金魚生存的時間(天數(shù))	3	11	25

（1）1、2、3號瓶相比較，相同的非生物因素有_________________________。

（2）2號和3號瓶相比較，2號瓶中的金魚存活的時間較短，說明___________是生態(tài)系統(tǒng)中不可缺少的成分。

（3）1號和3號瓶的實驗結(jié)果相比較，說明___________是生態(tài)系統(tǒng)中不可缺少的成分。

Ⅱ.請繼續(xù)設(shè)計實驗探究光對生態(tài)系統(tǒng)的影響：

（1）方法步驟：

①取相同體積的第4號瓶，第4號瓶的設(shè)計處理應(yīng)該與____號瓶作對照。

②___________________________________________________。

③觀察記錄瓶中金魚生存的時間。

（2）推測最可能的實驗結(jié)果： _____________________________________。

Answer 1

【答案】 光、水、空氣（無機鹽、溫度） 分解者 生產(chǎn)者和分解者 3 3號瓶置于光照條件下，4號瓶置于黑暗條件下 4號瓶內(nèi)的金魚生存時間短于3號瓶

【解析】試題分析：在一個封閉的人工生態(tài)系統(tǒng)中，光照、空氣、溫度、水質(zhì)以及生產(chǎn)者和消費者的數(shù)量，還有我們看不見的分解者等都是保持該生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的條件。其中，光照是保持其穩(wěn)定性的重要條件。據(jù)此，圍繞生態(tài)系統(tǒng)的成分、實驗設(shè)計遵循的原則并結(jié)合題意，對比分析1、2、3號瓶的處理異同，明辨探究光對生態(tài)系統(tǒng)影響的實驗的自變量、因變量、無關(guān)變量。在此基礎(chǔ)上，對各問題情境進行解答。

Ⅰ. (1)依題意可知：1、2、3號瓶中具有的相同的非生物因素有：光、水、空氣等。

(2) 2號瓶中無河泥，3號瓶中有少許河泥，其他成分2、3號瓶相同。河泥中有分解者和少量無機鹽，實驗結(jié)果是2號瓶中金魚存活的時間較3號瓶中的短，說明分解者是生態(tài)系統(tǒng)中不可缺少的成分。

(3) 1號瓶中沒有河泥和金魚藻，3號瓶中有少許河泥和金魚藻，其他成分1、3號瓶相同。河泥中有分解者，金魚藻是生產(chǎn)者，實驗結(jié)果是1號瓶中金魚的存活時間明顯較3號瓶中的短，說明生產(chǎn)者和分解者是生態(tài)系統(tǒng)中不可缺少的成分。

Ⅱ. (1) 若探究光對生態(tài)系統(tǒng)的影響，自變量是陽光的有無，因變量是觀察消費者的活動狀態(tài)和存活時間。除自變量外，生態(tài)系統(tǒng)的成分都必須具備且相同。據(jù)此可知該實驗的方法步驟如下：

①取相同體積的第4號瓶，第4號瓶的設(shè)計處理應(yīng)該與3號瓶作對照。

②3號瓶置于光照條件下，4號瓶置于黑暗條件下；4號瓶的其他條件均與3號瓶相同。

③觀察記錄瓶中金魚生存的時間。

(2)4號瓶內(nèi)的金魚藻因缺乏光照而不能進行光合作用，無法為金魚提供氧氣，而且還會通過呼吸作用消耗氧氣，導(dǎo)致金魚很快死亡；3號瓶內(nèi)的金魚藻因有光照而能進行光合作用并為金魚提供氧氣。綜上分析，最可能的實驗結(jié)果是4號瓶內(nèi)的金魚生存時間短于3號瓶。