Question

為探究生態(tài)系統(tǒng)的成分，設計了如下實驗：取500 mL的錐形瓶4個，分別標以1、2、3、4，各加入約400 mL清水后，向3、4號瓶中加入等量河泥，向2、3、4號瓶中加入等量的金魚藻，然后，在4個錐形瓶中各放入1條金魚，最后加水至同一液面，密封瓶口。將1、2、3號瓶置于陽光充足的陽臺上（室溫不超過25℃），將4號瓶置于黑暗的紙箱中。觀察并記錄每瓶中金魚的生活狀況。請分析回答：

(1)1號瓶中的金魚與4號瓶中的金魚相比，哪條生活時間長？為什么？

                                                                         

(2）哪個瓶中金魚生存時間最長？為什么？

                                                                          

(3)2號與3號對照，能否說明分解者是生態(tài)系統(tǒng)的必備成分？若不能，如何設置實驗才能證明？

                                                                         

（4）本實驗所得結論是什么？

                                                                          

Answer 1

(1) 1號瓶中的金魚。因為4號瓶中有金魚藻，但置于黑暗處，金魚藻不能進行光合作用，且金魚藻的細胞呼吸也需O₂，金魚和金魚藻的細胞呼吸共用水中溶解的O₂，故生存時間更短。

(2)3號瓶。因為3號瓶置于光照下，有穩(wěn)定的能量來源，金魚藻和金魚的細胞呼吸共同消耗水中的溶解氧產(chǎn)生CO₂，金魚藻的光合作用向水中提供氧，清水、河泥又為植物提供水和無機鹽，河泥中的分解者將金魚糞便分解為無機物供金魚藻利用，這種狀況能維持較長一段時間，故金魚生存的時間較長。

(3)不能。應再設置一組5號瓶與3號對照，除加入進行烘烤殺死其中微生物的河泥外，其他成分和條件與3號相同，觀察并記錄結果。

(4)非生物的物質和能量（水、空氣、礦物質和陽光等）、生產(chǎn)者（金魚藻）、消費者（金魚）和分解者（腐生微生物）四者共同構成一個生態(tài)系統(tǒng)，缺一不可。  

解析:

(1)4號瓶中雖有金魚藻，但在黑暗中無法制造氧氣，且還消耗氧氣，因此瓶中的氧氣消耗的最快。

(2)3號瓶中含有生態(tài)系統(tǒng)的各種生物成分，并且有穩(wěn)定的能量來源，因此維持穩(wěn)態(tài)的時間最長。

(3)要想說明分解者是生態(tài)系統(tǒng)的必備成分，應設置對照實驗，一組含有分解者，另一組不含分解者，其他條件均相同。

(4)從實驗設置上可以看出，此實驗的自變量分別為河泥、金魚藻、光照，因變量是金魚存活的時間長短，因此本實驗的目的及說明的問題是生態(tài)系統(tǒng)結構的完整性，是生態(tài)系統(tǒng)功能穩(wěn)定性的基礎。